Entwurfsprinzipien, Modulations- und Zugriffsverfahren für integrierte chiplose RFID-Sensorik
Christian Mandel
Die automatische Identifikation von Teilnehmern und Objekten ist eine Schlüsseltechnologie zukünftiger Kommunikationssysteme. Sensoren und Aktoren erweitern deren Funktionalität mit dem Ziel einer einfacheren, sichereren, ökonomischeren und ökologischeren Ausgestaltung von Prozessen in allen Lebensbereichen. Bestehende drahtlose Identifikations- und Sensorlösungen basieren auf klassischer Silizium-Halbleitertechnologie, was den Einsatz in einigen Anwendungsszenarien erheblich einschränkt. Genau hier setzen chiplose Tags an. Sie haben das Potenzial, in für klassische Technologien nicht zugänglichen Szenarien eingesetzt zu werden. Auf dem Weg zur Kommerzialisierung sind jedoch noch einige Hürden zu meistern. Das vorliegende Werk stellt Lösungen für bisher unbeantwortete Fragestellungen im Bereich chiploser Sensor- und RFID-Systeme vor. Insbesondere sind das die Informationsdichtesteigerung durch die Einführung innovativer Modulationstechniken und ein chiploses Vielfachzugriffsverfahren. Weiterhin gelingt es mit einem eigens implementierten Systemsimulator, die sich bislang auf das Tag konzentrierende Forschung auf die Systemebene auszuweiten, was einen wichtigen Schritt hin zur Nutzung im praktischen Einsatz darstellt. Ergänzend werden Entwurf und Umsetzung innovativer und auf die Nutzung in chiplosen Systemen zugeschnittener Sensorkonzepte beleuchtet.
Die gezeigten Konzepte ermöglichen deutlich kleinere und leistungsfähigere integrierte chiplose RFID-Sensor-Tags, welche sowohl für den Einsatz in extremen Umweltbedingungen als auch in „Low-Cost“-Anwendungen die notwendigen Voraussetzungen haben. Nicht zuletzt durch die Erweiterung chiploser Systeme um ein vielseitiges Vielfachzugriffsverfahren ergibt sich darüber hinaus eine Vielzahl weiterer möglicher Anwendungen.
