Wie es funktioniert
Mehrere schmalbandige Resonatoren auf einem Substrat reflektieren bestimmte Frequenzen stärker als andere. Ein UWB-Lesegerät sendet ein breites Spektrum und liest die spektralen Spitzen ab — ein Strichcode in der Frequenz.
Warum es interessant ist
Keine Chipkosten — gedruckte Tags für unter einem Cent. Keine Energieversorgung nötig. Sterilisierbar und drucktauglich auf jeder Oberfläche, von Medizinprodukten bis Banknoten.
Grenzen
Datenkapazität ist klein: 20–30 Bit gegenüber 96+ bei klassischem RFID. Lesegeräte sind teuer, weil sie breitbandig sein müssen. Hintergrundclutter kann die Lesung stören.
Anwendungen
Anti-Fälschung für Pharma, Lebensmittel-Tracking, Banknoten, Reisepässe. Wo die Stückkosten zählen und 20 Bit reichen, schlägt chiplos klassisches RFID.
SAW-Technologie
Zeitbereichs-Tags nutzen Oberflächenakustikwellen (SAW) auf piezoelektrischen Substraten. Da Schallwellen langsamer als Licht sind, erzeugen Reflektoren präzise Zeitverzögerungen, die als Daten kodiert werden können. Dies ermöglicht den Einsatz in extremen Hitzeumgebungen ohne Halbleiter.
Herausforderung Reichweite
Ohne aktive Verstärkung sinkt die Signalstärke bei chipless Tags extrem schnell mit der Entfernung. Die begrenzte Bandbreite limitiert zudem die Bit-Dichte. Moderne Lesegeräte müssen daher komplexe Algorithmen zur Hintergrundsubtraktion nutzen, um das schwache Tag-Signal zu isolieren.
UWB und Phasen-Kodierung
Moderne chipless Systeme nutzen Ultra-Breitband (UWB) und Phasenverschiebung, um die Bitdichte zu erhöhen. Statt nur das Vorhandensein einer Frequenz zu prüfen, misst der Reader die Phase des Rückstreusignals. Dies ermöglicht es, mehrere Bits in einem einzigen Resonator zu speichern, was die Datenkapazität gedruckter Etiketten ohne Vergrößerung der Fläche deutlich steigert.
Historie: Von Düppel zu Daten
Die Technik basiert auf militärischem 'Chaff' (Düppel) aus dem Zweiten Weltkrieg, bei dem Metallstreifen Radarwellen störten. In den 2000er Jahren verwandelten Forscher dieses Prinzip der Resonanzstreuung in ein System zur Datenübertragung. Heute ermöglichen leitfähige Tinten die Produktion kostengünstiger Identifikatoren, die ohne Siliziumchips funktionieren und herkömmliche Barcodes ergänzen.