WO2024083900A1 - Device and method for the structural monitoring of an object - Google Patents
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0033—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining damage, crack or wear
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- G01M5/0083—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by measuring variation of impedance, e.g. resistance, capacitance, induction
Definitions
- the invention relates to a system and a method for structural monitoring of an object, in particular for measuring changes in length or distance or deformations or damages of an object or object systems.
- Structural monitoring of objects is beneficial or necessary in many areas of daily life. Structural monitoring does not necessarily mean that all doors and windows in a building should be monitored for safety reasons, but also monitoring, for example, expansion joints in bridges, the integrity of conveyor belts or the complete loading of a vehicle.
- monitoring by direct vision or, if necessary, by means of a camera re-measurements, or sensors, e.g. light barriers, magnets and reed contacts or signal wires.
- the object of the invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a system and a method for the structural monitoring of objects, which achieves optimal monitoring with a minimum of effort.
- a system according to the invention is used for structural monitoring of an object, in particular for measuring changes in length or distance or deformations or damage to an object or object systems.
- the objects can be buildings, e.g. bridges, vehicles, aircraft, roads, storage systems or conveyor belts, e.g. for rock, in particular for ore, gold or diamond extraction.
- the system according to the invention comprises the following components:
- the two object components have a predefined determination position relative to one another and the RFID transponder and the second antenna are arranged on or in the object components such that the second antenna is reversibly detachably coupled to a second antenna input of the RFID transponder in the determination position of the object components.
- RFID transponders are widely known in the state of the art.
- RFID radio frequency identification
- UHF RFID ultra high frequency identification
- an RFID transponder comprises a microchip (often in the millimeter range) and an antenna system.
- a power source is not necessary for passive transponders, as the power can be supplied externally via the antenna system using an RFID reader.
- An RFID system normally comprises a number of RFID transponders, each of which contains at least identification information (“serial numbers”) and a number of RFID readers for reading the data from the RFID transponders (or “transponders” for short).
- a transponder is coupled to an RFID reader using alternating magnetic fields generated by the RFID reader within a short range or using high-frequency radio waves, which are used not only to transmit data but also to supply the transponder with energy.
- the RFID reader contains software that controls the actual reading process. Communication between transponders and RFID readers usually takes place in a defined frequency range, which is often subject to regional regulations. Frequency ranges that are particularly advantageous for the invention are “very high frequencies” (UHF, 300 MHz - 3 GHz), which can certainly have a long range.
- the RFID transponder When transmitting data, the RFID transponder usually first sends its serial number (UID) and then, if necessary, further data using load modulation, i.e. it consumes part of the energy of the alternating field. The RFID reader can detect
- the RFID transponder comprises two antennas (electrical conductors) which are coupled to its antenna inputs.
- the antennas are preferably band-shaped and are formed in particular from metal bands, e.g. from stainless steel. Alternatively, they can be formed from strands. However, one antenna can also be formed from a band and the other from a strand.
- the antennas preferably have a wave shape, which is advantageous for flexibility. If an antenna is band-shaped, the waves are preferably aligned along the surface normal of the band.
- the coupling of the antennas (conductors) with the antenna connection can be electrically conductive, which does not just mean that the conductors have to be soldered to the antenna connections, but also that they can simply be placed, glued or clamped.
- the coupling of the conductors with the antenna connection can alternatively be capacitive, which means that there is no electrical line, but rather the conductor and antenna connection are insulated from each other, e.g. by a thin layer of glue or double-sided adhesive tape, and the signal is transmitted via a capacitance between the conductor and the antenna connection.
- the antennas are coupled to two flat contacts (the second antenna is reversibly detachable) that are formed on a circuit board.
- These contacts can be, for example, copper contacts on this circuit board.
- Each antenna is coupled to its own contact, for example the first antenna is soldered or welded to the contact and the second antenna is placed on top.
- the contacts are arranged on the circuit board so that they correspond to the arrangement of the antenna inputs of the RFID transponder.
- the RFID transponder is preferably shaped as an adhesive label and glued to the circuit board so that the antenna inputs are above the two contacts. Since the antennas are coupled to the contacts, it is preferred that the RFID transponder is glued to the side of the circuit board that faces away from the contacts.
- the coupling between contacts and antenna inputs is capacitive in this case.
- the system is preferably encapsulated, in particular for use in a conveyor belt. It can be cast in a plastic material (e.g. identical to the plastic material of a conveyor belt) or bonded between adhesive tapes, in particular Kapton tapes.
- the second antenna can be encapsulated separately from the rest of the system.
- the system according to the invention is characterized in that the functional components RFID transponder and antennas are integrated in a special way in (or on) an object.
- a suitable object can be, for example, a conveyor belt, a vehicle or a building and has at least two object components. These object components can certainly be recognized as two different elements, such as a holder and a held object, or a door and its frame, but this does not necessarily have to be the case.
- the object components can also be connected to one another via a weakening line, e.g. an expansion joint that connects two parts of a building (the object components) to one another or a connecting seam. Since the method is intended to monitor the structure of the object, the location at which monitoring takes place can also define the object components alone.
- the first object component where the RFID transponder with the first antenna is located is the first object component and where the second antenna is located is the second object component.
- a seam in a conveyor belt can be monitored. The respective end pieces of the conveyor belt on this side and the other side of this seam are then the two object components, even if the seam can no longer be visually recognized.
- the two object components have a predefined destination position relative to one another and are located adjacent to one another. Although the latter is not absolutely necessary, it should be noted that the RFID transponder in one object component and the second antenna in the other object component are arranged on the object components in such a way that the second antenna in the destination position of the object components is reversibly and detachably coupled to a second antenna input of the RFID transponder.
- reversibly detachable means that the coupling to the RFID transponder can be released and restored by a simple movement (without repair). This can be achieved, for example, by not permanently connecting the second antenna to the second antenna input of the RFID transponder, but rather only rests on the surface. An electrically conductive coupling can also be achieved by resting on the surface, or at least a capacitive one. It is important that the second antenna does not break off from the antenna input of the RFID transponder when the two object components move relative to each other, but can then couple normally again.
- the RFID transponder with the first antenna on this side and the second antenna on the other side of the connecting seam can be incorporated into the structure of the conveyor belt (e.g. melted in) or glued onto it in such a way that the second antenna has conductive or capacitive contact with the antenna input of the RFID transponder across the connecting seam.
- one functional part e.g. the RFID transponder with the first antenna
- the other functional part e.g. the second antenna
- one functional part e.g. the RFID transponder with the first antenna
- the other functional part e.g. the second antenna
- An object according to the invention is in particular a conveyor belt, a vehicle (which also includes an aircraft) or a building, but can also be a road.
- the invention is advantageous for any object whose structure is to be monitored in some way.
- the object comprises a number of RFID transponders, each with a first antenna in or on a first object component, wherein each of the RFID transponders comprises a second antenna input and is arranged in or on the first object component in such a way that it can couple to a second antenna in or on a second object component, in particular in the area of a structural weakening line between the two object components or on removable parts as object components.
- the second object component is an element that is exchangeable or removable, but the object is intended to be combined with the second object component.
- the object must be designed in such a way that a second antenna arranged as intended in such a removable element can couple with the second antenna input of the RFID transponder when the element in question is in its intended position.
- the second object component and the second antenna are part of the object and this preferably comprises a number of systems according to the invention.
- the functional components are preferably embedded in the respective object components, i.e. surrounded by their material, or applied to their surface. Embedding protects the functional components. For example, a strip can be cut out of the surface of the object (e.g. a conveyor belt), the functional components placed in the resulting recess and the cut-out element glued or vulcanized back in.
- a monitoring system according to the invention for structural monitoring of an object comprises an object according to the invention or a system according to the invention. It should be noted here that in the case of removable elements, the monitoring system does not necessarily have to comprise the second object component (see explanations of the object according to the invention).
- a method according to the invention for structural monitoring of an object, in particular a conveyor belt, a building, a vehicle or a storage system, with a monitoring system according to the invention comprises the following steps:
- Reading data in particular at least the serial number, of an RFID transponder of the monitoring system with an RFID reader of the monitoring system, wherein the data of the RFID transponder are preferably read several times before the data of another RFID transponder are read, - Deriving a value for a structural change in the object from the number of data read out and/or from an RSSI value measured in addition to the readout.
- the value for the structural change in the object can then be output or used to control an alarm device or system.
- the value can simply be saved in a data set and used later for evaluation.
- an alarm can also be issued if a structural change (e.g. a crack) has occurred.
- a process can be stopped, e.g. a conveyor belt can be stopped if one of the systems indicates a crack (due to a failure in the data transmission).
- the procedure can therefore include the additional step:
- serial number of a transponder can be read very quickly (often within a second). Although it is certainly possible to read or determine additional information such as the RSSI value (the Received Signal Strength Indicator; a measure of the reception field strength of wireless communication applications) or additional sensor information, the basic principle of the invention already works with a simple reading of the serial number.
- RSSI value the Received Signal Strength Indicator; a measure of the reception field strength of wireless communication applications
- the transmission is poor, which can be determined using the RSSI value. However, it is quicker to do so by reading the serial number. With a very simple monitoring principle, the absence of a "response" from an RFID transponder can be used to conclude that a disadvantageous situation has occurred, e.g. damage to the object. However, it may also be the case that, with a poor connection (e.g. poor coupling between the antenna and the RFID transponder), the RFID transponder has only sent data for a fraction of the RFID reader's requests. However, this fraction can already be used to derive a measure of the coupling between the antenna and the RFID transponder and thus the distance between the antenna and the RFID transponder.
- a poor connection e.g. poor coupling between the antenna and the RFID transponder
- a conveyor belt is designed according to a system according to the invention and has RFID transponders with antennas that run lengthways along the conveyor belt at regular intervals.
- An RFID reader reads the serial numbers of the RFID transponders. If one of the serial numbers is missing during the reading, which can be checked again during another rotation of the belt and/or by reading it multiple times, then it can be assumed that there is a transverse crack in the conveyor belt.
- Cracks in a road can be easily detected by driving along the road with a vehicle that has an RFID reader attached to the bottom.
- a bridge can have RFID transponders with antennas on its expansion joint, with the second antenna in particular capacitively coupled to the RFID transponder and attached to one side of the expansion joint and the RFID transponder and the first antenna on the other side. If the distance of the expansion joint increases, the antenna moves away from the RFID transponder and the data reading is increasingly disrupted. If you now drive over the expansion joint with the aforementioned vehicle with the RFID reader on the ground, the RFID transponder can be read multiple times, e.g. 10 times. However, if only 5 serial numbers are received during the reading, a certain distance of the expansion joint can be concluded, which is larger than if 8 serial numbers were received and smaller than if 3 serial numbers were received.
- the two object components are connected to one another in the determination position or are designed so that they can be brought into the determination position relative to one another via a predetermined movement and remain so.
- Connected means a fixed connection.
- the object components can be connected to one another as one component and only a theoretical division of the object components can take place (the area in which the second antenna is located is the second object component), or they can be interlocked with one another, glued or screwed. The alternative is that they are not connected to each other. In that case, however, they should otherwise be close to each other in a stable manner, which is what is meant by “remaining as is”).
- the "predetermined movement” in this case is the movement with which the object components are arranged in relation to each other as intended.
- this can be done according to a construction plan. If, for example, components are designed according to the invention so that when they are correctly assembled, an RFID transponder with a first antenna is located in a first component (first object component) and couples with the second antenna in a further component (second object component), then the correct construction of a structure (the object) can be easily monitored. If components are not correctly aligned with each other, then the relevant RFID transponders will not send data because they are not coupled with the relevant antennas. In this case, however, they do not necessarily have to be components. The invention can also be used to monitor the proper presence of other object components that are intended to be in one place.
- the RFID transponder is attached to a holder or simply a floor position (first object component) where the relevant second object component is positioned, and the second antenna is attached to the removable (second) object component.
- first object component the relevant second object component
- second antenna is attached to the removable (second) object component.
- the arrangement of the RFID transponder and the second antenna can also be swapped, i.e. the RFID transponder can be in the replacement element.
- the RFID transponder and the second antenna are arranged on the object components in such a way that the coupling of the second antenna with the second antenna input of the RFID transponder decreases when the object components move away from the determination position relative to one another, in particular due to an object movement or a deformation of one or both object components (i.e. if, for example, a crack occurs or an object component is removed). This can be used, for example, to monitor fatigue phenomena of connecting lines in buildings or of the equipment in rescue vehicles.
- the RFID transponder and the second antenna are preferably arranged on the object components in such a way that the coupling of the second antenna with the second antenna input of the RFID transponder decreases with increasing misalignment of the object components. to each other. This is advantageous for monitoring correct (especially seamless) assembly of structures.
- the two object components are connected to one another in the determination position and the RFID transponder is arranged on one side of a weakening line and the second antenna is arranged on the other side of the weakening line (except for a coupling area with which it couples to the RFID transponder).
- the weakening line is in particular a connecting seam of the object components, an expansion joint between the object components or a predetermined breaking point of the object components, in particular a slicing seam of a conveyor belt, a joint in a building or a weld seam.
- the two object components are shaped in such a way that they engage with one another in a form-fitting manner, in particular by means of rails or walls, and can be moved relative to one another into the intended position via the form-fitting arrangement.
- the first object component is a storage unit and the second object component is a removable element.
- the second object component can be, for example, a life jacket, an emergency hammer in trains or buses, a box or a suitcase, in particular a first aid kit, an aircraft container or part of the equipment in rescue vehicles.
- the first object component is preferably a supporting structure of the object, e.g. a component or a structure that can bear an external load (e.g. a part of a conveyor belt) or a storage structure of the object.
- the second object component is preferably a further supporting structure or an element that can be removed as intended.
- the two object components are shaped such that they can be rotated, folded or tilted relative to one another and can be brought into the intended position relative to one another via a rotational movement.
- one of the object components, in particular the second object component is a flap, a door or a window, e.g. of a vehicle, a building or an aircraft, e.g. a flap to a luggage compartment.
- a preferred system additionally comprises at least one sensor from the group
- the system is preferably designed to send sensor data from at least one sensor via the RFID transponder.
- reading the sensor and sending its data could take a relatively long time.
- the effect of walking is associated with an increasing amplitude as the thickness of the conveyor belt decreases, the effect can also occur that the RFID transponders that are closer to the surface can be read increasingly less easily, which can also be used as a measure of wear.
- conveyor belts can have mats made of a fabric, e.g. glass fiber mats, in their interior (often in the middle) or wire ropes that are often arranged below the middle (seen from the conveyor surface).
- the devices can be arranged both above and below such a structure. Reading does not necessarily have to take place from the side facing away from the structure.
- the structure can also be located between the antenna and the RFID reader. As far as wire ropes are concerned, they can have a positive effect on signal transmission due to their reflective properties.
- the Device has a fabric mat on at least one side, which completely covers at least one of the antennas (in particular both) and preferably also the RFID transponder.
- a fabric mat can also have a beneficial effect on the stability of the device due to its mechanical properties.
- Figure 1 shows an example of a coupling of antennas with an RFID transponder
- Figure 2 shows an example of a system according to the invention, an object according to the invention and a monitoring system according to the invention
- Figure 3 shows an example of an object according to the invention and a system according to the invention in perspective view
- Figure 4 shows another example of an object according to the invention and a system according to the invention in plan view
- FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of a method according to the invention.
- Figure 7 shows an example of an object according to the invention with devices according to the invention in side view.
- Figure 1 shows an example of a coupling of antennas 3, 4 with an RFID transponder 2. This represents the functional component of a system 1 according to the invention, as shown, for example, in the following figures.
- the upper picture shows the state in which the first antenna 3 and the second antenna 4 are coupled to the antenna inputs 2a, 2b of the RFID transponder 2. Even if the first antenna 3 can be firmly soldered to the RFID transponder 2, At least when coupling the second antenna 4 to the RFID transponder 2, care must be taken to ensure that this is coupled in a reversibly detachable manner, i.e. its coupling from the RFID transponder 2 can be released (e.g. by moving the second antenna 4 as shown in the lower picture) and can be re-established (as shown in the upper picture).
- the lower image shows the functional component without a coupling of the second antenna 4 with the RFID transponder 2.
- data N can be received during a readout in the upper image, e.g. a serial number N of the RFID transponder 2, but not in the lower image, which is shown by a crossed-out data symbol.
- Figure 2 shows an example of a system 1 according to the invention, an object 6 according to the invention and a monitoring system 8 according to the invention, wherein a functional structure comprising at least the RFID transponder 2 and the first antenna 3 is embedded in the object 1 (the second antenna 4 in the second object component 6b can be part of the object 6, but does not necessarily have to be, e.g. if it is a replacement component).
- the system 1 is formed from the functional component (antennas 3, 4 with an RFID transponder 2) and the two object components 6a, 6b, wherein the object components 6a, 6b represent parts or regions of an extended body which, together with the functional component, form an example of an object 6 according to the invention.
- Figure 3 shows an example of an object 6 according to the invention and a system 1 according to the invention in plan view.
- the object 6 is a conveyor belt 6 and comprises a number of functional components (RFID transponder 2 and antennas 3, 4) as shown in the previous figures. These functional components 2, 3, 4 are inserted into grooves R of the conveyor belt 6 and are secured by closing the grooves. R.
- these functional components 2, 3, 4 are inserted into grooves R of the conveyor belt 6 and are secured by closing the grooves. R.
- this can be done, for example, by first cutting out a strip of the material of the conveyor belt 6 to form the groove R, then inserting the RFID transponders 2 and antennas 3, 4 and finally gluing or vulcanizing the cut-out strip back in.
- the object components 6a, 6b are areas of the conveyor belt 6 on either side of a connecting seam.
- FIG 4 shows a further example of an object 6 according to the invention and a system 1 according to the invention, which can be a conveyor belt 6, as shown in Figure 3, but with several functional components and a crack X in the middle. Due to this crack X, the coupling of the antenna 4 at the middle RFID transponder 2 has come loose and this RFID transponder 2 would not send any data N when read by an RFID reader 7 as shown in Figure 2 (e.g. Figure 1).
- Figure 5 shows a block diagram of an embodiment of a method according to the invention for structural monitoring of an object 6 with a monitoring system 8 as shown, for example, in Figure 2.
- step I data N, here possibly only a serial number N, of an RFID transponder 2 of one of the systems 1 of the monitoring system 8 is read out using an RFID reader 7 of the monitoring system 8.
- the data N can be read out several times from the RFID transponder 2 before the data N of another RFID transponder 2 is read out.
- a value W for a structural change in the object 6 is derived from the number of data N read out.
- Other data can also be read out for this purpose, e.g. an RSSI value.
- it is sufficient to simply determine how often a serial number N has been reported back e.g. not once: "There is a defect", less than readout attempts: "There could be an impairment”).
- step III this value is saved for later investigations or statistics and is used to issue a warning if it is detected that a critical condition exists, e.g. if a serial number N of an RFID transponder could not be received.
- a critical condition e.g. if a serial number N of an RFID transponder could not be received.
- the RFID transponders 2 are regularly and repeatedly guided past the RFID reader 7, so that a certain statistical evaluation is possible.
- an RFID reader 7 can simply be mounted on the floor of a vehicle and this can be driven over several times for statistical purposes.
- Figure 6 shows a practical application of the invention. It shows a row of seats in an airplane or ship with life jackets (second object component 6b) that are arranged in holders (first object component 6a) under the individual seats. Each holder is equipped with a first antenna 3 and an RFID transponder 2, each life jacket with a second antenna 4 that is arranged so that it couples with the RFID transponder when the life jacket is properly arranged in the holder.
- a single seat with functional component, holder, RFID transponder 2 and first antenna 3 can be regarded as an object 6 according to the invention (since the life jackets are interchangeable), the holder with life jacket (with antennas 3, 4 and RFID transponder 2) as a system 1 according to the invention.
- the serial numbers N of the RFID transponders 2 can be read out using an RFID reader 7 that is guided past the row of seats, as shown here on the middle seat.
- Figure 7 shows an example of an object 6 according to the invention in the form of a conveyor belt 6 with devices 1 according to the invention in a side view.
- the devices 1 are located at different depths of the conveyor belt 6.
- the devices 1 located on top are the first to be removed when the conveyor surface (here in the picture above) becomes worn. destroyed. This allows a degree of wear to be specified.
- devices 1 can also be arranged directly on top of each other.
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Abstract
The invention relates to a system (1) for the structural monitoring of an object (6), comprising: - a first object component (6a) with an RFID transponder (2), which is designed to transmit data (N), and a first antenna (3), which is coupled to a first antenna input (2a) of the RFID transponder (2), and - a second object component (6b) with a second antenna (4), wherein the two object components (6a, 6b) have a specified determining position relative to each other, and the RFID transponder (2) and the second antenna (4) are arranged on the object component (6a, 6b) such that the second antenna (4) is coupled to a second antenna input (2b) of the RFID transponder (2) in a reversibly releasable manner in the determining position of the object components (6a, 6b). The invention additionally relates to a corresponding object, to a monitoring system, and to a monitoring method.
Description
System und Verfahren zur strukturellen Überwachung eines ObjektsSystem and method for structural monitoring of an object
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur strukturellen Überwachung eines Objekts, insbesondere für eine Messung von Längenänderungen oder Abstandsänderungen bzw. von Verformungen oder Beschädigungen eines Objekts oder von Objektsystemen. The invention relates to a system and a method for structural monitoring of an object, in particular for measuring changes in length or distance or deformations or damages of an object or object systems.
Eine strukturelle Überwachung von Objekten ist in vielen Bereichen des täglichen Lebens vorteilhaft oder notwendig. Mit einer strukturellen Überwachung ist damit nicht unbedingt nur gemeint, dass alle Türen und Fenster in einem Gebäude aus Gründen der Sicherheit überwacht werden sollen, sondern auch eine Überwachung von z.B. Dehnungsfugen von Brücken, die Unversehrtheit von Förderbändern oder die vollständige Bestückung eines Fahrzeugs. Structural monitoring of objects is beneficial or necessary in many areas of daily life. Structural monitoring does not necessarily mean that all doors and windows in a building should be monitored for safety reasons, but also monitoring, for example, expansion joints in bridges, the integrity of conveyor belts or the complete loading of a vehicle.
Möglichkeiten zur strukturellen Überwachung gibt es viele: Eine Überwachung durch den direkten Blick oder ggf. mittels einer Kamera, ein Nachmessen, oder Sensoren, z.B. Lichtschranken, Magnete und Reed-Kontakte oder Signaldrähte. There are many options for structural monitoring: monitoring by direct vision or, if necessary, by means of a camera, re-measurements, or sensors, e.g. light barriers, magnets and reed contacts or signal wires.
Alle diese Möglichkeiten haben den Nachteil, dass eine Auslese bzw. eine Messung stets umständlich ist. Entweder muss man sich vor Ort begeben um die Messung selber durchzuführen, oder um Sensoren zu warten oder mit neuen Energiequellen zu bestücken. All of these options have the disadvantage that reading or measuring is always cumbersome. You either have to go to the location to carry out the measurement yourself, or to maintain sensors or equip them with new energy sources.
Aufgabe der Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein System und ein Verfahren zur strukturellen Überwachung von Objekten zur Verfügung zu stellen, welches mit einem Minimum an Aufwand eine optimale Überwachung erzielt. The object of the invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a system and a method for the structural monitoring of objects, which achieves optimal monitoring with a minimum of effort.
Diese Aufgabe wird durch ein System nach Anspruch 1 , ein Objekt nach Anspruch 7, ein Überwachungssystem nach Anspruch 9 und ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. This object is achieved by a system according to claim 1, an object according to claim 7, a monitoring system according to claim 9 and a method according to claim 10.
Ein erfindungsgemäßes System dient zur strukturellen Überwachung eines Objekts, insbesondere für eine Messung von Längenänderungen oder Abstandsänderungen bzw. von Verformungen oder Beschädigungen eines Objekts oder von Objektsystemen. Die Objekte können dabei Gebäude, z.B. Brücken, Fahrzeuge, Flugzeuge, Straßen, Aufbewahrungssysteme sein oder Förderbänder, z.B. für Gestein, insbesondere für die Erz-, Gold oder Diamantengewinnung.
Das erfindungsgemäße System umfasst die folgenden Komponenten: A system according to the invention is used for structural monitoring of an object, in particular for measuring changes in length or distance or deformations or damage to an object or object systems. The objects can be buildings, e.g. bridges, vehicles, aircraft, roads, storage systems or conveyor belts, e.g. for rock, in particular for ore, gold or diamond extraction. The system according to the invention comprises the following components:
- eine erste Objektkomponente mit einen RFID-Transponder ausgelegt zum Senden von Daten und einer ersten Antenne, welche mit einem ersten Antenneneingang des RFID- Transponders gekoppelt ist, - a first object component with an RFID transponder designed to send data and a first antenna which is coupled to a first antenna input of the RFID transponder,
- eine zweite Objektkomponente mit einer zweiten Antenne, wobei die beiden Objektkomponenten eine vordefinierte Bestimmungsposition zueinander haben und der RFID-Transponder und die zweite Antenne so an oder in den Objektkomponenten angeordnet sind, dass die zweite Antenne in der Bestimmungsposition der Objektkomponenten mit einem zweiten Antenneneingang des RFID-Transponders reversibel lösbar gekoppelt ist. - a second object component with a second antenna, wherein the two object components have a predefined determination position relative to one another and the RFID transponder and the second antenna are arranged on or in the object components such that the second antenna is reversibly detachably coupled to a second antenna input of the RFID transponder in the determination position of the object components.
RFID-Transponder sind im Stand der Technik weitläufig bekannt. RFID (englisch: „radiofrequency identification“, auf Deutsch: „Identifizierung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen“) bezeichnet eine Technologie für Sender-Empfänger-Systeme zum automatischen und berührungslosen Datenaustausch im Nahfeldbereich bzw. auch im Fernfeldbereich, insbesondere mit UHF RFID. RFID transponders are widely known in the state of the art. RFID (radio frequency identification) refers to a technology for transmitter-receiver systems for automatic and contactless data exchange in the near field or far field, especially with UHF RFID.
Typischerweise umfasst ein RFID-Transponder einen Mikrochip (oftmals mit einer Größe im Millimeterbereich) und ein Antennensystem. Eine Energiequelle ist bei passiven Transpondern nicht notwendig, da die Energieversorgung über das Antennensystem von außen durch ein RFID-Lesegerät erfolgen kann. Typically, an RFID transponder comprises a microchip (often in the millimeter range) and an antenna system. A power source is not necessary for passive transponders, as the power can be supplied externally via the antenna system using an RFID reader.
Ein RFID-System umfasst normalerweise eine Anzahl von RFID-Transpondern, welche jeweils zumindest Identifizierungsinformationen („Seriennummern“) enthalten und eine Anzahl von RFID-Lesegeräten zum Auslesen der Daten der RFID-Transponder (oder kurz „Transponder“). Die Kopplung eines Transponders mit einem RFID-Lesegerät geschieht durch vom RFID-Lesegerät erzeugte magnetische Wechselfelder in geringer Reichweite oder durch hochfrequente Radiowellen, mittels denen nicht nur Daten übertragen werden, sondern auch der Transponder mit Energie versorgt werden kann. Das RFID-Lesegerät enthält eine Software, die den eigentlichen Leseprozess steuert. Die Kommunikation zwischen Transpondern und RFID-Lesegeräten erfolgt in der Regel in einem definierten Frequenzbereich, der oft regionalen Bestimmungen unterworfen ist. Für die Erfindung besonders vorteilhafte Frequenzbereiche sind „Sehr hohe Frequenzen“ (UHF, 300 MHz - 3 GHz), welche durchaus eine hohe Reichweite haben können.
Bei der Übertragung von Daten sendet der RFID Transponder in der Regel zunächst seine Seriennummer (UID) und ggf. danach weitere Daten mittels Lastmodulation, das heißt, er verbraucht einen Teil der Energie des Wechselfeldes. Dies kann das RFID- Lesegerät detektieren. An RFID system normally comprises a number of RFID transponders, each of which contains at least identification information (“serial numbers”) and a number of RFID readers for reading the data from the RFID transponders (or “transponders” for short). A transponder is coupled to an RFID reader using alternating magnetic fields generated by the RFID reader within a short range or using high-frequency radio waves, which are used not only to transmit data but also to supply the transponder with energy. The RFID reader contains software that controls the actual reading process. Communication between transponders and RFID readers usually takes place in a defined frequency range, which is often subject to regional regulations. Frequency ranges that are particularly advantageous for the invention are “very high frequencies” (UHF, 300 MHz - 3 GHz), which can certainly have a long range. When transmitting data, the RFID transponder usually first sends its serial number (UID) and then, if necessary, further data using load modulation, i.e. it consumes part of the energy of the alternating field. The RFID reader can detect this.
Das Grundprinzip der Erfindung basiert auf einer besonderen Nutzung des Antennensystems für eine Datenübertragung. Der RFID-Transponder umfasst bei dem erfindungsgemäßen System zwei Antennen (elektrische Leiter), die mit seinen Antenneneingängen gekoppelt sind. Die Antennen sind bevorzugt bandförmig, und sind insbesondere aus Metallbändern geformt, z.B. aus Edelstrahl. Alternativ können sie aus Litzen gebildet werden. Eine Antenne kann aber auch aus einem Band und die andere aus einer Litze geformt sein. Die Antennen haben bevorzugt eine Wellenform, was vorteilhaft für die Flexibilität ist. Ist eine Antenne bandförmig, so sind die Wellen bevorzugt entlang der Flächennormalen des Bandes ausgerichtet. The basic principle of the invention is based on a special use of the antenna system for data transmission. In the system according to the invention, the RFID transponder comprises two antennas (electrical conductors) which are coupled to its antenna inputs. The antennas are preferably band-shaped and are formed in particular from metal bands, e.g. from stainless steel. Alternatively, they can be formed from strands. However, one antenna can also be formed from a band and the other from a strand. The antennas preferably have a wave shape, which is advantageous for flexibility. If an antenna is band-shaped, the waves are preferably aligned along the surface normal of the band.
Die Kopplung der Antennen (Leiter) mit dem Antennenanschluss kann elektrisch leitend sein, womit nicht nur gemeint ist, dass die Leiter mit den Antennenanschlüssen verlötet sein müssen, sondern auch, dass sie einfach aufgelegt, -geklebt oder -geklemmt sein können. Die Kopplung der Leiter mit dem Antennenanschluss kann aber auch alternativ kapazitiv sein, was bedeutet, dass keine elektrische Leitung vorhanden ist, sondern Leiter und Antennenanschluss voneinander isoliert sind, z.B. durch eine dünne Schicht Klebstoff oder ein doppelseitiges Klebeband, und die Übertragung des Signals über eine Kapazität zwischen Leiter und Antennenanschluss erfolgt. The coupling of the antennas (conductors) with the antenna connection can be electrically conductive, which does not just mean that the conductors have to be soldered to the antenna connections, but also that they can simply be placed, glued or clamped. The coupling of the conductors with the antenna connection can alternatively be capacitive, which means that there is no electrical line, but rather the conductor and antenna connection are insulated from each other, e.g. by a thin layer of glue or double-sided adhesive tape, and the signal is transmitted via a capacitance between the conductor and the antenna connection.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Antennen mit zwei flächigen Kontakten gekoppelt (die zweite Antenne reversibel lösbar), die auf einer Leiterplatte ausgebildet sind. Diese Kontakte können z.B. Kupferkontakte auf dieser Leiterplatte sein. Dabei ist jede Antenne mit einem eigenen Kontakt gekoppelt, z.B. ist die erste Antenne mit dem Kontakt verlötet oder verschweißt und die zweite Antenne aufgelegt. Die Kontakte sind so auf der Leiterplatte angeordnet, dass sie der Anordnung der Antenneneingänge des RFID-Transponders entsprechen. Der RFID-Transponder ist bevorzugt als Klebeetikett ausgeformt, und auf die Leiterplatte aufgeklebt, so dass die Antenneneingänge über den beiden Kontakten liegen. Da die Antennen mit den Kontakten gekoppelt sind, ist es bevorzugt, dass der RFID-Transponder auf derjenigen Seite der Leiterplatte aufgeklebt ist, die den Kontakten abgewandt ist. Die Kopplung zwischen Kontakten und Antenneneingängen erfolgt in diesem Fall kapazitiv.
Das System ist bevorzugt verkapselt, insbesondere für eine Anwendung in einem Förderband. Er kann dazu in ein Kunststoffmaterial eingegossen sein (z.B. identisch mit dem Kunststoffmaterial eines Förderbandes) oder zwischen Klebebändern, insbesondere Kaptonbändern, verklebt sein. Die zweite Antenne kann dabei getrennt vom restlichen System gekapselt sein. According to a preferred embodiment, the antennas are coupled to two flat contacts (the second antenna is reversibly detachable) that are formed on a circuit board. These contacts can be, for example, copper contacts on this circuit board. Each antenna is coupled to its own contact, for example the first antenna is soldered or welded to the contact and the second antenna is placed on top. The contacts are arranged on the circuit board so that they correspond to the arrangement of the antenna inputs of the RFID transponder. The RFID transponder is preferably shaped as an adhesive label and glued to the circuit board so that the antenna inputs are above the two contacts. Since the antennas are coupled to the contacts, it is preferred that the RFID transponder is glued to the side of the circuit board that faces away from the contacts. The coupling between contacts and antenna inputs is capacitive in this case. The system is preferably encapsulated, in particular for use in a conveyor belt. It can be cast in a plastic material (e.g. identical to the plastic material of a conveyor belt) or bonded between adhesive tapes, in particular Kapton tapes. The second antenna can be encapsulated separately from the rest of the system.
Das erfindungsgemäße System zeichnet sich dadurch aus, dass die funktionalen Komponenten RFID-Transponder und Antennen auf eine besondere Weise in (oder an) einem Objekt integriert sind. Ein geeignetes Objekt kann z.B. ein Förderband, ein Fahrzeug oder ein Gebäude sein und weist mindestens zwei Objektkomponenten auf. Diese Objektkomponenten können durchaus als zwei unterschiedliche Elemente erkennbar sein, wie z.B. eine Halterung und ein gehaltenes Objekt, oder eine Tür und ihr Rahmen, dies muss jedoch nicht unbedingt sein. Die Objektkomponenten können durchaus auch über eine Schwächungsline miteinander verbunden sein, z.B. eine Dehnungsfuge, die zwei Teile eines Bauwerks (die Objektkomponenten) miteinander verbindet oder auch eine Verbindungsnaht. Da das Verfahren die Struktur des Objekts überwachen soll, kann auch alleine die Stelle, an der Überwacht wird, die Objektkomponenten definieren. Dort wo sich der RFID-Transponder mit der ersten Antenne befindet, ist die erste Objektkomponente und dort wo sich die zweite Antenne befindet, ist die zweite Objektkomponente. Beispielsweise kann eine Naht in einem Förderband überwacht werden. Die jeweiligen Endstücke des Förderbandes diesseits und jenseits dieser Naht sind dann die beiden Objektkomponenten auch wenn man die Naht optisch nicht mehr erkennen kann. The system according to the invention is characterized in that the functional components RFID transponder and antennas are integrated in a special way in (or on) an object. A suitable object can be, for example, a conveyor belt, a vehicle or a building and has at least two object components. These object components can certainly be recognized as two different elements, such as a holder and a held object, or a door and its frame, but this does not necessarily have to be the case. The object components can also be connected to one another via a weakening line, e.g. an expansion joint that connects two parts of a building (the object components) to one another or a connecting seam. Since the method is intended to monitor the structure of the object, the location at which monitoring takes place can also define the object components alone. Where the RFID transponder with the first antenna is located is the first object component and where the second antenna is located is the second object component. For example, a seam in a conveyor belt can be monitored. The respective end pieces of the conveyor belt on this side and the other side of this seam are then the two object components, even if the seam can no longer be visually recognized.
Die beiden Objektkomponenten haben eine vordefinierte Bestimmungsposition zueinander und liegen dort insbesondere benachbart zueinander. Zwar ist letzteres nicht unbedingt notwendig, jedoch sollte beachtet werden, dass der RFID-Transponder in der einen Objektkomponente und die zweite Antenne in der anderen Objektkomponente so an den Objektkomponenten angeordnet sind, dass die zweite Antenne in der Bestimmungsposition der Objektkomponenten mit einem zweiten Antenneneingang des RFID- T ransponders reversibel lösbar gekoppelt ist. The two object components have a predefined destination position relative to one another and are located adjacent to one another. Although the latter is not absolutely necessary, it should be noted that the RFID transponder in one object component and the second antenna in the other object component are arranged on the object components in such a way that the second antenna in the destination position of the object components is reversibly and detachably coupled to a second antenna input of the RFID transponder.
Der Ausdruck „reversibel lösbar“ bedeutet, dass eine Lösung und Wiederherstellung der Kopplung zum RFID-Transponder durch eine einfache Bewegung (ohne Reparatur) möglich ist. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die zweite Antenne nicht fest mit dem zweiten Antenneneingang des RFID-Transponders verbunden ist, sondern dort
nur aufliegt. Auch durch Aufliegen kann eine elektrisch leitende Kopplung erreicht werden, zumindest aber eine kapazitive. Es ist wichtig, dass die zweite Antenne bei einer Relativbewegung der beiden Objektkomponenten vom Antenneneingang des RFID-Transpon- ders nicht abreißt, sondern danach auch wieder normal koppeln kann. The term “reversibly detachable” means that the coupling to the RFID transponder can be released and restored by a simple movement (without repair). This can be achieved, for example, by not permanently connecting the second antenna to the second antenna input of the RFID transponder, but rather only rests on the surface. An electrically conductive coupling can also be achieved by resting on the surface, or at least a capacitive one. It is important that the second antenna does not break off from the antenna input of the RFID transponder when the two object components move relative to each other, but can then couple normally again.
Beispielsweise können bei der Überwachung der Verbindungsnaht eines Förderbandes der RFI D-T ransponder mit der ersten Antenne diesseits und die zweite Antenne jenseits der Verbindungsnaht so in der Struktur des Förderbandes eingebracht sein (z.B. eingeschmolzen) oder auf diese aufgeklebt sein, dass die zweite Antenne über die Verbindungsnaht hinweg leitenden oder kapazitiven Kontakt zum Antenneneingang des RFID- Transponders hat. Bei der Überwachung einer Tür oder eines Fensters ist der eine funktionale Teil (z.B. der RFID-Transponder mit der ersten Antenne) im Rahmen angeordnet und der andere funktionale Teil (z.B. die zweite Antenne) an oder in dem Türblatt bzw. dem Fenster angeordnet, so dass die zweite Antenne bei geschlossenem Zustand der Tür bzw. des Fensters leitenden oder kapazitiven Kontakt zum Antenneneingang des RFID- Transponders hat. Bei der Überwachung der Anwesenheit von Objektkomponenten, z.B. Notfallkoffern oder Schwimmwesten, ist der eine funktionale Teil (z.B. der RFID- Transponder mit der ersten Antenne) in der Halterung dieser Objektkomponente angeordnet und der andere funktionale Teil (z.B. die zweite Antenne) an der betreffenden Objektkomponente (dem Notfallkoffer bzw. der Schwimmweste), so dass die zweite Antenne bei ordnungsgemäßer Positionierung dieser Objektkomponente leitenden oder kapazitiven Kontakt zum Antenneneingang des RFID-Transponders hat. For example, when monitoring the connecting seam of a conveyor belt, the RFID transponder with the first antenna on this side and the second antenna on the other side of the connecting seam can be incorporated into the structure of the conveyor belt (e.g. melted in) or glued onto it in such a way that the second antenna has conductive or capacitive contact with the antenna input of the RFID transponder across the connecting seam. When monitoring a door or a window, one functional part (e.g. the RFID transponder with the first antenna) is arranged in the frame and the other functional part (e.g. the second antenna) is arranged on or in the door leaf or window so that the second antenna has conductive or capacitive contact with the antenna input of the RFID transponder when the door or window is closed. When monitoring the presence of object components, e.g. emergency cases or life jackets, one functional part (e.g. the RFID transponder with the first antenna) is arranged in the holder of this object component and the other functional part (e.g. the second antenna) is arranged on the relevant object component (the emergency case or the life jacket), so that the second antenna has conductive or capacitive contact with the antenna input of the RFID transponder when this object component is correctly positioned.
Ein erfindungsgemäßes Objekt ist insbesondere ein Förderband, ein Fahrzeug (womit auch ein Flugzeug umfasst ist) oder ein Gebäude, kann aber auch eine Straße sein. Im Grunde ist die Erfindung für jedes Objekt vorteilhaft, dessen Struktur in irgendeiner Weise überwacht werden soll. Das Objekt umfasst eine Anzahl von RFID-Transpondern mit jeweils einer ersten Antenne in oder an einer ersten Objektkomponente, wobei jeder der RFID-Transponder einen zweiten Antenneneingang umfasst und auf eine Weise in oder an der ersten Objektkomponente angeordnet ist, dass er mit einer zweiten Antenne in oder an einer zweiten Objektkomponente koppeln kann, insbesondere im Bereich einer baulichen Schwächungslinie zwischen den zwei Objektkomponenten oder an entnehmbaren Teilen als Objektkomponenten. Im Unterschied zu dem erfindungsgemäßen System ist es also hier nicht unbedingt notwendig, dass das Objekt auch zwingend die zweite Antenne umfasst. Damit ist der Fall mit eingeschlossen, dass die zweite Objektkomponente ein Element ist, welches austauschbar bzw. entnehmbar ist, jedoch
das Objekt bestimmungsgemäß mit der zweiten Objektkomponenten vereint sein soll. Damit sind z.B. Schwimmwesten oder Notfallkoffer gemeint, die zwar im Grunde eigenständige Objekte sind, wobei jedoch z.B. in einem Flugzeug die Sitze (Objekte) bestimmungsgemäß mit Schwimmwesten ausgestattet sein sollen oder ein Rettungswagen (Objekt) bestimmungsgemäß mit einem Notfallkoffer ausgestattet sein soll. Trotz allem muss jedoch das Objekt so ausgestaltet sein, dass eine bestimmungsgemäß angeordnete zweite Antenne in einem solchen entnehmbaren Element mit dem zweiten Antenneneingang des RFID-Transponders koppeln kann, wenn sich das betreffende Element in seiner Bestimmungsposition befindet. An object according to the invention is in particular a conveyor belt, a vehicle (which also includes an aircraft) or a building, but can also be a road. Basically, the invention is advantageous for any object whose structure is to be monitored in some way. The object comprises a number of RFID transponders, each with a first antenna in or on a first object component, wherein each of the RFID transponders comprises a second antenna input and is arranged in or on the first object component in such a way that it can couple to a second antenna in or on a second object component, in particular in the area of a structural weakening line between the two object components or on removable parts as object components. In contrast to the system according to the invention, it is therefore not absolutely necessary here for the object to also necessarily comprise the second antenna. This includes the case where the second object component is an element that is exchangeable or removable, but the object is intended to be combined with the second object component. This means, for example, life jackets or emergency cases, which are essentially independent objects, but in an airplane, for example, the seats (objects) are intended to be equipped with life jackets or an ambulance (object) is intended to be equipped with an emergency case. Despite everything, the object must be designed in such a way that a second antenna arranged as intended in such a removable element can couple with the second antenna input of the RFID transponder when the element in question is in its intended position.
Oftmals sind jedoch die zweite Objektkomponente und die zweite Antenne Teil des Objekts und dieses umfasst bevorzugt eine Anzahl von erfindungsgemäßen Systemen. However, often the second object component and the second antenna are part of the object and this preferably comprises a number of systems according to the invention.
Die funktionalen Komponenten (RFID-Transponder, Antennen) sind bevorzugt in den jeweiligen Objektkomponenten eingebettet, also von dessen Material umgeben, oder auf deren Oberfläche aufgebracht. Eine Einbettung schützt die funktionalen Komponenten. Beispielsweise kann ein Streifen aus der Oberfläche des Objekts (z.B. eines Förderbandes) ausgeschnitten werden, die funktionalen Komponenten in die entstandene Vertiefung hineingelegt und das herausgeschnittene Element wieder dort eingeklebt oder einvulkanisiert werden. The functional components (RFID transponders, antennas) are preferably embedded in the respective object components, i.e. surrounded by their material, or applied to their surface. Embedding protects the functional components. For example, a strip can be cut out of the surface of the object (e.g. a conveyor belt), the functional components placed in the resulting recess and the cut-out element glued or vulcanized back in.
Ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem zur strukturellen Überwachung eines Objekts umfasst ein erfindungsgemäßes Objekt oder ein erfindungsgemäßes System. Hier ist zu beachten, dass in dem Falle von entnehmbaren Elementen das Überwachungssystem nicht zwingend die zweite Objektkomponente umfassen muss (s. Erläuterungen zum erfindungsgemäßen Objekt). A monitoring system according to the invention for structural monitoring of an object comprises an object according to the invention or a system according to the invention. It should be noted here that in the case of removable elements, the monitoring system does not necessarily have to comprise the second object component (see explanations of the object according to the invention).
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur strukturellen Überwachung eines Objekts, insbesondere einem Förderband, einem Gebäude, einem Fahrzeug oder einem Aufbewahrungssystem, mit einem erfindungsgemäßen Überwachungssystem umfasst die folgenden Schritte: A method according to the invention for structural monitoring of an object, in particular a conveyor belt, a building, a vehicle or a storage system, with a monitoring system according to the invention comprises the following steps:
- Auslesen von Daten, insbesondere zumindest der Seriennummer, eines RFID- Transponders des Überwachungssystems mit einem RFID-Lesegerät des Überwachungssystems, wobei die Daten des RFID-Transponders bevorzugt mehrfach ausgelesen werden, bevor die Daten eines anderen RFID-Transponders ausgelesen werden,
- Ableiten eines Werts für eine strukturelle Änderung in dem Objekt von der Anzahl der ausgelesenen Daten und/oder aus einem zusätzlich zur Auslese gemessenen RSSI-Wert. - Reading data, in particular at least the serial number, of an RFID transponder of the monitoring system with an RFID reader of the monitoring system, wherein the data of the RFID transponder are preferably read several times before the data of another RFID transponder are read, - Deriving a value for a structural change in the object from the number of data read out and/or from an RSSI value measured in addition to the readout.
Der Wert für die strukturelle Änderung in dem Objekt kann dann ausgegeben werden oder für eine Steuerung einer Alarmvorrichtung oder einer Anlage verwendet werden. Beispielsweise kann der Wert einfach in einem Datensatz abgespeichert und später zur Auswertung verwendet werden. Es kann aber auch ein Alarm ausgegeben werden, wenn eine strukturelle Änderung (z.B. ein Riss) aufgetreten ist. Zusätzlich oder alternativ zu einer Warnung kann ein Prozess angehalten werden, z.B. ein Förderband gestoppt werden, wenn eines der Systeme einen Riss (durch einen Ausfall der Datenübertragung) anzeigt. Das Verfahren kann also noch den zusätzlichen Schritt enthalten: The value for the structural change in the object can then be output or used to control an alarm device or system. For example, the value can simply be saved in a data set and used later for evaluation. However, an alarm can also be issued if a structural change (e.g. a crack) has occurred. In addition to or as an alternative to a warning, a process can be stopped, e.g. a conveyor belt can be stopped if one of the systems indicates a crack (due to a failure in the data transmission). The procedure can therefore include the additional step:
- Steuerung eines Prozesses und/oder eine Alarmanlage mittels des Wertes und/oder Ausgabe des Wertes, insbesondere auf einer Anzeigevorrichtung und/oder in eine Speichereinrichtung. - Controlling a process and/or an alarm system by means of the value and/or outputting the value, in particular on a display device and/or in a storage device.
Hierzu ist zu beachten, dass die Seriennummer eines Transponders sehr schnell ausgelesen werden kann (vielfach innerhalb einer Sekunde). Zwar ist es durchaus möglich, zusätzlich weitere Informationen auszulesen bzw. zu bestimmen wie z.B. den RSSI-Wert (Der Received Signal Strength Indicator; ein Maß für die Empfangsfeldstärke kabelloser Kommunikationsanwendungen) oder zusätzlich Sensorinformationen, jedoch funktioniert das Grundprinzip der Erfindung bereits mit einem einfachen Auslesen der Seriennummer. It should be noted that the serial number of a transponder can be read very quickly (often within a second). Although it is certainly possible to read or determine additional information such as the RSSI value (the Received Signal Strength Indicator; a measure of the reception field strength of wireless communication applications) or additional sensor information, the basic principle of the invention already works with a simple reading of the serial number.
Wird die zweite Antenne vom RFID-Transponder entfernt, dann ist die Übertragung schlecht, was mittels des RSSI-Werts ermittelt werden könnte. Schneller geht es jedoch durch die Auslese der Seriennummer. Bei einem sehr einfachen Überwachungsprinzip kann einfach aus der Abwesenheit einer „Antwort“ eines RFID-Transponders auf das Vorliegen einer nachteilhaften Situation, z.B. einer Beschädigung des Objekts geschlossen werden. Es kann aber auch sein, dass bei einer schlechten Verbindung (z.B. einer schlechten Kopplung von Antenne zum RFID-Transponder) der RFID Transponder nur für einen Bruchteil der Anfragen der RFID-Lesegeräts Daten gesendet hat. Aus diesem Bruchteil lässt sich jedoch bereits ein Maß für die Kopplung zwischen Antenne und RFID-Transponder und damit für den Abstand der Antenne zum RFID-Transponder ableiten.
Beispielsweise ist ein Förderband gemäß eines erfindungsgemäßen Systems ausgestaltet und weist RFID-Transponder mit Antennen auf, die in regelmäßigen Abständen längs über das Förderband verlaufen. Ein RFID-Lesegerät liest die Seriennummern der RFID- Transponder. Fehlt nun bei der Auslese eine der Seriennummern, was ggf. bei einem weiteren Umlauf des Bandes und/oder durch mehrfache Auslese nochmals überprüft werden kann, dann kann davon ausgegangen werden, dass ein Quer-Riss im Förderband vorliegt. If the second antenna is removed from the RFID transponder, the transmission is poor, which can be determined using the RSSI value. However, it is quicker to do so by reading the serial number. With a very simple monitoring principle, the absence of a "response" from an RFID transponder can be used to conclude that a disadvantageous situation has occurred, e.g. damage to the object. However, it may also be the case that, with a poor connection (e.g. poor coupling between the antenna and the RFID transponder), the RFID transponder has only sent data for a fraction of the RFID reader's requests. However, this fraction can already be used to derive a measure of the coupling between the antenna and the RFID transponder and thus the distance between the antenna and the RFID transponder. For example, a conveyor belt is designed according to a system according to the invention and has RFID transponders with antennas that run lengthways along the conveyor belt at regular intervals. An RFID reader reads the serial numbers of the RFID transponders. If one of the serial numbers is missing during the reading, which can be checked again during another rotation of the belt and/or by reading it multiple times, then it can be assumed that there is a transverse crack in the conveyor belt.
Risse in einer Straße können sehr einfach durch Abfahren der Straße mit einem Fahrzeug, an dessen Boden ein RFID-Lesegerät angebracht ist, erkannt werden. Cracks in a road can be easily detected by driving along the road with a vehicle that has an RFID reader attached to the bottom.
Eine Brücke kann RFID-Transponder mit Antennen an ihrer Dehnungsfuge aufweisen, wobei die zweite Antenne insbesondere kapazitiv mit dem RFID-Transponder gekoppelt und an einer Seite der Dehnungsfuge angebracht ist und RFID Transponder und die erste Antenne an der anderen Seite. Vergrößert sich der Abstand der Dehnungsfuge, dann entfernt sich die Antenne vom RFID-Transponder und die Datenauslese wird zunehmend gestört. Fährt man nun mit dem vorgenannten Fahrzeug mit dem RFID-Lesegerät am Boden über die Dehnungsfuge, so kann der RFID-Transponder mehrfach ausgelesen werden, z.B. 10 Mal. Werden bei der Auslese jedoch nur 5 Seriennummern empfangen, so kann auf einen gewissen Abstand der Dehnungsfuge geschlossen werden, der größer ist, als wenn 8 Seriennummern empfangen würden und kleiner ist, als wenn 3 Seriennummern empfangen würden. A bridge can have RFID transponders with antennas on its expansion joint, with the second antenna in particular capacitively coupled to the RFID transponder and attached to one side of the expansion joint and the RFID transponder and the first antenna on the other side. If the distance of the expansion joint increases, the antenna moves away from the RFID transponder and the data reading is increasingly disrupted. If you now drive over the expansion joint with the aforementioned vehicle with the RFID reader on the ground, the RFID transponder can be read multiple times, e.g. 10 times. However, if only 5 serial numbers are received during the reading, a certain distance of the expansion joint can be concluded, which is larger than if 8 serial numbers were received and smaller than if 3 serial numbers were received.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die Patentansprüche einer bestimmten Kategorie auch gemäß den abhängigen Ansprüchen einer anderen Kategorie weitergebildet sein können und Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können. Further particularly advantageous embodiments and developments of the invention emerge from the dependent claims and the following description, wherein the patent claims of a certain category can also be developed according to the dependent claims of another category and features of different embodiments can be combined to form new embodiments.
Gemäß einem bevorzugten System sind die beiden Objektkomponenten in der Bestimmungsposition miteinander verbunden oder dazu ausgelegt, dass sie über eine vorbestimmte Bewegung relativ zueinander in die Bestimmungsposition gebracht werden können und so zu verbleiben. Mit „verbunden“ ist eine feste Verbindung gemeint. Die Objektkomponenten können als ein Bauteil miteinander verbunden sein und lediglich eine theoretische Unterteilung der Objektkomponenten stattfinden (der Bereich, in dem die zweite Antenne liegt ist die zweite Objektkomponente), oder sie können miteinander verzahnt,
verklebt oder verschraubt sein. Die Alternative ist, dass sie nicht miteinander verbunden sind. Dann sollten sie aber anderweitig auf stabile Weise einander nahe sein, was mit „so zu verbleiben“ gemeint ist). Die diesbezügliche „vorbestimmte Bewegung“ ist diejenige Bewegung, mit der die Objektkomponenten bestimmungsgemäß zueinander angeordnet werden. Beispielsweise kann dies nach einem Bauplan erfolgen. Werden z.B. Bauteile entsprechend der Erfindung ausgestaltet, so dass sich bei ihrem korrekten Zusammenbau ein RFID-Transponder mit einer ersten Antenne in einem ersten Bauteil (erste Objektkomponente) befindet und mit der zweiten Antenne in einem weiten Bauteil (zweite Objektkomponente) koppelt, dann kann der korrekte Aufbau einer Struktur (dem Objekt) einfach überwacht werden. Wenn Bauteile nicht korrekt zueinander ausgerichtet sind, dann werden die betreffenden RFID-Transponder keine Daten senden, da sie nicht mit den betreffenden Antennen gekoppelt sind. Es müssen in diesem Falle jedoch nicht unbedingt Bauteile sein. Auch bei anderen Objektkomponenten, die sich bestimmungsgemäß an einem Ort befinden sollen, kann eine ordnungsgemäße Anwesenheit mit der Erfindung überwacht werden. Beispielsweise können Schwimmwesten in Flugzeugen, Ausrüstung in Rettungsfahrzeugen oder einfach Container, die an vorbestimmte Positionen gestellt werden müssen, auf diese Weise überwacht werden. In einer Halterung oder einfach eine Bodenposition (erste Objektkomponente), wo die betreffende zweite Objektkomponente positioniert wird, wird der RFID-Transponder angebracht und in der entnehmbaren (zweiten) Objektkomponente die zweite Antenne. Selbstverständlich kann das Arrangement von RFID-Transponder und zweiter Antenne auch vertauscht sein, also sich der RFID-Transponder im Austauschelement befinden. According to a preferred system, the two object components are connected to one another in the determination position or are designed so that they can be brought into the determination position relative to one another via a predetermined movement and remain so. "Connected" means a fixed connection. The object components can be connected to one another as one component and only a theoretical division of the object components can take place (the area in which the second antenna is located is the second object component), or they can be interlocked with one another, glued or screwed. The alternative is that they are not connected to each other. In that case, however, they should otherwise be close to each other in a stable manner, which is what is meant by "remaining as is"). The "predetermined movement" in this case is the movement with which the object components are arranged in relation to each other as intended. For example, this can be done according to a construction plan. If, for example, components are designed according to the invention so that when they are correctly assembled, an RFID transponder with a first antenna is located in a first component (first object component) and couples with the second antenna in a further component (second object component), then the correct construction of a structure (the object) can be easily monitored. If components are not correctly aligned with each other, then the relevant RFID transponders will not send data because they are not coupled with the relevant antennas. In this case, however, they do not necessarily have to be components. The invention can also be used to monitor the proper presence of other object components that are intended to be in one place. For example, life jackets in airplanes, equipment in rescue vehicles or simply containers that have to be placed in predetermined positions can be monitored in this way. The RFID transponder is attached to a holder or simply a floor position (first object component) where the relevant second object component is positioned, and the second antenna is attached to the removable (second) object component. Of course, the arrangement of the RFID transponder and the second antenna can also be swapped, i.e. the RFID transponder can be in the replacement element.
Der RFID-Transponder und die zweite Antenne sind so an den Objektkomponenten angeordnet, dass die Kopplung der zweiten Antenne mit dem zweiten Antenneneingang des RFID-Transponders abnimmt, wenn sich die Objektkomponenten relativ zueinander aus der Bestimmungsposition fortbewegen, insbesondere durch eine Objektbewegung oder eine Verformung eines oder beider Objektkomponenten (also wenn z.B. ein Riss auftritt oder eine Objektkomponente entnommen wird). Dadurch kann z.B. eine Überwachung von Ermüdungserscheinungen von Verbindungslinien in Gebäuden oder von der Bestückung von Rettungsfahrzeugen erreicht werden. Alternativ bevorzugt sind der RFID-Transponder und die zweite Antenne so an den Objektkomponenten angeordnet, dass die Kopplung der zweiten Antenne mit dem zweiten Antenneneingang des RFID-Transponders mit zunehmender Falschausrichtung der Objektkomponenten
zueinander abnimmt. Dies ist vorteilhaft zur Überwachung eines korrekten (insbesondere fugenlosen) Zusammenbaus von Strukturen. The RFID transponder and the second antenna are arranged on the object components in such a way that the coupling of the second antenna with the second antenna input of the RFID transponder decreases when the object components move away from the determination position relative to one another, in particular due to an object movement or a deformation of one or both object components (i.e. if, for example, a crack occurs or an object component is removed). This can be used, for example, to monitor fatigue phenomena of connecting lines in buildings or of the equipment in rescue vehicles. Alternatively, the RFID transponder and the second antenna are preferably arranged on the object components in such a way that the coupling of the second antenna with the second antenna input of the RFID transponder decreases with increasing misalignment of the object components. to each other. This is advantageous for monitoring correct (especially seamless) assembly of structures.
Gemäß einem bevorzugten System sind die beiden Objektkomponenten in der Bestimmungsposition miteinander verbunden und der RFID-Transponder ist auf der einen Seite einer Schwächungslinie angeordnet und die zweite Antenne ist (bis auf einen Kopplungsbereich, mit dem sie an den RFID-Transponder koppelt) auf der anderen Seite der Schwächungsline angeordnet. Dabei ist die Schwächungslinie insbesondere eine Verbindungsnaht der Objektkomponenten, eine Dehnungsfuge zwischen den Objektkomponenten oder eine Sollbruchstelle der Objektkomponenten, insbesondere eine Slicing-Naht eines Förderbandes eine Fuge in einem Gebäude oder eine Schweißnaht. According to a preferred system, the two object components are connected to one another in the determination position and the RFID transponder is arranged on one side of a weakening line and the second antenna is arranged on the other side of the weakening line (except for a coupling area with which it couples to the RFID transponder). The weakening line is in particular a connecting seam of the object components, an expansion joint between the object components or a predetermined breaking point of the object components, in particular a slicing seam of a conveyor belt, a joint in a building or a weld seam.
Gemäß einem bevorzugten System sind die beiden Objektkomponenten so geformt, dass sie formschlüssig ineinander greifen, insbesondere mittels Schienen oder Wandungen, und zueinander über den Formschluss in die Bestimmungsposition verschoben werden können. Es ist dabei bevorzugt, dass die erste Objektkomponente eine Aufbewahrungseinheit ist und die zweite Objektkomponente ein entnehmbares Element. Die zweite Objektkomponente kann z.B. eine Schwimmweste, ein Nothammer in Zügen oder Bussen, eine Kiste oder ein Koffer, insbesondere ein Erste-Hilfe-Koffer, ein Flugzeugcontainer oder ein Teil der Ausrüstung in Rettungsfahrzeugen sein. According to a preferred system, the two object components are shaped in such a way that they engage with one another in a form-fitting manner, in particular by means of rails or walls, and can be moved relative to one another into the intended position via the form-fitting arrangement. It is preferred that the first object component is a storage unit and the second object component is a removable element. The second object component can be, for example, a life jacket, an emergency hammer in trains or buses, a box or a suitcase, in particular a first aid kit, an aircraft container or part of the equipment in rescue vehicles.
Die erste Objektkomponente ist bevorzugt eine tragende Struktur des Objekts, z.B. ein Bauteil oder eine Struktur, die eine externe Last tragen kann (z.B. ein Teil eines Förderbands) oder eine Aufbewahrungsstruktur des Objekts. Die zweite Objektkomponente ist bevorzugt eine weitere tragende Struktur oder ein bestimmungsgemäß entnehmbares Element. The first object component is preferably a supporting structure of the object, e.g. a component or a structure that can bear an external load (e.g. a part of a conveyor belt) or a storage structure of the object. The second object component is preferably a further supporting structure or an element that can be removed as intended.
Gemäß einem bevorzugten System sind die beiden Objektkomponenten so geformt, dass sie drehbar, klappbar oder kippbar zueinander sind und über eine Drehbewegung zueinander in die Bestimmungsposition gebracht werden können. Es ist dabei bevorzugt, dass eine der Objektkomponenten, insbesondere die zweite Objektkomponente, eine Klappe, eine Tür oder ein Fenster ist, z.B. eines Fahrzeugs, eines Gebäudes oder eines Flugzeugs, z.B. eine Klappe zu einem Gepäckfach. According to a preferred system, the two object components are shaped such that they can be rotated, folded or tilted relative to one another and can be brought into the intended position relative to one another via a rotational movement. It is preferred that one of the object components, in particular the second object component, is a flap, a door or a window, e.g. of a vehicle, a building or an aircraft, e.g. a flap to a luggage compartment.
Ein bevorzugtes System umfasst zusätzlich mindestens einen Sensor der GruppeA preferred system additionally comprises at least one sensor from the group
Temperatursensoren, Drucksensoren, Feuchtigkeitssensoren, Beschleunigungssensoren,
Helligkeitssensoren und Magnetfeldsensoren. Das System ist dabei bevorzugt dazu ausgelegt, Sensordaten des mindestens einen Sensors über den RFID-Transponder zu senden. Hier sollte jedoch beachtet werden, dass die Auslese des Sensors und das Senden dessen Daten vergleichsweise viel Zeit in Anspruch nehmen könnte. Es kann diesbezüglich von Vorteil sein, diese Daten nur wenige Male zu senden (z.B. nur einmal oder zweimal) und die Seriennummer des RFID-Transponders häufiger. Temperature sensors, pressure sensors, humidity sensors, acceleration sensors, Brightness sensors and magnetic field sensors. The system is preferably designed to send sensor data from at least one sensor via the RFID transponder. However, it should be noted that reading the sensor and sending its data could take a relatively long time. In this regard, it can be advantageous to send this data only a few times (e.g. only once or twice) and the serial number of the RFID transponder more frequently.
Da Objekte neben einer Zerstörung auch einer Abnutzung unterworfen sein können, ist es vorteilhaft, mehrere Vorrichtungen in unterschiedlichem Abstand zur Oberfläche des Objekts in dem Objekt einzubetten. Insbesondere bei Förderbändern ist dies vorteilhaft (im Hinblick auf deren Transportoberfläche). So können z.B. unterschiedlich tiefe Ausnehmungen in einem Förderband erzeugt werden bzw. Ausnehmungen mit unterschiedlich dicken Abstandhaltern unter den Vorrichtungen versehen werden, so dass unterschiedliche Vorrichtungen in unterschiedlichem Abstand zur Oberfläche des Objekts, z.B. des Förderbandes, angeordnet werden. Es ist aber auch möglich, Vorrichtungen übereinander in einer Ausnehmung anzuordnen. Wird nun die Oberfläche abgenutzt, so werden die Antennen, die dieser Oberfläche am nächsten liegen, durch mechanische Belastungen und/oder Walken zuerst vom RFID-Transponder getrennt, was eine Abnutzung anzeigt.Since objects can be subject to wear and tear in addition to destruction, it is advantageous to embed several devices in the object at different distances from the surface of the object. This is particularly advantageous for conveyor belts (with regard to their transport surface). For example, recesses of different depths can be created in a conveyor belt or recesses can be provided with spacers of different thicknesses under the devices so that different devices can be arranged at different distances from the surface of the object, e.g. the conveyor belt. However, it is also possible to arrange devices one above the other in a recess. If the surface is now worn, the antennas closest to this surface are first separated from the RFID transponder by mechanical stress and/or flexing, which indicates wear.
Da der Effekt des Walkens bei abnehmender Dicke des Förderbandes mit einer zunehmenden Amplitude verbunden ist, kann auch der Effekt auftreten, dass die RFID- Transponder, die näher zur Oberfläche liegen, zunehmend schlechter ausgelesen werden können, was auch als Maß für die Abnutzung verwendet werden kann. Since the effect of walking is associated with an increasing amplitude as the thickness of the conveyor belt decreases, the effect can also occur that the RFID transponders that are closer to the surface can be read increasingly less easily, which can also be used as a measure of wear.
Es kann durchaus sein, dass Objekte kein homogenes Inneres aufweisen, sondern Strukturen, die der Festigkeit dienen. So können Förderbänder Matten aus einem Gewebe, z.B. Glasfasermatten, in ihrem Inneren (oftmals der Mitte) aufweisen oder Drahtseile, die oftmals unterhalb der Mitte (gesehen von der Förderoberfläche) angeordnet sind. Die Vorrichtungen können dabei sowohl oberhalb als auch unterhalb einer solchen Struktur angeordnet sein. Eine Auslese muss dabei nicht zwingend von der zur Struktur hin abgewandten Seite erfolgen. Die Struktur kann auch zwischen Antenne und RFID-Lesegerät liegen. Was Drahtseile betrifft, können diese durchaus aufgrund ihrer reflektierenden Eigenschaft einen positiven Effekt auf die Signalübertragung haben. It is quite possible that objects do not have a homogeneous interior, but rather structures that serve to provide strength. For example, conveyor belts can have mats made of a fabric, e.g. glass fiber mats, in their interior (often in the middle) or wire ropes that are often arranged below the middle (seen from the conveyor surface). The devices can be arranged both above and below such a structure. Reading does not necessarily have to take place from the side facing away from the structure. The structure can also be located between the antenna and the RFID reader. As far as wire ropes are concerned, they can have a positive effect on signal transmission due to their reflective properties.
Was Gewebematten, insbesondere Glasfasermatten, betrifft, können auch diese einen positiven Effekt auf die Signalübertragung haben. Es ist somit bevorzugt, dass die
Vorrichtung zumindest an einer Seite eine Gewebematte aufweist, die zumindest eine der Antennen (insbesondere beide) und bevorzugt auch den RFID-Transponder vollflächig überdeckt. Eine solche Gewebematte kann auch aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften vorteilhaft auf die Stabilität der Vorrichtung wirken. As far as fabric mats, especially glass fiber mats, are concerned, these can also have a positive effect on signal transmission. It is therefore preferable that the Device has a fabric mat on at least one side, which completely covers at least one of the antennas (in particular both) and preferably also the RFID transponder. Such a fabric mat can also have a beneficial effect on the stability of the device due to its mechanical properties.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to the attached figures using exemplary embodiments. In the various figures, identical components are provided with identical reference numbers. The figures are generally not to scale. They show:
Figur 1 ein Beispiel für eine Kopplung von Antennen mit einem RFID-Transponder, Figure 1 shows an example of a coupling of antennas with an RFID transponder,
Figur 2 ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes System, ein erfindungsgemäßes Objekt und ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem, Figure 2 shows an example of a system according to the invention, an object according to the invention and a monitoring system according to the invention,
Figur 3 ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Objekt und ein erfindungsgemäßes System in perspektivischer Ansicht, Figure 3 shows an example of an object according to the invention and a system according to the invention in perspective view,
Figur 4 ein weiteres Beispiel für ein erfindungsgemäßes Objekt und ein erfindungsgemäßes System in Aufsicht, Figure 4 shows another example of an object according to the invention and a system according to the invention in plan view,
Figur 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, Figure 5 is a block diagram of an embodiment of a method according to the invention,
Figur 6 eine praktische Anwendung der Erfindung, Figure 6 shows a practical application of the invention,
Figur 7 ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Objekt mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen in Seitenansicht. Figure 7 shows an example of an object according to the invention with devices according to the invention in side view.
Figur 1 zeigt ein Beispiel für eine Kopplung von Antennen 3, 4 mit einem RFID- Transponder 2. Dies stellt die funktionale Komponente eines erfindungsgemäßen Systems 1 dar, wie es z.B. in den nachfolgenden Figuren gezeigt wird. Figure 1 shows an example of a coupling of antennas 3, 4 with an RFID transponder 2. This represents the functional component of a system 1 according to the invention, as shown, for example, in the following figures.
Das obere Bild zeigt den Zustand, in dem die erste Antenne 3 und die zweite Antenne 4 mit den Antenneneingängen 2a, 2b des RFID-Transponders 2 gekoppelt sind. Auch wenn die erste Antenne 3 durchaus mit dem RFID-Transponder 2 fest verlötet sein kann, so ist
zumindest bei der Kopplung der zweiten Antenne 4 am RFID-Transponder 2 darauf zu achten, dass diese reversibel lösbar gekoppelt ist, also ihre Kopplung vom RFID- Transponder 2 gelöst werden kann (z.B. durch Verschieben der zweiten Antenne 4 wie im unteren Bild gezeigt) und wieder hergestellt werden kann (wie im oberen Bild gezeigt). The upper picture shows the state in which the first antenna 3 and the second antenna 4 are coupled to the antenna inputs 2a, 2b of the RFID transponder 2. Even if the first antenna 3 can be firmly soldered to the RFID transponder 2, At least when coupling the second antenna 4 to the RFID transponder 2, care must be taken to ensure that this is coupled in a reversibly detachable manner, i.e. its coupling from the RFID transponder 2 can be released (e.g. by moving the second antenna 4 as shown in the lower picture) and can be re-established (as shown in the upper picture).
Das untere Bild zeigt im Unterschied zum oberen die funktionale Komponente ohne eine Kopplung der zweiten Antenne 4 mit dem RFID-Transponder 2. Wie rechts angedeutet wird, können bei einer Auslese im oberen Bild Daten N empfangen werden, z.B. eine Seriennummer N des RFID-Transponders 2, im unteren Bild hingegen nicht, was durch ein durchgestrichenes Datensymbol dargestellt ist. In contrast to the upper image, the lower image shows the functional component without a coupling of the second antenna 4 with the RFID transponder 2. As indicated on the right, data N can be received during a readout in the upper image, e.g. a serial number N of the RFID transponder 2, but not in the lower image, which is shown by a crossed-out data symbol.
Figur 2 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes System 1 , ein erfindungsgemäßes Objekt 6 und ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem 8, wobei in dem Objekt e eine funktionale Struktur aus zumindest dem RFID-Transponder 2 und der ersten Antenne 3 eingebettet ist (die zweite Antenne 4 in der zweiten Objektkomponente 6b kann Teil des Objekts 6 sein, muss es aber nicht zwingend, z.B. wenn es sich um eine Austauschkomponente handelt). Das System 1 wird aus der funktionalen Komponente (Antennen 3, 4 mit einem RFID-Transponder 2) und den beiden Objektkomponenten 6a, 6b gebildet, wobei die Objektkomponenten 6a, 6b Teile bzw. Bereiche eines ausgedehnten Körpers repräsentieren, welcher zusammen mit der funktionalen Komponente ein hier ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Objekt 6 bilden. Figure 2 shows an example of a system 1 according to the invention, an object 6 according to the invention and a monitoring system 8 according to the invention, wherein a functional structure comprising at least the RFID transponder 2 and the first antenna 3 is embedded in the object 1 (the second antenna 4 in the second object component 6b can be part of the object 6, but does not necessarily have to be, e.g. if it is a replacement component). The system 1 is formed from the functional component (antennas 3, 4 with an RFID transponder 2) and the two object components 6a, 6b, wherein the object components 6a, 6b represent parts or regions of an extended body which, together with the functional component, form an example of an object 6 according to the invention.
Dargestellt ist der Fall, der im unteren Bild der Figur 1 gezeigt wird, und bei dem die zweite Antenne 4 vom RFID-Transponder 2 getrennt ist, da die beiden Objektkomponenten 6a, 6b sich voneinander entfernt haben oder noch nicht zusammengefügt worden sind. Das darüber als Kasten angedeutete RFID-Lesegerät 7 kann also keine Daten N des RFID-Transponders empfangen, was dann auf den gezeigten Zustand hindeutet, dass die beiden Objektkomponenten 6a, 6b sich nicht in ihrer Bestimmungsposition befinden (zumindest nicht relativ zueinander) und z.B. ein Riss X zwischen den beiden Objektkomponenten 6a, 6b vorliegt. The case shown in the lower image of Figure 1 is shown, and in which the second antenna 4 is separated from the RFID transponder 2 because the two object components 6a, 6b have moved away from each other or have not yet been joined together. The RFID reader 7 indicated above as a box cannot therefore receive any data N from the RFID transponder, which then indicates the state shown that the two object components 6a, 6b are not in their intended position (at least not relative to each other) and, for example, there is a crack X between the two object components 6a, 6b.
Figur 3 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Objekt 6 und ein erfindungsgemäßes System 1 in Aufsicht. Das Objekt 6 ist hier ein Förderband 6 und umfasst eine Anzahl von funktionalen Komponenten (RFID-Transponder 2 und Antennen 3, 4) wie sie z.B. in den vorangehenden Figuren gezeigt worden sind. Diese funktionalen Komponenten 2, 3, 4 werden hier in Rillen R des Förderbandes 6 eingelegt und durch Verschließen der Rillen
R fixiert. Bei Förderbändern 6 wie sie zur Förderung von Kohle oder Gestein verwendet werden, kann dies z.B. dadurch geschehen, dass zuerst ein Streifen des Materials des Förderbandes 6 zur Bildung der Rille R herausgeschnitten wird, dann die RFID-Transpon- der 2 und Antennen 3, 4 eingelegt werden und zuletzt der herausgeschnittene Streifen wieder eingeklebt oder einvulkanisiert wird. Die Objektkomponenten 6a, 6b sind in diesem Beispiel Bereiche des Förderbandes 6 diesseits und jenseits einer Verbindungsnaht. Figure 3 shows an example of an object 6 according to the invention and a system 1 according to the invention in plan view. The object 6 is a conveyor belt 6 and comprises a number of functional components (RFID transponder 2 and antennas 3, 4) as shown in the previous figures. These functional components 2, 3, 4 are inserted into grooves R of the conveyor belt 6 and are secured by closing the grooves. R. In the case of conveyor belts 6 such as those used to transport coal or rock, this can be done, for example, by first cutting out a strip of the material of the conveyor belt 6 to form the groove R, then inserting the RFID transponders 2 and antennas 3, 4 and finally gluing or vulcanizing the cut-out strip back in. In this example, the object components 6a, 6b are areas of the conveyor belt 6 on either side of a connecting seam.
Figur 4 zeigt ein weiteres Beispiel für ein erfindungsgemäßes Objekt 6 und ein erfindungsgemäßes System 1 , welches ein Förderband 6 sein kann, wie in Figur 3 gezeigt, jedoch mit mehreren funktionalen Komponenten und einem Riss X in der Mitte. Durch diesen Riss X hat sich die Kopplung der Antenne 4 bei dem mittleren RFID-Transponders 2 gelöst und dieser RFID-Transponder 2 würde bei einer Auslese durch ein RFID-Lesegerät 7 wie in Figur 2 gezeigt wird, keine Daten N senden (z. Figur 1). Figure 4 shows a further example of an object 6 according to the invention and a system 1 according to the invention, which can be a conveyor belt 6, as shown in Figure 3, but with several functional components and a crack X in the middle. Due to this crack X, the coupling of the antenna 4 at the middle RFID transponder 2 has come loose and this RFID transponder 2 would not send any data N when read by an RFID reader 7 as shown in Figure 2 (e.g. Figure 1).
Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur strukturellen Überwachung eines Objekts 6 mit einem Überwachungssystem 8 wie es z.B. in Figur 2 gezeigt ist. Figure 5 shows a block diagram of an embodiment of a method according to the invention for structural monitoring of an object 6 with a monitoring system 8 as shown, for example, in Figure 2.
In Schritt I erfolgt ein Auslesen von Daten N, hier ggf. nur einer Seriennummer N, eines RFID-Transponders 2 eines der Systeme 1 des Überwachungssystems 8 mit einem RFID-Lesegerät 7 des Überwachungssystems 8. Dabei können die Daten N durchaus mehrfach aus dem RFID-Transponder 2 ausgelesen werden bevor die Daten N eines anderen RFID-Transponders 2 ausgelesen werden. In step I, data N, here possibly only a serial number N, of an RFID transponder 2 of one of the systems 1 of the monitoring system 8 is read out using an RFID reader 7 of the monitoring system 8. The data N can be read out several times from the RFID transponder 2 before the data N of another RFID transponder 2 is read out.
In Schritt II erfolgt ein Ableiten eines Werts W für eine strukturelle Änderung in dem Objekt 6 von der Anzahl der ausgelesenen Daten N. Es können dazu auch weitere Daten ausgelesen werden, z.B. ein RSSI-Wert. Es genügt jedoch einfach zu ermitteln, wie oft eine Seriennummer N rückgemeldet worden ist (z.B. kein Mal: „Es liegt ein Defekt vor“, weniger als Ausleseversuche: „Es könnte eine Beeinträchtigung vorliegen“). In step II, a value W for a structural change in the object 6 is derived from the number of data N read out. Other data can also be read out for this purpose, e.g. an RSSI value. However, it is sufficient to simply determine how often a serial number N has been reported back (e.g. not once: "There is a defect", less than readout attempts: "There could be an impairment").
In Schritt III wird dieser Wert für spätere Untersuchungen oder eine Statistik abgespeichert und zur Ausgabe einer Warnung verwendet, wenn erkannt wurde, dass ein kritischer Zustand vorliegt, z.B. wenn eine Seriennummer N eines RFID-Transponders nicht empfangen werden konnte. Es sei angemerkt, dass bei einem Förderband 6 die RFID- Transponder 2 regelmäßig wiederholend am RFID-Lesegerät 7 vorbeigeführt werden, so dass eine gewisse statistische Auswertung möglich ist. Bei einer überwachten Straße
oder Brücke kann einfach ein RFID-Lesegerät 7 am Boden eines Fahrzeugs montiert werden und diese für eine Statistik auch mehrfach abgefahren werden. In step III, this value is saved for later investigations or statistics and is used to issue a warning if it is detected that a critical condition exists, e.g. if a serial number N of an RFID transponder could not be received. It should be noted that in a conveyor belt 6, the RFID transponders 2 are regularly and repeatedly guided past the RFID reader 7, so that a certain statistical evaluation is possible. In a monitored road or bridge, an RFID reader 7 can simply be mounted on the floor of a vehicle and this can be driven over several times for statistical purposes.
Figur 6 zeigt eine praktische Anwendung der Erfindung. Dargestellt ist eine Sitzreihe in einem Flugzeug oder Schiff mit Schwimmwesten (zweite Objektkomponente 6b), die in Halterungen (erste Objektkomponente 6a) unter den einzelnen Sitzen angeordnet sind. Jede Halterung ist mit einer ersten Antenne 3 und einem RFID-Transponder 2 ausgestattet, jede Schwimmweste mit einer zweiten Antenne 4, die so angeordnet ist, das sie mit dem RFID-Transponder koppelt, wenn die Schwimmweste ordnungsgemäß in der Halterung angeordnet ist. Ein einzelner Sitz mit funktionaler Komponente, Halterung, RFID-Transponder 2 und erster Antenne 3 kann dabei als ein erfindungsgemäßes Objekt 6 angesehen werden (da die Schwimmwesten austauschbar sind), die Halterung mit Schwimmweste (mit Antennen 3, 4 und RFID-Transponder 2) als erfindungsgemäßes System 1. Mittels eines RFID-Lesegeräts 7, das an der Sitzreihe vorbeigeführt wird, können die Seriennummern N der RFID-Transponder 2 ausgelesen werden, wie hier am mittleren Sitz gezeigt. Figure 6 shows a practical application of the invention. It shows a row of seats in an airplane or ship with life jackets (second object component 6b) that are arranged in holders (first object component 6a) under the individual seats. Each holder is equipped with a first antenna 3 and an RFID transponder 2, each life jacket with a second antenna 4 that is arranged so that it couples with the RFID transponder when the life jacket is properly arranged in the holder. A single seat with functional component, holder, RFID transponder 2 and first antenna 3 can be regarded as an object 6 according to the invention (since the life jackets are interchangeable), the holder with life jacket (with antennas 3, 4 and RFID transponder 2) as a system 1 according to the invention. The serial numbers N of the RFID transponders 2 can be read out using an RFID reader 7 that is guided past the row of seats, as shown here on the middle seat.
Im rechten Sitz fehlt die Schwimmweste. Würde nun das RFID-Lesegerät 7 an diesem Sitz vorbeigeführt (gestrichelt angedeutet), kann keine Seriennummer N des betreffenden RFID-Transponders 2 ausgelesen werden (daher ist das entsprechende Symbol durchgestrichen). The life jacket is missing from the right seat. If the RFID reader 7 were to pass this seat (indicated by a dashed line), no serial number N of the relevant RFID transponder 2 could be read (hence the corresponding symbol being crossed out).
Auf diese Weise kann durch ein einfaches Begehen des Flugzeugs bzw. des Schiffes festgestellt werden, ob alle Sitze ordnungsgemäß mit Schwimmwesten ausgestattet sind. Dies kann dadurch geschehen, dass jedem Sitz eine vorgegebene Seriennummer N zugeordnet ist und nach der Begehung überprüft wird, ob alle Seriennummern N von dem RFID-Lesegerät empfangen wurden, oder das RFID-Lesegerät kann mit einem Positionssensor ausgestattet sein und überprüfen, ob es an vorgegebenen Positionen auch eine (ggf. beliebige) Seriennummer N empfangen hat. Letztere Alternative ist dazu geeignet bei unbekannten Seriennummern N aber bekannten Bestimmungsorten Überprüfungen durchzuführen. In this way, simply by walking around the aircraft or ship, it is possible to determine whether all seats are properly equipped with life jackets. This can be done by assigning a predefined serial number N to each seat and then checking after the walk-through whether all serial numbers N have been received by the RFID reader, or the RFID reader can be equipped with a position sensor and check whether it has received a (possibly arbitrary) serial number N at predefined positions. The latter alternative is suitable for carrying out checks when serial numbers N are unknown but destinations are known.
Figur 7 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Objekt 6 in Form eines Förderbandes 6 mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 in Seitenansicht. Die Vorrichtungen 1 liegen hier in unterschiedlichen Tiefen des Förderbandes 6. Die obenliegenden Vorrichtungen 1 werden bei einer Abnutzung dessen Förderoberfläche (hier im Bild oben) als erstes
zerstört. Dadurch kann ein Abnutzungsgrad angegeben werden. Wie im Bild zu sehen, können Vorrichtungen 1 auch direkt übereinander angeordnet werden. Figure 7 shows an example of an object 6 according to the invention in the form of a conveyor belt 6 with devices 1 according to the invention in a side view. The devices 1 are located at different depths of the conveyor belt 6. The devices 1 located on top are the first to be removed when the conveyor surface (here in the picture above) becomes worn. destroyed. This allows a degree of wear to be specified. As can be seen in the picture, devices 1 can also be arranged directly on top of each other.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen die Begriffe wie „Element“ oder "System" nicht aus, dass diese auch aus mehreren, gegebenenfalls auch räumlich getrennten, Untereinheiten bestehen. Der Ausdruck „eine Anzahl“ ist dahingehend zu verstehen, dass die Anzahl größer als Null ist (also als „mindestens eins“).
Finally, it should be pointed out once again that the devices described in detail above are merely exemplary embodiments which can be modified in a variety of ways by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention. Furthermore, the use of the indefinite articles "a" or "an" does not exclude the possibility that the features in question may be present multiple times. Likewise, terms such as "element" or "system" do not exclude the possibility that these may consist of several, possibly spatially separated, subunits. The expression "a number" is to be understood as meaning that the number is greater than zero (i.e. as "at least one").
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 System 1 system
2 RFID-Transponder 2a Antennenanschluss2 RFID transponders 2a antenna connection
2b Antennenanschluss2b Antenna connection
3 Leiter / Antenne 3 conductors / antenna
4 Leiter / Antenne 4 conductors / antenna
5 Dielektrikum 6 Objekt / Förderband5 Dielectric 6 Object / Conveyor belt
6a Objektkomponente6a Object component
6b Objektkomponente6b Object component
7 RFID-Lesegerät 7 RFID reader
8 Überwachungssystem N Seriennummer / Daten8 Monitoring system N Serial number / data
R Rille R groove
W Wert W Value
X Riss
X Crack
Claims
1. System (1) zur strukturellen Überwachung eines Objekts (6) umfassend: 1. System (1) for structural monitoring of an object (6) comprising:
- eine erste Objektkomponente (6a) mit einen RFID-Transponder (2) ausgelegt zum Senden von Daten (N) und einer ersten Antenne (3), welche mit einem ersten Antenneneingang (2a) des RFID-Transponders (2) gekoppelt ist, - a first object component (6a) with an RFID transponder (2) designed to transmit data (N) and a first antenna (3) which is coupled to a first antenna input (2a) of the RFID transponder (2),
- eine zweite Objektkomponente (6b) mit einer zweiten Antenne (4), wobei die beiden Objektkomponenten (6a, 6b) eine vordefinierte Bestimmungsposition zueinander haben und der RFID-Transponder (2) und die zweite Antenne (4) so an oder in den Objektkomponenten (6a, 6b) angeordnet sind, dass die zweite Antenne (4) in der Bestimmungsposition der Objektkomponenten (6a, 6b) mit einem zweiten Antenneneingang (2b) des RFID-Transponders (2) reversibel lösbar gekoppelt ist. - a second object component (6b) with a second antenna (4), wherein the two object components (6a, 6b) have a predefined determination position relative to one another and the RFID transponder (2) and the second antenna (4) are arranged on or in the object components (6a, 6b) such that the second antenna (4) is reversibly detachably coupled to a second antenna input (2b) of the RFID transponder (2) in the determination position of the object components (6a, 6b).
2. System nach Anspruch 1 , wobei die beiden Objektkomponenten (6a, 6b) in der Bestimmungsposition miteinander verbunden sind oder dazu ausgelegt sind, dass sie über eine vorbestimmte Bewegung relativ zueinander in die Bestimmungsposition gebracht werden können und so zu verbleiben, wobei der RFID-Transponder (2) und die zweite Antenne (4) dermaßen an den Objektkomponenten (6a, 6b) angeordnet sind, dass die Kopplung der zweiten Antenne (4) mit dem zweiten Antenneneingang (2b) des RFID- Transponders (2) 2. System according to claim 1, wherein the two object components (6a, 6b) are connected to one another in the determination position or are designed so that they can be brought into the determination position relative to one another via a predetermined movement and remain so, wherein the RFID transponder (2) and the second antenna (4) are arranged on the object components (6a, 6b) in such a way that the coupling of the second antenna (4) to the second antenna input (2b) of the RFID transponder (2)
- abnimmt, wenn sich die Objektkomponenten (6a, 6b) relativ zueinander aus der Bestimmungsposition fort bewegen, zumindest durch eine Objektbewegung oder eine Verformung eines oder beider Objektkomponenten (6a, 6b) oder - decreases when the object components (6a, 6b) move away from the determination position relative to one another, at least by an object movement or a deformation of one or both object components (6a, 6b) or
- mit zunehmendem Falschausrichtung der Objektkomponenten (6a, 6b) zueinander abnimmt. - decreases with increasing misalignment of the object components (6a, 6b) to each other.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Objektkomponenten (6a, 6b) in der Bestimmungsposition miteinander verbunden sind und der RFID-Transponder (2) auf der einen Seite einer Schwächungslinie angeordnet ist und die zweite Antenne (4) bis auf einen Kopplungsbereich, mit dem sie an den RFID-Transponder (2) koppelt, auf der anderen Seite der Schwächungsline angeordnet ist, wobei die Schwächungslinie eine Verbindungsnaht der Objektkomponenten (6a, 6b), eine Dehnungsfuge zwischen den Objektkomponenten (6a, 6b) oder eine Sollbruchstelle der Objektkomponenten (6a, 6b) ist, insbesondere eine Slicing-Naht eines Förderbandes eine Fuge in einem Gebäude oder eine Schweißnaht.
3. System according to claim 1 or 2, wherein the two object components (6a, 6b) are connected to one another in the determination position and the RFID transponder (2) is arranged on one side of a weakening line and the second antenna (4) is arranged on the other side of the weakening line except for a coupling region with which it couples to the RFID transponder (2), wherein the weakening line is a connecting seam of the object components (6a, 6b), an expansion joint between the object components (6a, 6b) or a predetermined breaking point of the object components (6a, 6b), in particular a slicing seam of a conveyor belt, a joint in a building or a weld seam.
4. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Objektkomponenten (6a, 6b) so geformt sind, dass sie formschlüssig ineinander greifen, insbesondere mittels Schienen oder Wandungen, und zueinander über den Formschluss in die Bestimmungsposition verschoben werden können, bevorzugt wobei die erste Objektkomponente (6a) eine Aufbewahrungseinheit ist und die zweite Objektkomponente (6b) ein entnehmbares Element, insbesondere eine Schwimmweste, eine Kiste oder ein Koffer. 4. System according to claim 1 or 2, wherein the two object components (6a, 6b) are shaped such that they engage with one another in a form-fitting manner, in particular by means of rails or walls, and can be displaced relative to one another into the intended position via the form-fitting arrangement, preferably wherein the first object component (6a) is a storage unit and the second object component (6b) is a removable element, in particular a life jacket, a box or a suitcase.
5. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Objektkomponenten (6a, 6b) so geformt sind, dass sie drehbar, klappbar oder kippbar zueinander sind und über eine Drehbewegung zueinander in die Bestimmungsposition gebracht werden können, bevorzugt wobei eine der Objektkomponenten (6a, 6b), insbesondere die zweite Objektkomponente (6b), eine Klappe, eine Tür oder ein Fenster ist. 5. System according to claim 1 or 2, wherein the two object components (6a, 6b) are shaped such that they are rotatable, foldable or tiltable relative to one another and can be brought into the designated position via a rotational movement relative to one another, preferably wherein one of the object components (6a, 6b), in particular the second object component (6b), is a flap, a door or a window.
6. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend mindestens einen Sensor der Gruppe Temperatursensoren, Drucksensoren, Feuchtigkeitssensoren, Beschleunigungssensoren, Helligkeitssensoren und Magnetfeldsensoren, wobei das System (1) dazu ausgelegt ist, Sensordaten des mindestens einen Sensors über den RFID-Transponder (2) zu senden. 6. System according to one of the preceding claims, additionally comprising at least one sensor from the group of temperature sensors, pressure sensors, humidity sensors, acceleration sensors, brightness sensors and magnetic field sensors, wherein the system (1) is designed to send sensor data of the at least one sensor via the RFID transponder (2).
7. Objekt (6), insbesondere ein Förderband, ein Fahrzeug oder ein Gebäude, umfassend eine Anzahl von RFID-Transpondern (2) mit jeweils einer ersten Antenne (3) in oder an einer ersten Objektkomponente (6a), wobei jeder der RFID-Transponder (2) einen zweiten Antenneneingang (2b) umfasst und auf eine Weise in oder an der ersten Objektkomponente (6a) angeordnet ist, dass er mit einer zweiten Antenne (4) in oder an einer zweiten Objektkomponente (6b) koppeln kann, insbesondere im Bereich einer baulichen Schwächungslinie zwischen den zwei Objektkomponenten (6a, 6b) oder an entnehmbaren Teilen als Objektkomponenten (6a, 6b). 7. Object (6), in particular a conveyor belt, a vehicle or a building, comprising a number of RFID transponders (2), each with a first antenna (3) in or on a first object component (6a), wherein each of the RFID transponders (2) comprises a second antenna input (2b) and is arranged in or on the first object component (6a) in such a way that it can couple to a second antenna (4) in or on a second object component (6b), in particular in the region of a structural weakening line between the two object components (6a, 6b) or on removable parts as object components (6a, 6b).
8. Objekt nach Anspruch 7, wobei die erste Objektkomponente (6a) eine tragende Struktur des Objekts (6) oder eine Aufbewahrungsstruktur des Objekts (6) ist, wobei das Objekt bevorzugt eine Anzahl von Systemen (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst und wobei eine zweite Objektkomponente (6b) bevorzugt eine weitere tragende Struktur oder ein bestimmungsgemäß entnehmbares Element ist, insbesondere ein Erste-Hilfe-Koffer, ein Container oder eine Schwimmweste.
8. Object according to claim 7, wherein the first object component (6a) is a supporting structure of the object (6) or a storage structure of the object (6), wherein the object preferably comprises a number of systems (1) according to one of the preceding claims and wherein a second object component (6b) is preferably a further supporting structure or an intended removable element, in particular a first aid kit, a container or a life jacket.
9. Überwachungssystem (8) zur strukturellen Überwachung eines Objekts (6), das Überwachungssystem (8) umfassend 9. Monitoring system (8) for structural monitoring of an object (6), the monitoring system (8) comprising
- ein RFID-Lesegerät (7) und - an RFID reader (7) and
- ein Objekt (6) nach Anspruch 7 oder 8 oder eine Anzahl von Systemen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6. - an object (6) according to claim 7 or 8 or a number of systems (1) according to one of claims 1 to 6.
10. Verfahren zur strukturellen Überwachung eines Objekts (6), insbesondere einem Förderband, einem Gebäude, einem Fahrzeug oder einem Aufbewahrungssystem, mit einem Überwachungssystem (8) nach Anspruch 9, das Verfahren umfassend die Schritte: - Auslesen von Daten (N), insbesondere zumindest einer Seriennummer (N), eines RFID-Transponders (2) des Überwachungssystems (8) mit einem RFID-Lesegerät (7) des Überwachungssystems (8), wobei die Daten (N) des RFID-Transponders (2) bevorzugt mehrfach ausgelesen werden, bevor die Daten (N) eines anderen RFID- Transponders (2) ausgelesen werden, - Ableiten eines Werts (W) für eine strukturelle Änderung in dem Objekt (6) von der Anzahl der ausgelesenen Daten (N) und/oder aus einem zusätzlich zur Auslese gemessenen RSSI-Wert.
10. Method for structural monitoring of an object (6), in particular a conveyor belt, a building, a vehicle or a storage system, with a monitoring system (8) according to claim 9, the method comprising the steps: - reading data (N), in particular at least one serial number (N), of an RFID transponder (2) of the monitoring system (8) with an RFID reader (7) of the monitoring system (8), wherein the data (N) of the RFID transponder (2) are preferably read out several times before the data (N) of another RFID transponder (2) are read out, - deriving a value (W) for a structural change in the object (6) from the number of data (N) read out and/or from an RSSI value measured in addition to the readout.
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