Hallo liebe mikrocontroller.net Leser,
ich denke über ein RFID System nach, deren Transponder große/teure
Bauteile einer Windkraftanlage identifizieren soll und deren Historie
(Wartung, bekannte Schwachstellen, Fehler, etc...) speichern soll.
Ich werde das ganze gleich noch weiter Beschreiben, in der Hoffnung,
dass es hier einige RFID Kenner gibt, die mir sagen können, ob das
realisierbar ist, und wenn ja, in welche Richtung man sich da bezüglich
der Hardware etc. bewegen müsste. D.H. zB. Frequenzbereich, induktive
Kopplung, Energieversorgung,aktiv oder passiv, Voll-und
Halbduplexverfahren, Sequentielle Verfahren, etc.? Hinweise zu
Herstellern von enstprechenden Transpondern und Lesegeräten wären auch
sehr hilfreich.
Also die Idee ist, den Transponder in das Bauteil aus CFK zu
integrieren. Der Transponder muss dabei Temperaturen von 100°C und
vielleicht ein wenig mehr aushalten. Der Datenspeicher sollte möglichst
groß sein. Am besten so groß, dass man eine Dokumentation mit Bildern
abspeichern kann....also mehrere MByte. Dabei muss der Speicher
wiederbeschreibbar sein.
Wenn möglich, soll der Transponder ohne Batterie auskommen.
Die Reichweite des Systems würde ich erstmal auf 0,2 bis 1m ansetzen,
mehr Reichweite wäre aber auch interessant.
Der Transponder darf nicht durch das elektromagnetische Feld eines
Blitzes zerstört werden. Blitzeinschlag in der Nähe ist möglich und
Blitzableiter verlaufen auch in der Nähe(wenige Meter). Ich denke da zum
Beispiel an die Induktion über die Antenne ...
besten Dank und herzliche Grüße,
Stephan
Stephan schrieb:> Am besten so groß, dass man eine Dokumentation mit Bildern> abspeichern kann....also mehrere MByte.
bin kein Profi, allerdings stell ich mir das nicht ganz einfach vor. Ich
kenne die genauen Umstände nicht, aber wäre es nicht besser nur eine
Identifikationsnummer anzubringen und die zugehörigen Daten in einer
Datenbank auf dem PC zu speichern?
Stephan schrieb:> Der Transponder muss dabei Temperaturen von 100°C
Nur rein interessehalber: Welche Teile in der Anlage werden da so heiß?
Das wirst du nicht realisieren können.
Mehrere MByte auf einem reinem RFID Tag zu speichern geht nicht. Da
brauchst du externe Hardware oder wie willst du die Bilder, von welchem
Gerät sie auch immer kommen, im Speicher ablegen?
Und dann bist du schon an dem Punkt mit der Spannungsversorgung.
Bei Windkraftanlagen ist doch immer eine Menge Platz. Da wirds doch
möglich sein eine kleine Box zu integrieren.
Nur eine Seriennummer und dann eine externe Datenbank ist wohl
realistischer. In der Formel 1 werden z.b. Teile mit kleinen gelaserten
QR-Codes markiert und dann anhand der dort codierten IDs Informationen
abgelegt.
Wenn du nach Jahre immer noch an die Information willst, sollte es wohl
eher passiv sein... Ich denke nicht das die Tag-ICs mit der Temperatur
Probleme haben, eher die Gehäuse die darum gebaut wurden (Sticker,
Karten und Schlüsselanhänger) werden damit ins Schwitzen kommen.
Mehrere MB ist unrealistisch, dass dauert auch viel zu lange zum
auslesen!
Passiv begrenz auch die Reichweite auf ein paar cm, wenn du nicht ein
riesen Lesegerät (wie an den Ausgängen von Kaufhallen) mit dir rumtragen
möchtest.
Realistisch sind also eher ein paar kB... Der Trick ist es also den
Platz sinnvoll zu Nutzen ;)
Ich würde das mit QR-Code-Labels machen, dafür wurden die übrigens mal
erfunden.
Diese enthalten lediglich eine ID-Nummer, die auf den entsprechenden
Eintrag in einer Datenbank verweist UND sie sind z.B. auch mit einem
Smartphone oder Tablet lesbar - diese Art von Reader ist wesentlich
weiter verbreitet, man braucht keine "Spezialtechnik". Die Haltbarkeit
kann man evtl. mit einem Expoxidharzüberzug steigern.
Die Datenbank würde ich auch nicht auf "einem PC" speichern, sondern auf
einem Webserver, dann ist sie von überall her erreichbar, zur Sicherheit
mit Username und Passwort ...
Wenns RFID sein soll würde ich mal kucken wie pcb-pool das macht, die
werben seit paar monaten mit in die pcb integrierten (passiven)
hf-rfids. Die müssen ja das reflowen bei 300° oder so aushalten. und
grade bei hf-rfid ist die datenrate höher, da ist wenigstens der
transfer von paar mb in überlebbarer zeit drinnen und die reichweite ist
auch höher... Nur die Leser sind hald ****ing teuer.
EDIT: ich weiß aber auch da nicht ob es paar mb große tags gibt ....
Es ist illusorisch als Bastler ein RFID System entwickeln zu wollen, das
besser als ein kommerzielles Produkt ist. Was an den kommerziellen
Produkten ist nicht gut? Im Prinzip genuegt eine eindeutige Kennung, der
Rest wird auf einem Server hinterlegt. Es ist ja nicht so, dass die
Daten wie zB Geld oder Zugriffsrechte herumgetragen werden muss.
>Es ist illusorisch als Bastler ein RFID System entwickeln zu wollen, das>besser als ein kommerzielles Produkt ist.
Seit wann haben Bastler Windkraftanlagen in ihrem Garten stehen?
Zum Topic: Nein, solöche Systeme gibt es heute nicht auf dem Markt. Es
gibt jedoch Bluetooth Systeme, die mit Anlagen-Rechnern verbunden sind,
und somit eine Wartung/Analyse "ohne Kabel" erlauben.
Ich danke schonmal für eure Einschätzungen!
Warum 100°C + ..weil die urpsrüngliche Idee ist, den Chip während der
Fertigung des CFK Teils in das CFK Teil zu integrieren. Laminierung
findet bei ca. 80°C statt.
Wenn es ein Projekt wird, dann wird es kein Hobby Bastler Projekt :-)
M. M. schrieb:> wäre es nicht besser nur eine> Identifikationsnummer anzubringen und die zugehörigen Daten in einer> Datenbank auf dem PC zu speichern?
ja und nein. Mir wäre es lieber eine Lösung ohne Backendserver zu
realisieren. Ist simpler, keine Serverkosten, keine extra Software ...
Chris schrieb:> Das wirst du nicht realisieren können.> Mehrere MByte auf einem reinem RFID Tag zu speichern geht nicht.
Danke für deien Rückmeldung. Weißt Du denn beiviel kByte man inzwischen
angelangt ist? 25kByte habe zuletzt gelesen. Das war aber keine
topaktuelle Information.
Dann habe ich von http://www.macsema.com/MegaButton.htm gehört. Kann bis
Gigabyte speicher, wobei ich aber nicht weiß, ob das überhaupt RFID
TEchnologie ist. Wenn jemand weiß, was für eine Technologie Macsema
benutzt, bitte bescheid sagen.
Frank schrieb:> Ich würde das mit QR-Code-Labels machen, dafür wurden die übrigens mal> erfunden.>> Diese enthalten lediglich eine ID-Nummer, die auf den entsprechenden> Eintrag in einer Datenbank verweist UND sie sind z.B. auch mit einem> Smartphone oder Tablet lesbar
Hallo Frank. Das ist eine interessante Idee. Ich werde Sie im Hinterkopf
behalten. Ein Webserver den jeder Servicetechniker dann mit seinem
Smartphone abrufen kann und dann die Doku direkt auf sein Gerät erhält.
♪Geist schrieb:> Es gibt jedoch Bluetooth Systeme, die mit Anlagen-Rechnern verbunden sind, und
somit eine Wartung/Analyse "ohne Kabel" erlauben.
Weißt Du wie der Hersteller heißt?
Natuerlich ist es ein Bastelprojekt, da der Poster Null Ahnung hat. Ich
kenn Leute, die haben fuer eine kommerzielle Loesung mehrere Jahre
verbraten. Deren Produkt ist immer noch am Markt.
Im Wesentlich geht es bei Niederfrequenz-RFID (dh <15MHz) um :
-Zwei gekoppelte Schwingkeise, einer beim Reader, der andere beim Tag.
-Das Tag wird vom Reader bestromt. Der Tag enthaelt eine
Zustandsmaschine, die direkt am RF Clock laeuft.
-Das Tag macht anhand der Daten Kurzschluesse am Feld, die als
Seitenbanden ausgewertet werden.
Nun sollte das Ganze noch robust auf viele unvorhergesehene
Umgebungseinfluesse sein. Die eingegossene Elektronik sieht andere
Dielektrizitaetskonstanten, dh es ergibt eine andere Frequenz. Dann hat
es irgendwo noch Metalle, die ziehen auch am Feld rum.
Kauft eine fertige Loesung.
Das geht in die Richtung Bluetooth sowie µSD Karte, also z.B. ein Händy
oder
embedded Device, ev. sollten die Daten doppelt gespeicher werden,
USB Stick und SD Karte, und dann alles versiegeln.
RFID Transponder in CFK ist ein Problem.
CFK ist recht gut leitfähig und schirmt einen Transponder sehr effektiv
ab.
Wenn´s schlecht läuft ist es vergleichbar mit Alufolie, in die man den
Transponder einwickelt.
GFK dagegen geht gut und wird in der Tat auch verwendet.
Die Chips können auch weit mehr als 100 Grad vertragen.
Bei CFK könnte man evtl. Transponder im 125 kHz Bereich ausprobieren.
Die sind nicht so leicht abschirmbar, da der magnetische Anteil des
HF-Feldes verwendet wird ( H-Feld Antenne ).
Die Reichweite ist da aber generell sehr bescheiden.
UHF Technologie ( 868 MHz ) geht viiiiel weiter ( je nach Transponder
auch 5m und mehr ), aber jegliche Abschirmung führt sofort zu Null
Reichweite.
Es gibt keine RFID Transponder, die solche Datenmengen speichern können.
Wie schon gesagt wurde, wird meist nur die ID Nummer des Transponders
gelesen, und in einer externen Datenbank sind dann die Informationen
hinterlegt.
Eine Unempfindlichkeit gegen Blitzschläge ist auch kaum machbar.
Der Transponder dürfte so ziemlich das erste Teil an der Anlage sein,
was in so einem Fall stirbt.
Stephan schrieb:> Warum 100°C + ..weil die urpsrüngliche Idee ist, den Chip während der> Fertigung des CFK Teils in das CFK Teil zu integrieren. Laminierung> findet bei ca. 80°C statt.
Wenn ich mich recht erinnere werden CFK-Bauteile nach der Laminierung
noch im Ofen gebacken. Das dürften über 1000°C sein. Ich kenne keinen
Chip der das überlebt. Außerdem verändert der Kohlenstoff die
HF-Eigenschaften.
Also wird das wohl so oder so nichts werden...
Jens schrieb:
>Wenn ich mich recht erinnere werden CFK-Bauteile nach der Laminierung>noch im Ofen gebacken. Das dürften über 1000°C sein.
Bei über 1000° würde sich alles in ein Aschehäufchen verwandeln ( gelbe
Glut ).
Die einzelnen Kohlefasern werden durch sehr hohe Temperaturen
hergestellt.
Nach dem Laminieren mit Harz sind aber keine so hohen Temperaturen mehr
im Prozess.
Da ähnelt alles dem GFK Verfahren.
