Impinj M800 IC zur Verbesserung der RAIN-RFID-Lesbarkeit

Von Claire Swedberg

08.08.2023 Da in Einzelhandels- und Logistikumgebungen immer mehr RFID-Tags an Waren angebracht werden, erfordern die größere Vielfalt der zu etikettierenden Materialien und immer überfülltere Leseumgebungen eine hohe Tag-Leistung. In diesem Sommer hat das RAIN-RFID-Unternehmen Impinj seinen neuen M800-Chip auf den Markt gebracht, der eine bessere Lesbarkeit von RAIN-UHF-RFID-Etiketten bei hoher Geschwindigkeit und über große Entfernungen ermöglicht und gleichzeitig kleiner ist und weniger Strom verbraucht als frühere Chips. Auch die RFID-Produktunternehmen Tageos und Beontag haben jeweils Produkte auf den Markt gebracht, die den Chip verwenden.

Der Chip von Impinj bietet eine verbesserte Leistung und reduziert außerdem den erforderlichen Stromverbrauch um 30 Prozent. Dadurch können kleinere Etiketten für ein breiteres Warensortiment eingesetzt werden, beispielsweise für allgemeine Handelswaren und kleine Bekleidung. Die eigene Größe des Chips ist kleiner als bei der Vorgängerversion (Impinj M700), sodass 25 Prozent mehr Chips pro Wafer produziert werden können, mit Funktionen, die darauf abzielen, die Herstellung von Etiketten einfacher und zu geringeren Kosten zu machen, sagt Jeff Dossett, Chief Revenue Officer von Impinj.

Die Impinj M800-Serie besteht aus zwei neuen Chips: dem M830 und dem M850. Der M830 verfügt über 128-Bit-EPC-Speicher, während der M850 über 96-Bit-EPC-Speicher sowie 32-Bit-Benutzerspeicher verfügt. Die Chips nutzen auch bestehende Impinj-Innovationen wie die Funktion „Geschützter Modus“ zum Schutz der Privatsphäre der Verbraucher und die Möglichkeit, das Durcheinander von Tags zu verringern. Die Produkte der M800-Serie sind mit den Antennendesigns der M700-Serie kompatibel.

Der neueste Chip von Impinj soll das zuverlässige Lesen kleiner Tags bei hohem Volumen und hoher Geschwindigkeit ermöglichen und so effizientere, globale Abläufe unterstützen, während die Chipform und die Antennenverbindungen die Qualität und Leistung der Tags verbessern, sagt Dossett. „Praktisch jedes Element des Impinj M800-Tag-Chips ist eine Weiterentwicklung der Innovation, die sich in den Tag-Chips der Impinj M700-Serie widerspiegelt“, sagt Dossett. Seiner Meinung nach ist dies Teil des langfristigen Ziels des Unternehmens, die Geschwindigkeit, Genauigkeit, Entfernung und Zuverlässigkeit weiter zu erhöhen, da RAIN-RFID-Tags in immer größerem Umfang an einer größeren Vielfalt von Artikeln verwendet werden.

Der Schwerpunkt des Unternehmens lag auf der Frage, wie gut Tags in den immer anspruchsvolleren Umgebungen, in denen sie sich befinden, gelesen werden können. „Unsere Mission ist es, alles zu verbinden und das Internet auf Billionen von Alltagsgegenständen auszudehnen. Mit dem Impinj M800 kommen wir dieser Vision immer noch näher“, sagt Dossett.

Martin Liebl, Senior Product Management Director von Impinj

Zum einen bietet der Chip eine erhöhte Leseempfindlichkeit von ca. 1,5 dBm. im Vergleich zur M700-Serie. Der M700 arbeitete mit 24 dBm, während der M800 25,5 dBm bietet.

Zu seinen Merkmalen gehört ein erweiterter Abstimmbereich für den weltweiten Einsatz sowie eine verbesserte Funkfrequenzstabilität. Der M800-Chip nutzt einige vorhandene Impinj-Funktionen wie etwa ein aktualisiertes AutoTune V3, um es einem Etikett zu ermöglichen, seine Leistung automatisch an die Materialien, Formfaktoren und Betriebsfrequenzen anzupassen, die in einer bestimmten Umgebung verwendet werden.

Dadurch werden die Herausforderungen überwunden, die bei einigen Anwendungen auftreten, bei denen Benutzer unterschiedliche Tags auf unterschiedliche Materialien anbringen müssen oder bei denen es gestapelte Tags gibt, wobei sich die Tags in diesem Fall gegenseitig verstimmen oder durch das Material verstimmt werden, sagt Martin Liebl, Senior Product Management Director von Impinj . Er fügt hinzu: „AutoTune V3 trägt wirklich dazu bei, die bessere Energieeffizienz über einen größeren Frequenzbereich zu nutzen … bei einer Vielzahl von Materialien und unterschiedlichen Umgebungen.“

Mit einer weiteren Funktion, TagFocus, ist M800 auch darauf ausgelegt, überfüllte Umgebungen zu lösen. TagFocus ermöglicht es Lesern, nicht gelesene Tags zu identifizieren und so ein schnelleres Lesen großer Mengen an Tags zu ermöglichen. Der vom Chip genutzte geschützte Modus von Impinj ermöglicht es Benutzern, Tags für RFID-Lesegeräte unsichtbar zu machen, beispielsweise wenn ein markierter Artikel gekauft wird, und diese Tags dann mithilfe einer sicheren PIN wieder in den Normalbetrieb zu versetzen. Der geschützte Modus wird von der M700-Serie übernommen.

Um die Fertigungseffizienz und -kosten zu verbessern, verfügt der IC außerdem über eine neue Chipform sowie die Enduro V2-Bondtechnologie. Die unterschiedliche Chipform – mit abgeschrägten (schräg geschnittenen) Ecken – ermögliche einen einfacheren, langlebigeren Herstellungsprozess und erhöhe dadurch die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Inlays, sagt Liebl. Mit der um 20 Prozent kleineren Größe erhöht der M800 die Anzahl der Chips pro Wafer um 25 Prozent.

Impinj hat außerdem die Enduro-Bondpads so verbessert, dass eine stärkere Verbindung zwischen dem IC und der Antenne entsteht, die dann über die gesamte Lebensdauer des Inlays haltbarer ist. Das Ergebnis, so Liebl, sei eine höhere Ausbeute an langlebigen und zuverlässiger lesbaren Chips.

Laut Dossett wird der Chip ein Etikett mit kleinem Formfaktor von 42 x 16 Millimetern und ein 44 x 18 Millimeter großes Format ermöglichen, um neue Spezifikationen von Endbenutzern zu erfüllen. Beispielsweise hat Walmart in Zusammenarbeit mit dem ARC-Programm des Auburn University RFID Lab zur Messung der Tag-Leistung neun Spezifikationen erstellt, die Tags mit bestimmten Abmessungen erfordern.

Im Juli veröffentlichte Beontag eine neue Etikettenfamilie, die den M800 nutzt – den Falcon M800, den Pacer M800, den Swift M800 und den Setter M800. „Jedes umfasst den neuen Impinj IC sowie ein spezielles Antennendesign, um den Anforderungen von Anwendungen sowohl im Einzelhandel als auch in der Industrie gerecht zu werden“, sagt Marcio Muniz, Beontags Wegbereiter für die digitale Transformation.

Der Falcon M800 ist ein auf den Einzelhandel ausgerichteter Tag mit einer Größe von 50 x 30 Millimetern für hohe Lesezuverlässigkeit, Orientierungsempfindlichkeit und hohe Leistung, selbst wenn er gestapelt ist. Der Pacer M800 hat eine Größe von 70 x 12 Millimetern für große Reichweiten und hohe Empfindlichkeitsanforderungen an Materialien wie Pappe und Kunststoffe für die Lieferkette und anspruchsvolle Umgebungen. Der Swift M800 ist mit 42 x 16 Millimetern ein kleinerer Etikettendrucker für kleinformatige Einzelhandelswaren, und der Setter M800 mit 90 x 24 Millimetern ist für Versandetiketten optimiert.

„Kunden wünschen sich immer mehr Genauigkeit und Geschwindigkeit bei ihren Beständen sowie Transparenz in der Lieferkette. Mit der verbesserten Leistung können wir zuverlässigere und auch schnellere Inventurprozesse ermöglichen“, sagt Muniz.

Das französische RFID-Technologieunternehmen Tageos hat außerdem vier neue RFID-Inlays herausgebracht – das EOS-241 M830, das EOS-421 M850, das EOS-261 M830 und schließlich das EOS-261 M850. Jedes ist für den Einzelhandel und andere Märkte mit hohem Volumen für den Einsatz auf Artikelebene konzipiert, auch mit verschiedenen Verpackungsmaterialien.

Aufgrund des neuen Chips, sagt Dossett, „glaube ich angesichts seiner einzigartigen Eigenschaften, dass wir einen Anstieg der Nutzung des Impinj M800 erleben werden, der so schnell ist wie jeder Anstieg, den wir in unserer Geschichte erlebt haben.“

Durch die Ermöglichung der Kategorieerweiterung und angesichts der verbesserten Lesbarkeit „glaube ich, dass dadurch auch mehrere Anwendungsfälle im Einzelhandel erschlossen werden“, über die Bestandsverwaltung hinaus. Dazu könnten automatisierte Selbstbedienungskassen und der Ausbau der elektronischen Artikelsicherung zur Verlustprävention sowie die Erfassung des Produktübergangs von der Rückseite des Ladens zur Vorderseite des Ladens gehören.

Die zentralen Thesen: