Huomaamattomat tunnisteantennit auttavat seuraamaan tuotteiden ja ihmisten liikkumista
RFID-tekniikkaa käytetään tuotteiden ja ihmisten seurannassa. Huomaamattomat tunnisteet välittävät langattomasti seurantatietoa kohteesta. Seurattavan kohteen koko, muoto ja materiaalit määrittävät, millainen antenni tunnisteessa toimii parhaiten: vesipullossa toimii eri tekniikka kuin työkoneessa.Radiotaajuinen tunnistustekniikka (RFID) tuo älykkyyttä tuotteiden, koneiden ja laitteiden sekä ihmisten seurantaan monissa arkipäiväisissä sovellusympäristöissä – esimerkiksi työpaikoilla kulkukorteissa, kauppojen logistiikkaketjuissa, sairaaloissa, sekä konehalleissa ja tehtaissa.
Seurantatiedon langattoman välityksen useiden metrien etäisyydelle mahdollistavat kohteisiin kiinnitetyt pienet ja huomaamattomat tunnisteet. Tunnisteen sisältämän antennin suorituskyky on määräävä tekijä koko järjestelmän toiminnalle, mutta toisaalta tunnisteilta vaadittu huomaamaton rakenne asettaa antennisuunnittelulle tavallisuudesta poikkeavia vaatimuksia. Näiden yhteensovittaminen hyvän suorituskyvyn kanssa on erittäin haastavaa.
Diplomi-insinööri Toni Björninen tutki väitöskirjassaan uusia menetelmiä tunnisteantennien kehitykseen. Erityishuomiota tutkimuksessa on kiinnitetty uusien materiaalien ja valmistusmenetelmien kautta saavutettaviin etuihin sekä mallinnus- ja mittausmenetelmiin, joilla tunnisteiden suunnittelun luotettavuutta voidaan parantaa.
Antennin voi valmistaa painotekniikoilla
Eräs suurimmista haasteista RFID-tunnisteiden kehityksessä on tunnisteiden lukeminen kohteissa, jotka sisältävät antennien toiminnalle epäedullisia materiaaleja kuten nesteitä tai metalleja. Björninen kehitti väitöstyössään antenneja tunnisteisiin, joilla seurataan vesipulloja sekä suuria ja pieniä metallisia kohteita.
–Kohteen koko, muoto ja materiaalit vaikuttavat paljon siihen mikä on paras antenniratkaisu, Björninen sanoo.
Antennien johderakenteita voi valmistaa johtavista musteista esimerkiksi silkkipainotekniikalla alustoille, jotka eivät kestä tavanomaisia elektroniikan valmistusmenetelmiä. Näin tunnisteantennin voi valmistaa suoraan vaikkapa kankaalle, puulle, pahville ja paperille. Esimerkiksi vesipullossa erittäin ohut antenni voidaan tulostaa etiketin kääntöpuolelle.
–Työkoneiden seurannassa voidaan käyttää hieman suurempia kaksikerroksisesta johdinrakenteesta koostuvia antenneja takaamaan riittävä suorituskyky metallipinnalla. Pienten metallisten kohteiden tunnistuksessa kompaktimmat ja edullisemmat, ainoastaan yhdestä johdekerroksesta koostuvat antennit, tarjoavat kustannustehokkaamman ratkaisun.
Väitöstilaisuus perjantaina 1.6.
Diplomi-insinööri Toni Björnisen elektroniikan alaan kuuluva väitöskirja Advances in Antennas, Design Methods and Analysis Tools for Passive UHF RFID Tags (”Uusia menetelmiä passiivisten UHF RFID tunnisteantennien suunnitteluun”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa perjantaina 1.6.2012 kello 12 Tietotalon auditoriossa TB109 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Smail Tedjini (Grenoble Institute of Technology). Tilaisuutta valvoo dosentti Leena Ukkonen TTY:n elektroniikan laitokselta.
Toni Björninen (28) on kotosin Mikkelistä. Hän työskentelee tutkijana TTY:n elektroniikan laitoksella.
Lisätietoja: Toni Björninen, puh. 044 534 1510, toni.bjorninen@tut.fi