Mit integrierter Sensorschnittstelle

RFID-Tags für drahtlose Datenerfassung

28. August 2013, 8:19 Uhr | Heinz Arnold
Blockschaltbild des SL900A
© ams

Für das Gebäudemanagement, die Patientenüberwachung, die Sicherheitstechnik im Automobil sowie für ganz neue Klassen drahtloser Datenerfassungssysteme eigenen sich die neuen RFID-Tags SL13A und SL900A von ams.

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Sie erfassen Temperaturen, physiologischen Daten und Umweltdaten ohne dabei auf Batterien angewiesen zu sein, weil sie ihre Energie auch aus den Readern ernten können. Das SL13A ist mit Near-Field-Commuinications-V- und HF-RFID-Lesegeräten kompatibel, das SL900A ist ein zu RFID-Lesegeräten kompatibles EPC-Gen-2-Class-3-Tag.

Die ICs enthalten jeweils einen integrierten Temperatursensor, eine Schnittstelle zu einem externen Sensor und eine Echtzeituhr. Sie können wahlweise durch eine Batterie gespeist oder im passiven Modus (batterielos) betrieben werden. Im passiven Modus bezieht das Tag seine Betriebsenergie aus dem Sendesignal des Readers. Gespeist durch diese Energie, erfasst es Messdaten von seinem internen Temperatursensor oder einem externen Sensor und überträgt diese zusammen mit einer eindeutigen ID zu einem Reader, der sie dann mit einem Zeitstempel versieht.

Blockschaltbild des SL13A
Blockschaltbild des SL13A
© ams

Alternativ können die Tags SL13A und SL900A durch eine Einzelzellen- oder 3-V-Batterie gespeist werden. In diesem batteriegestützten passiven (BAP, Battery-Assisted Passive) Modus ist die integrierte Echtzeituhr aktiv und kann beispielsweise periodische Sensormessungen triggern. Bis zu 762 (SL13A) bzw. 841 (SL900A) Ereignisse können, mitsamt Zeitstempeln, im chip-internen EEPROM nichtflüchtig gespeichert und von einem Reader ausgelesen werden, sobald das Tag in dessen Reichweite gerät.

Neue Datenerfassungssysteme werden möglich

Die Kombination aus einer Sensorschnittstelle, NFC-Kompatibilität und Unterstützung für batterielosen Betrieb ermöglicht es Entwicklern, neuartige drahtlose Datenerfassungsanwendungen zu erfinden oder existierende Anwendungen effizienter zu implementieren. Denn das SL13A kann biomedizinische Daten oder physikalische Messdaten (Feuchtigkeit, Druck, usw.) mithilfe geernteter Energie zu einem NFC-Reader (beispielsweise einem Android-Smartphone oder -Tablet) übertragen. Ein implantiertes oder geschlucktes NFC-Sensor-Tag ermöglicht dem Patienten beispielsweise, bestimmte physiologische Daten selbst rund um die Uhr zu überwachen, indem er einfach ein NFC-fähiges Smartphone oder Tablet an seinen Körper hält.

Beide Tags, das SL13A und das SL900A, enthalten eine serielle Peripherieschnittstelle für die Kommunikation mit einem Mikrocontroller. Alternativ zum batterielosen Betrieb kann auch eine externe Energiequelle mit einer Spannung zwischen 1,2 V und 3,6 V die Tags speisen. Selbst bei laufender Echtzeituhr verbrauchen sie im Standby-Modus nur 1,6 µA (typ.). Daraus resultiert eine sehr lange Batterielaufzeit. Der integrierte Temperatursensor bietet eine Genauigkeit von 0,5 Prozent.

Die neuen RFID-Tags mit Sensorschnittstelle fertigt ams bereits in Serie. Das SL13A kostet 2,59 Dollar, das SL900A 3,63 Dollar (1.000 Stück).

Für beide RFID-Tags stehen Demonstrations-Kits zur Verfügung: Das SL13A-DK-STQFN16 für das SL13A und das SL900A DK für das SL900A. Die Demonstrations-Kits kosten jeweils 55 Dollar.


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