FLANDERS' FOOD RADAR

RFID temperatuurlogger voor opvolging koudeketen

Voedingsproducenten zijn vragende partij voor eenvoudige apparatuur die toelaat de koudeketen op een efficiënte manier te bewaken. Nieuwe technologieën kunnen hierbij een helpende hand zijn. Een semi-passieve RFID tag met geïntegreerde temperatuursensor werd ontwikkeld om de volledige koudeketen op te volgen.

De temperatuurlogger ‘Easy2log’, ontworpen door de Italiaanse producent CAEN RFID, laat toe temperatuur te registeren op 0.5° C nauwkeurig tussen -20°C en +70°C. Het meetinterval is in te stellen tussen 8 seconden en 30 minuten en er kunnen tot 8000 metingen bewaard worden. De ‘Easy2log’ verschilt van bestaande temperatuurloggers door gebruik te maken van ‘ultra high frequency’ (UHF) RFID technologie. De data kan vervolgens met een draagbaar Gen2 UHF toestel uitgelezen worden.

Het systeem werd ontworpen voor de kritische controle van temperatuur bij koudeketenproducten zoals verse voeding, vlees en vis, zuivelproducten en diepvriesvoeding.

De ‘Easy2log’ kost 39 Euro en heeft dankzij de interne batterij een autonomie van 3 tot 5 jaar.


Figuur: Easy2log UHF semi-passieve temperatuurlogger


Radio frequency identification (RFID) is een technologie om van op afstand informatie op te slaan en uit te lezen van zogenaamde RFID-'tags' die op of in objecten zitten.

Een RFID bestaat meestal uit 2 delen: een antenne die gebruikt wordt voor opvangen en uitzenden van signalen en een microchip voor verwerken van het radiosignaal met daarnaast nog een aantal extra functionaliteiten. De grootte van de RFID tag wordt vooral bepaald door de grootte van de antenne, die afhangt van de gebruikte frequentie. De microchip zelf is meestal zeer klein, bijvoorbeeld 0,05 x 0,05 mm.

Er zijn verschillende soorten tags: actieve, passieve en semi-passieve, die elke hun toepassingsdomein hebben.

  1. Actieve tags hebben een interne energiebron, een batterij, die zowel gebruikt wordt voor de chip als het versturen van het signaal. Dankzij hun ‘onboard’ energievoorziening zijn ze in staat met hogere energie signalen uit te zenden wat data transfer toelaat over langere afstanden en hen meer robuust maakt in extreme omstandigheden zoals hoge vochtigheid.
  2. Passieve tags bevatten geen interne energiebron. Het door de antenne opgevangen radiosignaal induceert een elektrische stroom die net voldoende is om de microchip te activeren en een antwoord terug te zenden.
  3. Semi-passieve tags hebben, net zoals actieve, hun eigen energiebron, maar de batterij levert enkel de energie voor de microchip. De energie voor de verzending van het signaal haalt de antenne uit het signaal van de reader. Doordat ze slechts een signaal uitzenden nadat ze door de reader geactiveerd zijn, zijn ze zeer zuinig.

RFID-tags onderscheiden zich ook door de gebruikte frequentie. In het algemeen kan gezegd worden: hoe hoger de frequentie, des te kleiner de antenne en des te groter bandbreedte en leesbereik. Hogere frequenties hebben echter meer moeite met metaal en vocht. Veel gebruikte frequenties zijn:

  • Low Frequency (LF): 30 – 300 kHz, typisch 125 kHz
  • High Frequency (HF): 3-30 MHz, typisch 13.56 MHz
  • Ultra High Frequency (UHF) 300- 3000 MHz, typisch 860 tot 950 MHz en 2.45 GHz


Voor het ontwerp van de ‘Easy2log’ werd een traditionele RFID chip uitgebreid met een ‘thermistor’ (temperatuursensor), extra geheugen en een stukje logica. De batterij levert de nodige stroom voor de temperatuursmetingen, maar er hoeft enkel data doorgestuurd worden in aanwezigheid van de reader, vandaar de semi-passieve tag. De keuze voor een UHF frequentie van 860 MHz ÷ 928 MHz is logisch omdat ze compatibel is met de huidige gen2 standaard, dus uitleesbaar met standaard apparatuur, een meetbereik tot 10m toelaat en slechts een eenvoudige en kleine antenne vereist.

Toekomstperspectief

De temperatuurlogger ‘Easy2log’ is een goed voorbeeld van de integratie van sensoren in een RFID chip. Het ligt in de verwachtingen dat deze vorm van integratie zich in de in de toekomst verder zal doorzetten naar andere sensoren. De nieuwste chiptechnologie laat toe op een kostefficiënte manier vocht-, schok-, versnelling-, stralings-, druk- en gassensoren te integreren in één chip, met ongetwijfeld een wijd gala aan interessante toepassingen in het vooruitzicht.

Bronnen

Nuttige links