621.38419 Nahfeldkommunikation
Der Kern der Arbeit behandelt den Entwurf und die Evaluierung eines spezifischen Antennendesigns für NFC-Anwendungen. Im speziellen für die eingangs erwähnte „Versuchsplattform“. Das Kapitel „Grundlagen“ bietet dazu einen Überblick der elektrotechnischen Zusammenhänge und stellt die Basis für die Überlegungen zum Antennendesign dar. Für das Antennendesign werden unterschiedliche Ansätze begutachtet, getestet und miteinander verglichen. Vorrangig wird ein Design-Ablauf nur für die in diesem Projekt zu entwerfende Antennen konzipiert, dieses kann aber auch für andere Projekte adaptiert werden. Dies ist leicht möglich, da die Entwicklung eines spezifischen Designs auf allgemeinen Parameter aufbaut, wodurch sich auch ein allgemeiner Prozess zum Evaluieren einer Antennen ableiten lässt.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit Smartcards, welche mit Hilfe der NFC-Technologie kontaktlos Daten übertragen können. Zunächst wurde der theoretische Rahmen gespannt, um die Grundsteine dieser Forschung zu erläutern: RFID, Smartcards und NFC. In einer explorativen Untersuchung fand die Analyse und der Vergleich von Smartcards verschiedener Hersteller statt. Dazu wurden diese in einer virtuellen Testumgebung mit unterschiedlichen Android-Applikationen beschrieben und ausgelesen. Als Referenzanwendung diente eine selbstprogrammierte App. Die Ergebnisse zeigen, dass es ohne große Fachkenntnisse und mit geringem zeitlichen und finanziellen Aufwand möglich ist, Smartcards mit NFC-Chips auszulesen, welche für sensible Anwendungen, wie beispielsweise kontaktlose Bezahlvorgänge oder Patientendaten, verwendet werden.
In der industriellen Automation spielt die Identifikation von Objekten eine wichtige Rolle. Neben optischen und mechanischen Verfahren kann die Informationsübertragung auch mittels elektromagnetischer Wellen erfolgen. Bei der sogenannten RFID (radio-frequency identification) Technik können Daten zwischen einem Schreib-/ Lesegerät und Transpondern, die auf den Objekten angebracht sind, ausgetauscht werden. Für die vorliegende Arbeit wurde die RFID Technik und ein Industrieroboter in einem Versuchsstand miteinander kombiniert. Auf Bauteilen, die durch den Roboter gegriffen werden, können so Informationen gespeichert und später wieder ausgelesen werden. Das ist notwendig, um die Abmessungen der Objekte zu speichern und sie anschließend vor dem Zugreifen auszulesen. Die Bauteile, die dazu mit Transpondern ausgerüstet werden müssen, können somit schnell und ohne Beschädigung gegriffen werden. Darüber hinaus wurden Verfahren entwickelt, die den implementierten Versuchsaufbau befähigen, die Bausteine zu orten. Der Versuchsstand soll eine Basis für künftige Praktika und weitere Projekte bilden. Auf diese Weise, sowie durch – im Rahmen dieser Arbeit geschaffene – Lehr- und Anschauungsmaterialien für die Vorlesung, kann Studenten das Thema RFID nähergebracht werden