Für viele Geräte und Maschinen sind Anbauteile, Zubehör oder Verbrauchsmaterialien in verschiedenen Varianten verfügbar. Idealerweise verbessert eine automatische Erkennung die Anwenderfreundlichkeit und vermeidet Fehler. Die meisten mechanischen oder optischen Erkennungsmethoden sind jedoch unflexibel oder kompliziert zu integrieren, sodass diese eher selten zum Einsatz kommen. Eine schnelle und sichere Erkennung bietet hier die NFC-Technologie (Near Field Communication), wobei eine Leseeinheit im Gerät und ein preiswerter passiver Transponder (Tag) auf dem Zubehör als RFID-System (Radio Frequency Identification) arbeiten. Da NFC-Tags auch Daten im iByte-Bereich speichern, kann das Zubehör Geräte-Parameter zur automatischen Anpassung enthalten. Dies trägt auch zur Zukunftssicherheit des Gerätes bei, welches mithilfe von neuem Zubehör neue Funktionen ausführen kann.

Bild 1: Ein Gerät kommuniziert drahtlos mit einem NFC-Tag (RFID-Transponder) und versorgt diesen mit Energie.

Bild 1: Ein Gerät kommuniziert drahtlos mit einem NFC-Tag (RFID-Transponder) und versorgt diesen mit Energie. NXP

Zubehörteile mit Gedächtnis

Ist bei Verschleißteilzubehör die Funktion eines Gerätes nach einer bestimmten Standzeit nicht mehr gewährleistet, kann eine automatische Erkennung zur Deaktivierung führen, um mögliche Schäden zu verhindern. Ein Gerät kann auch für verschiedenes Zubehör konzipiert sein, das jeweils eine eigene Einstellung bestimmter Parameter erfordert. Problematisch ist, dass qualitativ minderwertiges Zubehör, welches nicht vom Originalhersteller stammt, die Funktion eines Gerätes einschränken kann.

Beispielsweise erfordert eine elektrische Zahnbürste nach einer definierten Standzeit den Austausch des Bürstenkopfes, um weiterhin das erwartete Putzergebnis zu erzielen. Originalbürsten sind hierfür optimal ausgelegt. Das Produkt- und Lifecyle-Management von Zubehör hat somit eine nicht zu unterschätzende Bedeutung. Technisch besteht dabei die Anforderung, Zubehör zu erkennen und den Verschleißgrad etwa über die Nutzungsdauer zu messen. Die Erkennung kann optisch erfolgen (Lichtschranken, Barcodes), mechanisch (spezielle Kupplungen, Taster), elektrisch über Kontakte oder auch kontaktlos per RFID erfolgen. Insbesondere auf NFC-basierende RFID-Lösungen bieten für viele Anwendungen Vorteile und kommen nachfolgend genauer in Betrachtung.

RFID-Technologie lässt sich einfach und platzsparend in Zubehör integrieren. Die kontaktlose Datenverbindung zwischen Gerät und Zubehörkomponente ist dabei sehr robust und lässt sich einfach gegen Umgebungseinflüsse wie Feuchtigkeit einkapseln. Weil mechanische Kontakte fehlen, tritt durch häufiges Wechseln des Zubehörs kein Verschleiß auf. Bei beweglichem oder drehbarem Zubehör sind kontaktbehaftete Lösungen zudem aufwendig zu konstruieren und störanfällig im Betrieb.

Im Gegensatz zu optischen oder mechanischen Lösungen können RFID-Systeme Daten bidirektional übertragen und speichern. So können Geräte direkt im RFID-Tag auf dem Verbrauchsmaterial die verbleibende Nutzungsdauer oder Restmenge abspeichern.

 

Im Folgenden gibt der Beitrag einen Überblick über relevante NFC-Standards, Energieübertragung und Reichweite.

Seite 1 von 512345