RFID

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Inhaltsverzeichnis

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Einsatz von RF-Technologie zur Positionsbestimmung

Hier stehen Standard-RFID/RTLS Technologie-Grundlagen und Übersicht der Anbieter bezogen auf den Einsatz für Positionsbestimmung. Siehe dazu auch die Verfahren zur Positionsbestimmung (u.a. auch Sensor Networks/RFID) und die Vision eines Real Time Enterprise. Spezielle Lösungen in hochgenaue Ortung. Ergebnisse eigener Untersuchungen stehen im RFID-Wiki und in der Ausarbeitung des RFID-Teams aus dem NOMADS-Seminar 2008 sowie EMES-Projekt zur [[Durchgangserkennung mit RFID] Wintersemester 2008/2009.

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Überblick

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Ortungsverfahren

Verfahren, die die Signal-Laufzeit in Bezug zur zurückgelegten Distanz stellen prägten bislang den Bereich des Real Time Location Sensing (RTLS). Es existieren RTLS-Standards wie das Air Interface Protocol nach INCITS 371.1 und über Anbieter wie WhereNet sind entsprechende Produkte erhältlich. Besondere Aufmerksamkeit erlangte das System Witrack, das unter den für Signalausbreitung idealen Bedingungen in Sportstadien cm-genaue Ortung von Fußball und Spielern zur Unterstützung von Schiedsrichterentscheidungen erlaubt. Da Funkwellen in einer Nanosekunde rund 30cm zurücklegen, setzen diese Verfahren allerdings hochgenaue Uhrensynchronisation voraus und erfordern eine spezielle, kostenintensive Infrastruktur. Mehr dazu in hochgenaue Ortung.

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RFID und Ortung

Signalstärkebasierte Verfahren sollen dagegen eine Positionsbestimmung unabhängig von spezieller Hardware und hochpräziser Synchronisation ermöglichen. Der WLAN-Standard nach IEEE 802.11 definiert periodisch von Access Points ausgesendete Beacon-Frames, aus denen die Empfänger die Signalstärke kalibriert in Dezibel Milliwatt (dBm) ermitteln. Er ist daher für signalstärkebasierte Funkortung besonders beliebt und zahlreiche WLAN-Ortungssysteme wurden entwickelt, siehe Positionsbestimmung. Lange hat niemand geglaubt, das man durch Signalstärkebasierte Verfahren akkurate Positionsschätzungen erhalten kann. Der Erfolg der WLAN-basierten Verfahren machte Mut, dies auch mit RFID-Technik zu versuchen, die bislang für völlig andere Zwecke nämlich zur Autoidentifikation genutzt wurde. Die bei der RFID-Technik verwendeten HF/VHF/UHF-Frenquenzbänder um 13, 433 bzw. 868 MHz werden weniger stark von Gebäuderstrukturen (z.B. Wände) gedämpft als die WLAN/Bluetooth-Mikrowellen im 2,4 GHz-Band. Ausserdem verspricht RFID-Technik kostengünstigere Tags und längere Betriebsdauer. Als einer der Vorreiter nutzt beispielsweise LANDMARC (siehe PDF) ein Raster aktiver RFID-Knoten als Ortungsinfrastruktur.

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Aktiv, passiv oder semiaktiv?

Aktive Transponder verfügen im Gegensatz zu passiven RFID-Chips über eine eigene Stromversorgung, die typischerweise einen Betrieb von Tagen bis zu einigen Wochen erlaubt. Semiaktive Transponder schalten selbständig in einen Sleep-Modus aus dem sie aufgeweckt werden können und erreichen dadurch eine typische Batterielebensdauer von 3-6 Jahren. Solche semiaktiven Transponder sind über Firmen wie IdentecSolutions oder BaumerIdent erhältlich, haben einstellbaren Reichweiten zwischen 6 und 100 Metern und kosten gegenwärtig um 30 Euro, die Preise passender Reader rangieren allerdings um 1000 Euro. Ideal wären natürlich kostengünstige, semiaktive RF-Einheiten, die symmetrisch sowohl als Transponder als auch als Leser einsetzbar sind und Peer-to-Peer-Signalstärketriangulation erlauben. Gegenwärtig ist so etwas nicht verfügbar. Single-Chip-Lösungen nach IEEE 802.15.4 (ZigBee) für "wireless personal-area networks" sind aber bereits unter 5 Dollar erhältlich und Firmen wie Mitsubishi haben ZigBee-basierte Sensornetzwerke mit P2P-Ortungsfunktion für 2007 angekündigt.

Passive RFID-Chips erhalten ihre Energie über Induktion von entsprechenden Lesegeräten, senden daraufhin ihre Kenndaten zurück und können dadurch geortet? werden (Fremdortung). Umgekehrt kann Selbstortung des Lesers in einer Infrastruktur stationärer RFID-Chips stattfinden. Passive RFID-Technologie ist aufgrund der geringen Kosten der Transponder im Centbereich hier besonders attraktiv. Die bisherigen Short- und Medium-Range RFID-Technologien sind dafür wegen ihrer geringen Reichweite von meist deutlich unter 1m kaum geeignet. Absehbar ist aber die Verbreitung passiver Long-Range UHF-RFID-Technologie nach dem EPC Class I Standard mit typischen Reichweiten um 5m. Während UHF-Transponder-Chips bereits im Centbereich verfügbar sind, kosten die Lesegeräte dafür gegenwärtig noch deutlich über 1000 Euro. Die Kommoditisierung dieser Technik, die nach Vorstellungen des EPC-Global Konsortiums schon bald flächendeckend alle Produkte in Supermärkten in "Smart-Items" verwandelt soll, lässt aber einen drastischen Preisrutsch erwarten. Damit wächst der Bedarf, insbesondere im Supply Chain Management, Objekte mit der vorhandenen Technik auch möglichst genau orten zu können. Bisher gibt es aber nur "binäre" Ortungsverfahren für diese passiven Transponder sie werden lediglich als "in Reichweite" erkannt. Spezielle Gates erlaube es, zusätzlich die Durchgangsrichtung zu erfassen. Eine flächige Echt-Zeit-Erfassung der Position wäre dagegen außerordentlich attraktiv. Leider sind RFID-Plaketten keine Radialstrahler sondern haben eine starke Richtwirkung. Ähnliche Probleme machen Interferenzen und Mehrwege-Ausbreitung der UHF-Signale. Genaue Untersuchungen dazu stehen noch aus.

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Grundlagen

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RTLS-Technologie

  • RTLS Standard nach INCITS/ANSI 371.1. Da gibt es das 2,4 GHz Air Interface Protocol siehe PDF. Ist gedacht für TDOA Ortung mit Genauigkeit von circa 3m
  • 371.2 ist das gleiche für 433 MHz, hat etwas geringere Genauigkeit
  • FAQ Liste von AIMglobal - Was ist der Unterschied zwischen RFID und RTLS (Real Time Location Sensing)
  • Übersicht über die diversen RFID-Standards und ihre Bedeutung in der Logistik
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RFID-Technologie

  • http://de.wikipedia.org/wiki/RFID - excellente Übersicht
  • Studie zu "Risiken und Chancen des Einsatzes von RFID-Systemen" im Auftrag des BMBF. Enthält technische Grundlagen, Übersicht der Anbieter, Einsatzszenarien, Angriffsmöglichkeiten, Vergleich Stärken und Schwächen gegenüber alternativen AutoID-Technologien uvm.
  • Tutorial von rfidinc.com - schöne historische Zusammenstellung warum, wann, sich welche Frequenz entwickelt hat.
  • gut Übersicht im RFID-Handbuch von Klaus Finkenzeller, Kapitel 3
  • Kurzartikel in der c't zu RFID
  • Kurzartikel aus dem Fachmagazin Materialfluß von 2001
  • Why UHF RFID Systems Won't Scale - Artikel des RFID-Journal, diskutiert die Collisionsproblematik von mehreren Readern, speziell im Long Range Bereich und passiven Tags
  • Die RFID Journal FAQ Liste gibt eine gute Übersicht über die diversen Issues
  • Diplomarbeit - "Individuelle ortsabhängige RFID-Navigation im Gebäude", Peter Ahmann, Uni Münster, April 2004. Benutz für Testsystem die Hardware von identec.
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Verfügbare Systeme und Anbieter

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RFID (Funktechnik zur berührungslosen Autoidentifikation)

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Reader für Passive RFID-Tags im UHF-Frequenzspektrum

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Stationär (>1kg)
  • Intermec - haben diverse Produkte im UHF-Bereich, u.a. den IF5 Fixed RFID Reader der laut Pressemeldung hoch gelobt und auch bei der Metro eingesetzt wird. Für mobilen Einsatz leider nicht so interessant wegen hohem Stromverbrauch, Abmessungen und Gewicht.
  • RFID.com - haben z.B. den MP9320 UHF, leider aber nur bis zu 2,5 m Reichweite.
  • Euroid - breite Palette von RFID u.a. "FRE 4400", Multi-Protokoll Longrange-Reader für passive UHF Transponder in den Bereichen Handel, Industrie und Logistik nach EPC Class I und Gen II, max 5m Reichweite, Reichweiten darüberhinaus sind erreichbar aber dann kann es Funklöcher durch Interferenzen geben. Die "Yagi"-Antenne dazu hat zirkuläre Abstrahlung. Nach Auskunft von Herr Engelen von EuroID liefert der Reader aber keinen Zugang zu den Signalstärkeinformationen
  • Dte - u.a. "FG-LRU1000" scheint identisch zu "FRE 4400" von Euroid
  • Feig Electronics - bietet auch den "FG-LRU1000" an. Aha: Feig ist der Hersteller, sonst Distributoren. Hat auch genaue Beschreibung der Besonderheiten des LRU1000.
  • Cosys Ident bieten den auch an
  • SkyeTek bietet den "SkyeRead M3", einen miniatur UHF-Multiprotokol-Reader, Preise muss ich noch erfragen aber im Developer Kit kostet der M3 als Embedded Board mit Zubehör $799,- siehe anouncement. SkyeTek hat auch long Range UHF Reader "SkyeModule M8"
  • MeshedSystems - vertreibt den MP 9320 ein UHF Reader aus US-Produktion, leider etwas klobig bei 1,8 kg. Man kann 4 Antennen anschließen und in ca. 30 Stufen die Sendeleistung variieren. Wenn Transponder antworten, erhält man über entsprechende Register Informationen, welche Antenne die Tags empfangen konnte. Damit lässt sich vrstl. eine Trilateration realisieren.
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Mobil (<1kg)
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Reader für passive RFID-Tags im HF-Frequenzspektrum

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Passive RFID-Tags

UPM Rafsec (complete Smart Labels) NL-3454 PV De Meern, The Nethelands Sipi Savolainen (email: sipi.savolainen@rafsec.com)

  • X-ident Technology GmbH (complete Smart Labels)
    D-52355 Düren, Germany
    Nicole Wenclewski (email: nicole.wenclewski@x-ident.com)
    Hab mit Frau Grimberg telefoniert. Sind Partner bei Metro Futurestore, bieten die dort eingesetzten 4x6 inch Tags sowie andere Größen an. Kleinste Einheit 250er Rolle.

Schreiner LogiData (complete Smart Labels) D-80995 München, Germany Dr. Jörg Schmidt(email: schmidt@schreiner-online.com)

HERMA GmbH (complete Smart Labels) D-70302 Stuttgart, Germany Heiko Tiedmann (email: heiko.tiedmann@herma.de)

PAV Card (inlets/complete labels) D-22952 Lütjensee, Germany Susanne Timm (email: timm@pavcard.de)

RAKO Security Label Produktsicherungs GmbH (complete Smart Labels) D-22969 Witzhave, Germany Thorsten Wischnewski (email: tw@rako-etiketten.com)

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Passive Technik im Mikrowellen Bereich >2,4 GHz

  • gibt es noch nichts Verfügbares, soll aber ab Sommer 2005 kommen und dann 15m Reichweiten erlauben, siehe Pressemeldung.
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Aktive RFID-Tags und Reader

  • identecsolutions - machen semi-aktive Tags und Reader u.a. zur Personen- oder Fahrzeug-Erkennung und Ortung mit Reichweiten entweder bis 100m oder bis 6m (gleiche Hardware nur anderes Funktmodul/Antenne). Z.B. ist ID-Tag ein kreditkartengroßes Tags mit 6m Reichweite und 6 Jahre Batterielebenszeit und Dualfrequenz, kosten rund 30 Euro p. Stück. Die Tags nennen sich "semi-aktiv" da sie in einem Sleep-Modus, der nur auf ein "Aufwachen"-Signal wartet, praktische keinen Strom verbrauchen. i-card ist der zugehörige Reader, erhältlich entweder mit 868 MHz (Europa) oder 915 MHz (USA), rund 1200,- Euro p. Stück. Es sind Ausführungen als PCMCIA Karte oder baugleich mit serieller Schnittstelle erhältlich. Eingesetzt werden diese Geräte typischerweise für bidirektionale Gates in denen 4 Reader (vorne + hinten aufwecken+2 für Richtungserkennung). Dort ist eine binäre Lokalisierung (Objekt passiert Gate ja/nein) und Richtungserkennung (vorwärts oder rückwärts durchs Gate) möglich, mehr nicht. Der Reader hat eine Auflösung von 1db bei rund 80 Stufen. Die canadische Zentrale experimentiert auch mit Installationen, die umgekehrt funktionieren, also mobile Objekte wie Gabelstapler fahren mit Readern umher, in der Umgebung befinden sich die Tags. Herr Brüser hat mich explizit darauf aufmerksam gemacht, dass signalstärkebasierte Ortung damit zwar prinzipiell möglich ist, änderungen der Umgebung wie Beladung des Gabelstaplers zu starken Änderungen der Signalstärke führt.
  • symeo Ortung durch Laufzeittrilateration im ISM-Frequenzband
  • OIS-P von www.baumerident.com - semiaktiv, 10m Reichweite, wird wegen der geringen elektromagnetischen Empfindlichekeit gerne in der Fahrzeugindustrie eingesetzt
  • wavetrend - bieten aktive RFID-Lösungen speziell für Signalstärkebasierte Ortung, gibt auch Software dazu: "Office Positioning System"
  • multitrack - bieten aktive RFID-Lösungen zur Objektsicherung und "Ortung". Geht ein wichtiges Objekt verloren, läßt es sich über GSM-Ortung einer Zelle zuordnen, weiteres Durchkämmen der Zelle mit dem Handsuchgerät, dass die empfangene Signalstärke anzeigt, erleichtert dann das Auffinden - also kein Ortungssystem im engeren Sinne sondern eher ein Suchsystem. Tags liegen bei 50 (ohne) bis 300 Euro (mit GSM), Handsuchgerät um 800 Euro.
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Noch nicht zugeordnet:

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Funkortung (über RFID-hinausgehend)

siehe RTLS Wikipedia Artikel

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Laufzeitdifferenzmessung im Spektrum 433 MHz und darüber (RTLS)

Verfahren sind Multi-Lateration (Längenmessung) und Multi-Angulation (Winkelmessung) und Kombinationen davon. Die ausgeführten Systeme unterscheiden sich durch verschiedene Auswerteverfahren: - entweder mit einer Laufzeitmessung über Frequenzzählung und Auflösung bis zur Wellenlänge - oder eine Laufzeitmessung mit Phasenauflösung bis unterhalb der Wellenlänge.

Die ausgeführten Systeme unterscheiden sich durch verschiedene Kommunikations-Konzepte: - Referenzknoten mit oder ohne Kabel-Infrastrukturen - Mobilknoten mit oder ohne Datenkommunikation - Lokalisationsfähigkeit mit oder ohne Zentralinstanz - Netzaufbau ad-hoc oder mit klassischer Administration.

Alle Funklösungen oberhalb 100 MHz sind auf Sichtbedingungen angewiesen und gleichen darin den durch Satelliten gestützten Lösungen (NAVSTAR/GPS, GLONASS, GALILEO). Eine Ortung ohne direkte Sicht ist wegen der auf gebrochenen Wegen längeren Laufzeiten nicht möglich.

Weitere Speziallösungen siehe Hochgenaue Ortung

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ZigBee

ZigBee ist ein Drahtlos-Kommunikations-Standard für Haushaltstechnik, also z.B. Lichtschalter, die man per Funk steuert. Anders als z.B. Bluetooth oder UWB wurde er für minimalen Stromverbrauch und Ad-hoc-Vernetzung entworfen. ZigBee ist eine Obermenge des IEEE 802.15.4-Standard. Während IEEE 802.15.4 die physikalische und die MAC-Ebene definiert, umfasst ZigBee zusätzlich darüberliegende Ebenen (u.a. Sicherheit und Routing). ZigBee ist erst im Dez. 04 rausgekommen. Wegen des Multihop-Protokolls kann man damit Smart-Dust-artige Strukturen aufbauen, den man in die Gegend "wirft" und Tags die sich gegenseitig orten. Die Tags werden zukünftig sehr billig sein (um 5 Euro) und Euro-Stück groß. Chips gibt es von Chipcon, CompXs, Ember und Freescale. Gegenwärtig ist die Verfügbarkeit von Komplettlösungen noch problematisch, der Markt entwickelt sich aber explosionsartig. Schwierigkeiten machen vor allem die Lizenzgebühren für Implementationen des ZigBee-Stack und daraus resultierende Zusatzkosten, Derivate und Inkompatibilitäten. Obwohl ZigBee prinzipiell für UHF (868/915 Mhz) und Mikrowellen-Band (2,4 Ghz) definiert wurde, konzentrieren sich die Hardwareanbieter auf den 2,4 Ghz-Bereich. Damit hat man wieder die bekannten Probleme bei der Signalausbreitung in Gebäuden sowie vergleichsweise hohen Strombedarf.

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ZigBee Chips und Basistechnologie

  • Arcom/Ember Zigbee box
  • Renesas - liefert die Ortungs-Technologie zu Mitsubishis Sensor Netzwerken
  • Freescale - eine der führenden Anbieter von ZigBee Hardware, bietet auch komplette Single-Board Lösung
  • ZMD - UHF-ZigBee-Tranceiver aus Dresden
  • Chipcon bietet ein ZigBee SoC, den CC2430 für Microwave (2,4 Ghz). Der seit 2002 verfügbare CC1010 ist ein UHF (868/915 Mhz) SoC und kann kein ZigBee. Beide basieren auf dem Intel 8051 Microcontroller. Deutscher Distributor ist CompoTek
  • Inzwischen wurde Chipcon von TI aufgekauft. Das neuere Modul mit ZigBee Pro Funktionalität gibt es als Development Kit cc2530ZDK. Darin sind 7 Geräte und 1 Funkdongle enthalten zum Preis von $650,- laut www.ti.com. Es basiert auf dem CC2530 SoC mit der CC2520 RF-Einheit plus 8051 MCU, 8 KB of RAM, 32/64/128/256 KB of Flash memory.
  • der CC1100 UHF Mulitchannel-Transceiver ist zwar nicht ZigBee kompatibel, hat aber beste Signaleigenschaften, z.B. ?110 dBm Empfindlichkeit und kann RF-Polling wodurch besonders niedriger Stromverbrauch im Sleep Modus erreichbar ist.
  • diverse Transceiver und ein Zigbee-SoC gibt es auch von Ember, die ebenso wie Chipcon behaupten Marktführer zu sein
  • Volles ZigBee geht nach unseren Recherchen bisher nur mit TI- oder AVR-Produkten, andere Herstellen reden zwar von ZigBee, meinen aber IEEE 802.15.4. (siehe dazu beispielsweise Wikipedia Artikel zu ZigBee).

Siehe auch Liste von Wireless Sensor Boards auf Wikipedia

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ZigBee-Boards und Evaluation Kits

  • senTec Elektronik - ZEBRA: ZigBee Enabled Board for Radio Applications. ZigBee-Board auf Basis des ZRP-1 Chipsatz von Freescale, je 50 Euro im Zehnerpack
  • Spectre - Miniatur-ZigBee-Board
  • eazix
  • iwtwireless
  • meshnetics ZigBee Modul
  • ETRX2 ZigBee Module - Basismodule mit Ember Microcontroller. Antenne, Stromversorgung und Gehäuse fehlen noch. Preis je Modul: $23,-
  • MICAz - embedded Board der Firma Crossbow, unterstützt auch ZigBee auf 2.4 GHz nach IEEE 802.15.4. Kosten: $203,- Stück.
  • Telos-B von Crossbow gibt es ab 139,- Dollar, kann ZigBee, basiert auf MSP430 und Chipcon CC2420 RF-Chip
  • Iris Modul von Crossbow. 2.4 GHz Atmel radio transceiver which has programmable output power from -17 dBm up to 3 dBm and receiver sensitivity of -101 dBm. A data transfer rate of up to 250 kbps is supported. The processor board is based on ATmega1281, a low-power microcontroller which has access to 8 kB RAM and 128 kB fash memory. An expansion connector allows a connection to a variety of external peripherals (e.g., a sensor board connected to sensors). As a power supply, two AA batteries are typically used, but a mote is powered through USB bus if connected to an interface board. The mote fits in the palm of one's hand with its size of 58x32x7 mm. Wurde in dieser Diplomarbeit für Ortung benutzt.
  • PICDEM Z Demonstration Kit - einzige Lösung am Markt mit kostemlosen ZigBee-Stack, basiert auch dem RF-Modul von Chipcon.
  • helicomm - Intel 8051 basiert, direkt bestellbar für 40-50 Dollar, je nach Ausführung
  • ZMD44101DK
  • ZigBee Advanced Platform für Ortung
  • ZigBee Module von tekmodul - CC2420RF Transceiver + Texas Instruments MSP430F1611 CPU
  • Intel Shimmer Motes wurden mal ursprünglich für Medizin-Anwendungen entwickelt. Verkauft werden sie unter shimmer-research.com. Dort gibt es auch Infos zum internen HW-Aufbau. Die CPU ist eine 8MHz MSP430 CPU, mit 10Kbyte RAM, 48Kbyte Flash und eingebauten A/D Wandler. Eingebaut sind auch Beschleunigungssensoren, MicroSD Einschub, Dioden, Bluetooth, und 802.15.4 Unterstützung. Preise gibt's hier
  • Redbee ZigBee Sensorboards von redwirel auf Freescale Basis
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ZigBee mit integrierter Location Engine

  • CC2431 - SoC Lösung mit integrierter Unit von Motorola zur Berechnung der Position

Weiteres zu embedded Boards siehe MobileNode

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ZigBee Anwendungen

  • Mitsubishi kündigt in einer Pressemitteilung ab 2007 ZigBee-basierte Sensornetzwerke mit P2P-Ortungsfunktion an. Weiterer Artikel in Infoworld
  • Schicke Powerpoint Slides aus anderer Quelle zu diesem Thema
  • AHLOS von UCLA - AHLOS: Ad Hoc Localization System basierend auf ZigBee, wird eingesetzt für die Ortung von Kindergruppen
  • ZigBee Robot - das ZigBee-Board von Freescale steuert und ortet Roboter
  • innerwireless bieten ZigBee Ortungslösung "Spot" für Krankenhäuser
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Publikationen zu ZigBee-Ortung =

  • Diplomarbeit - Indoor Local Positioning System For ZigBee, Based On RSSI, Shashank Tadakamadla, Okt. 2006

Buchkapitel Zigbee Positioning System for Smart Home Application

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Z-Wave

Z-Wave ist Konkurrenz zu ZigBee, der einfachere Protokollstack solle günstigere Chips erlauben, die Rede ist von rund 3 $/stück gegenüber 5 $/Stück. Das verwendete UHF-Band (868/915 MHz) hat nur 1,9 kHz Bandbreite aber bessere Signalausbreitungseigenschaften als 2,4 Ghz bei geringerer Leistungsaufnahme. Anders als ZigBee basiert Z-Wave aber nicht auf IEEE Standard und hatte mit Zensys nur einen Hardwareanbieter, inzwischen sind einige dazugekommen.

  • Z-Wave Alliance
  • Zensys - führende Firma im Bereich Z-Wave. Gegenwärtig einzige Firma, die Chips für diesen Standard anbietet. Darunter: Zensys Z-Wave SoC - System-on-Chip Z-Wave Lösung auf Basis des Intel 8051
  • zwave4u - diverse Produkte (Lichtschalter, Funksteckdosen, Z-Wave USB Adapter für PC) für Z-Wave Standard in der Home Automation
  • Funksysteme der Reihe "Connect" der Firma Mertens nutzen den Z-Wave Standard in 868 MHz (Europa Norm)
  • Die Firma düwi bietet ebenfalls umfangreiche Schalter und Sender für den Haushalt auf Z-Wave Standard, hier
  • Ähnliche Produkte auf Z-Wave Standard bietet die Firma Popp und nennt diese Reihe "Interact Systems", Popp Produkte gib es z.B. diese hier
  • einen Infrarot/Z-Wave zu proprietärem 433 Mhz Funk Umsetzer gibt es von jbmedia, den Light Manager, dazu hier die passenden Aktoren-Schalter von Intertechno. Die Kommunikation zw. dem Light Manager und den Aktoren basieren leider nicht auf Z-Wave sondern auf 433 Mhz proprietärem Funk.
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Zigbee contra Z-Wave - Diskussion

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RuBee

  • Juni 06: RuBee Standard IEEE P1902.1 verabschiedet für aktives RFID, potentieller Nachfolger oder Ergänzung zu RFID nach EPCglobal Gen2 speziell im Einzelhandel. eweek.com-article
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Piezo-Technologie

Die recht neue Piezo-Technik arbeitet zwar auch passiv, aber völlig anders als herkömmliche, induktive Tags. Soweit ich weiss, reagieren die Quarze auf spezifische Resonanzschwingungen. Dadurch dämpfen sie das Reader-Feld. Genaueres muss ich noch nachlesen, die machen z.T. großes Geheimniss aus den Detaills. Relevant sind die besonderen EIgenschaften: Deutlich höhere Auslesereichweite, preiswert, Punktstrahler also orientierungsunabhängig.

Sandtracker - benutzt wie der Name schon sagt kristalline Strukturen und ihre Resonanzeigenschaften. Offenbar sehr interessante Technologie für Ortungszwecke.

Hier findet Ihr auch interessantes: RFID-Oberflächenwellentransponder-fotolithografisches Verfahren

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Ultra Wide Band

Durch die Streuung auf viele Frequenzbereiche soll UWB-Technologie die bisherigen Multipath- und Interferenz-Probleme besser in den Griff kriegen. Nicht nur sehr hohe Übertragungsraten bei geringem Stromverbrauch, auch Ortungsgenauigkeiten unterhalb 1m sind damit denkbar, wie Experimente zeigen. Line of Sight verbindung ist von Vorteil. Bislang kommen Zeitdifferenzverfahren zum Einsatz. Erkenntnisse über Signalstärkebasierte Ortung damit sind mir nicht bekannt. Jedenfalls ist UWB-Technologie noch etwas entfernt von Massenproduktion, aber hat gute Aussichten möglicherweise WLAN oder Bluetooth im Massenmarkt zu ergänzen oder sogar zu ersetzen.

  • UWB at Intel - erklärt das Prinzip
  • Vortrag: "UWB: Technology and implications for sensor networks" (PPT) - gute Folien, Gegegüberstellung TDOA und Signalstärkebasierte Ortung, besondere Qualitäten von UWB
  • "Comparisons of TDOA Triangulation Solutions for Indoor Positioning" (PDF) - Algemeine Betrachtung von TDOA Triangulierungs Algorithmen, anschl. spezieller Fokus Indoor Ortung mit UWB, da hier Verbesserungen bzgl. Multipath Problemen erwartet werden
  • "Ultra wideband (UWB) Radios for Precision Location" (PDF) - Folien zu TDOA Triangulierung mit UWB. Die "Time of flight" also die Signallaufzeit wird über Leading edge Messung mit einer Genauigkeit von 100 Picosekunden (!) erfasst. Das entspricht einer theoretisch erreichbaren Ortungsgenauigkeit von 1.2 Inches. Hinzu kommen die Abweichungen durch Clock drift.
  • "UWB Wireless Sensor Networks: UWEN ? A Practical Example" (PDF) - UWB TDOA Triangulierung mit Fokus auf iterative Berechnung der Position. Ziel ist es, das auf MAC Layer zu integrieren.
  • ubisense.net - junge Firma, die UWB Lösungen zur Indoor-Ortung mit 30cm Genauigkeit (lt. eigener Angaben)


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Sonstige Ansätze

  • RF Activity Monitor ist ein "Billigst-IC" (Preis unbekannt, aber Einsatzzweck deutet darauf hin), das Frequenzbereiche scannt und die Signalstärke misst. Ist in der hier gegebenen Ausführung nicht ganz für Signalstärketriangulierung geeignet, aber prinzipiell scheint dieser Anstatz sehr preiswerte Lösungen zu erlauben.
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Testberichte

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Anwendungen

  • eyeled - machen IRDA, WLAN, Bluetooth, Ortung und Informationssysteme mit Tags/"Baken"/Infoterminals für Museen und Messen
  • e-Plate - elektronisches Nummernschild
  • Kidspotter - Aeroscout Tags als Armband an Kinderarmen im Legoland verhindert Kinderverlust. Wird in Pressemeldung kritisch diskutiert.
  • Umfangreiche Sammlung von RFID-Case Studies von ems-rfid
  • cyDome - UHF-RFID-Technik für die Kennzeichnung von Flugzeugteilen und Automatisierung von Wartungsarbeiten

Verfahren zur Positionsbestimmung siehe [Positionsbestimmung Positionsbestimmung] (Sensor Networks / RFID)


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Forschungsinstitute

Von "http://wiki.informatik.hu-berlin.de/nomads/index.php/RFID"