Anwendungsgerechte Gestaltung von RFID-Tags für die Fischereiwirtschaft

摘要

Um Prozesse aufgrund des wachsenden Wettbewerbsdrucks effizienter zu gestalten, werden zunehmend Objekte und Orte die verschiedenen und teilweise sehr hohen Belastungen in rauen Umgebungen ausgesetzt sind gekennzeichnet und identifiziert. Raue Umgebungen sind dadurch charakterisiert, dass mediale, thermische und mechanische Belastungen in verschiedenen Kombinationen und Ausprägungen definiert oder undefiniert wirken. In dieser Arbeit werden das Feld der robusten RFID-Tags und deren Einsatz analysiert und anhand einer konkreten Anwendung sowohl ein Anforderungskatalog erstellt als auch anforderungsgerechte Gehäusegeometrien ermittelt. Der Einsatz von RFID-Tags an Fischereinetzen dient vor dem Hintergrund einer nachhaltigeren Fischerei als besonders anspruchsvolle Anwendungsumgebung mit hohen mechanischen und medialen Belastungen. Zwischen den einzelnen Anforderungsgruppen ergeben sich aufgrund technischer und wirtschaftlicher Gründe Zielkonflikte. Als wesentlicher Zielkonflikt bei der Gestaltung von Tags besteht die Beschränkung der üblichen Lesereichweiten sowie das Erfassungsverhalten von Transpondern durch die heute verfügbaren robusten Gehäuse. Außerdem sind standardmäßig verfügbare Kennzeichnungs- und Datenträger auf ihre Funktion hin gestaltet, sodass z.B. prozessbezogene Anforderungen an die Bauform nicht berücksichtigt werden können.Aufbauend auf dem Anforderungskatalog wurden erstmalig systematische Untersuchungen von Transpondern und einer Auswahl von Gehäusematerialien zur Ermittlung von relevanten Wirkzusammenhängen durchgeführt. Dabei wurden sowohl Leistungs- als auch Frequenz-parameter der Transponder bei verschiedenen Transponder-Material-Kombinationen ermittelt und analysiert. Neben der Berücksichtigung der mechanischen Belastbarkeit der Gehäuse-materialien wurden auch die Auswirkungen von Alterungserscheinungen der Materialien auf das Verhalten der Transponder untersucht. Anschließend wurden die Auswirkungen unterschiedlicher Fixierungs- und Einbringungsmöglichkeiten von Transpondern in Gehäuse auf ihre Auswirkungen auf das Frequenz- und Leistungsverhalten der Transponder überprüft. Unter Verwendung der Analyseergebnisse über das Frequenz- und Leistungsverhalten der Transponder wurde es möglich, einen Hardtag zu konstruieren, der den Belas-tungsanforderungen, den Prozessanforderungen sowie den Leistungsanforderungen gerecht wird und den anschließenden Praxiseinsatz erfolgreich absolvierte. Ergebnis der konkreten Anwendung der Arbeitsresultate ist eine Lösung zur eindeutigen Kennzeichnung und automatischen Identifikation von Fischereinetzen mit dem Ziel einer durchgehenden Zertifizierung der Netze, einer Möglichkeit zur Führung eines elektronischen Logbuches sowie der automatischen Fangaufwanderfassung. Darüber hinaus wurden die Grundlagen geschaffen höchst leistungsfähige und gleichzeitig belastbare Tags für verschiedenste robuste Anwendungsumgebungen zu realisieren und erfolgreich einzusetzen.