UHF steuert Straßenbahnzüge im Depot - in allen Bereichen muss für einen optimalen Ablauf des Verkehrs identifiziert und beobachtet werden

Die RFID-Technologie hat schon seit geraumer Zeit zu Recht eine signifikante Bedeutung im Bereich der Eisenbahntechnik. Vom Straßen- und Stadtbahnbetrieb bis hin zu den Hochgeschwindigkeitszügen der neuesten Generation, überall muss für einen optimalen Ablauf des Verkehrs identifiziert und beobachtet werden. Das lässt sich mittels RFID optimal bewerkstelligen. Robuste und sehr betriebssichere Lösungen sind hier seit über 10 Jahren verfügbar. Diese waren und sind allerdings meist Produkte mit einem relativ hohen Preis. 


Was ist RFID?
RFID steht für Radio-Frequenz-Identifikation. Dabei werden mittels elektromagnetischer Wellen aus einem Transponderchip, dem Datenträger, Informationen ausgelesen. Man unterscheidet drei klassische Frequenzbereiche: LF (125 kHz), HF (13,56 MHz) und UHF (868-925 MHz).


Dank der sich seit einiger Zeit immer weiter etablierenden UHF-Technik konnte nun auch für die Erkennung von Bahnen eine Auswahl von Produkten auf den Markt gebracht werden, mit der sich wesentlich günstigere, jedoch hochperformante Anwendungen realisieren lassen. Der von deister electronic entwickelte passive UHF-Transponder UDC 160 entspricht dem EPC class 1 Gen 2 Protokoll. Er bietet eine Schreib-/Lesereichweite über fünf Meter und einen vollen Leseradius, auch - und das ist die Besonderheit - wenn er direkt auf Metall angebracht wurde. Der UDC 160 eignet sich daher für verschiedene Applikationen wie zum Beispiel AVI (Automatic Vehicle Identification), Logistik und Fabrikautomation. Er lässt sich einfach und schnell mit Schrauben oder Kleber auf Fahrzeugen, Containern und Zügen montieren.


Die flexibel einsetzbaren und robusten RFID-Schreib-/Lesesysteme von deister electronic ermöglichen die schnelle und sichere Identifizierung von stehenden oder bewegten Objekten aus verschiedenen Entfernungen.


Der UDL 250 ist ein kompaktes UHF-Lesegerät zur Identifikation von Fahrzeugen und Objekten auf große Entfernung. Durch ein integriertes, intelligentes Antennenkonzept ist es möglich, selbst ungünstig positionierte UHF-Transponder zu erkennen. Die gut sichtbaren LEDs signalisieren dem Nutzer eine positive Identifizierung. Für Portalanwendungen können bis zu vier Schreib-/Lesegeräte UDL 250 an einer Steuereinheit DCU angeschlossen werden. In der DCU können Transponderdaten gefiltert und gegebenenfalls mit anderen Ereignissen verknüpft werden. Nur die gewünschten Informationen werden an das Host-System weitergeleitet.


Erstes Projekt in Süddeutschland
So wurde 2011 in einer süddeutschen Großstadt eines der ersten Projekte zur Identifikation von Tram-Bahnen mit UHF-RFID im Depotbetrieb realisiert. Erstmals kam eine passive Technik zum Einsatz, die fast ohne kontinuierlichen Wartungsaufwand betrieben werden kann. Im Gegensatz zu den bekannten, aktiven Systemen tragen die passiven Transponder hier keine eigene Energiequelle und sind somit absolut langlebig und wesentlich kostengünstiger - bei ähnlicher Leistung und Robustheit. Alle Bahnen wurden dafür an sehr genau bestimmten Punkten auf dem Dach, mit Transpondern bestückt.
Die Erkennung erfolgt über Lesegeräte, die unter der Decke installiert und mit der Gesamtinfrastruktur vernetzt betrieben werden. Übergeordnet läuft dazu eine Betriebshof-Management-Software. Diese ist dafür im Einsatz, ein- und auslaufende Züge mit Hilfe von RFID aufzuzeichnen und gemäß eines Ablaufplans den verschiedenen Gleissträngen und Parkpositionen zuzuordnen. So ist gewährleistet, dass die einzelnen Züge so aufgestellt sind, wie sie in der geplanten Reihenfolge das Depot wieder verlassen sollen, ohne dabei rangiert zu werden.


Herausforderung der statischen Erfassung
Eine besondere Anforderung dabei war, die Züge mittels UHF nicht nur in der Bewegung, sondern auch statisch erfassbar zu machen. Diese Aufgabe ist allerdings nicht ohne einen gewissen Mehraufwand lösbar, da man bei dieser Frequenz im beschriebenen Umfeld immer mit einem inhomogenen Feld zu rechnen hat. Das bedeutet, dass einzelne Züge gegebenenfalls nicht erkannt werden, wenn sie so abgestellt sind, dass sich der Transponder in einer ungünstigen Position zum Feld befindet. Abhilfe schaffte hier eine "Transponderbatterie" aus mehreren, der Wellenlänge proportional angeordneten Datenträger, von denen dann immer mindestens einer erkannt wird, egal wie ungünstig die Ausrichtung zum Feld auch ist. Somit kann die geforderte Leserate 100-prozentig erfüllt und ein reibungsloser Betrieb gewährleistet werden.


Kostenersparnis durch einfache Installation
Die Vernetzung der über 50 Lesestellen erfolgt über ein kostengünstiges RS485-Netzwerk, welches in Blöcke zusammengefasst vom Zentralserver gesteuert wird und mit vergleichsweise geringem Aufwand installiert werden konnte. Die Lesegeräte selbst sind voll integrierte Einheiten, bei denen sich der Controller und die Antenne in einem Gehäuse befinden und somit kein Koaxialkabel zum Einsatz kommt. Auch das vereinfachte die Installation zusätzlich. Darüber hinaus haben sich die robusten Lesegeräte im Außeneinsatz in verschiedenen Projekten bewährt.


Bei diesem Projekt wurde eine äußerst innovative Anlage geschaffen, die mit hoher Effizienz alltägliche Prozesse des Bahnverkehrs optimieren und dank RFID eine noch höhere Transparenz der Vorgänge erreichen konnten.


Das 1977 gegründete Unternehmen deister electronic beschäftigt sich mit der Entwicklung, Herstellung und dem Vertrieb von RFID-Produkten. Die berührungslose Datenübertragung via RFID (Radio Frequency Identification) eignet sich als Identtechnologie für Logistik, Handel und Industrie. Die Produktpalette umfasst Hard- und Softwarelösungen für alle Frequenzbereiche. deister electronic bietet eine individuelle Optimierungsanalyse und Applikationen, die bei Bedarf auch in bereits bestehende Systeme integriert werden können. 


logident ist eine Produktfamilie von deister electronic, die für die Identifikation von Gütern in der Versorgungskette entwickelt wurde, zur Produktionsoptimierung und für andere industrielle Automationsapplikationen. Die robusten Schreib-/Lesegeräte sind zusammen mit einer Antenne in demselben Gehäuse untergebracht, was deren Installation stark vereinfacht.