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DE102006028736A1 - Objects e.g. medicines, stock control system for use in ambulance, has electronically shielded container e.g. box, that is impermeable for radio signals of radio-frequency-identification technique, where container acts as Faraday cage - Google Patents

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DE102006028736A1
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Eric Peukert
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Abstract

The system has a reader to activate radio-frequency-identification (RFID) transponders of objects, and a personal computer with an interface for the reader. The computer stores a nominal stock, compares the nominal stock with an actual stock and outputs the comparison result to an output device. An electronically shielded container e.g. box, is impermeable for radio signals of an RFID technique, where the container acts as Faraday cage. The container is lined with metal or metal foil or metal fabric metal wool, where the metal is magnetizable. An independent claim is also included for an electronically shielded container for use in a system for mobile stock control of objects.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur mobilen Bestandskontrolle von Objekten, die mittels Radio Frequency Identification (RFID) identifizierbar sind. Systeme dieser Art umfassen eine Sende-/Empfangseinheit (Reader) zur Aktivierung eines Radio-Frequency-Identification- (RFID-) Transponders, welches an einem Objekt zu dessen Identifizierung und zu dessen Verknüpfung mit bestimmten Objektdaten angebracht ist, einen Computer mit einem Speicher, mit einer Schnittstelle für den Reader und mit einem Ausgabegerät, wobei der Computer softwaremäßig zur Speicherung eines Sollbestandes, zum Vergleich des Sollbestandes mit einem Istbestand und zur Ausgabe des Ergebnisses des Vergleichs an das Ausgabegerät hergerichtet ist. Die Erfindung betrifft ebenso ein elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis für RFID-identifizierbare Objekte, welches in diesem System zur Anwendung kommt.The The invention relates to a system for mobile inventory control of Objects identifiable by Radio Frequency Identification (RFID) are. Systems of this type include a transceiver unit (reader) to activate a Radio Frequency Identification (RFID) transponders attached to an object for its identification and to its linking with certain object data attached, a computer with a memory, with an interface for the reader and with an output device, the computer for software Storage of a target stock, for comparison of the target stock with an actual stock and to output the result of the comparison to the output device is prepared. The invention also relates to an electromagnetic shielded container for RFID identifiable Objects used in this system.

Solche Systeme mit den Behältnissen kommen in verschiedensten Bereichen zur Anwendung, wo eine größere Anzahl verschiedener Objekte verwaltet werden sollen. Dies sind verschiedene Warenwirtschaftssysteme.Such Systems with the containers come in various areas for application, where a larger number various objects are to be managed. These are different Enterprise resource planning systems.

Ein weiterer, sehr sensibler Anwendungsfall ist die Verwaltung von Medikamenten. Beispielsweise muss ein Rettungssanitäter oder -assistent nach jedem Rettungseinsatz den Bestand (Medikamente und weitere Artikel) des Krankenwagens auf Vollständigkeit überprüfen und auffüllen. Zusätzlich wird vor jedem Dienstantritt eine Bestandsprüfung durchgeführt. Weiterhin muss ein Mal pro Monat der Bestand nach dem Verfallsdatum überprüft werden, ob ein Artikel abgelaufen ist.One Another, very sensitive application is the administration of medicines. For example, a paramedic or assistant needs to go after each Rescue operation the stock (medicines and other articles) of the Check ambulance for completeness and fill up. additionally a stock check is carried out before each entry into service. Farther must be checked once a month, the stock after the expiration date, if an article has expired

Der in der Notfallrettung verbrauchte Bestand wird in eine Entsorgungsbox geworfen. Diese ist durchstichsicher gegen Nadeln, wasserdicht und versiegelbar.Of the Stock used up in emergency rescue becomes a disposal box thrown. This is puncture resistant to needles, waterproof and sealable.

Bisher führt ein Rettungssanitäter solche Bestands- und Haltbarkeitsprüfungen manuell durch, d.h. er nimmt jedes Medikament und alle weiteren Artikel in die Hand, um diese zu überprüfen.So far introduces Paramedic such inventory and durability checks manually, i. He picks up every medicine and all other articles, to check this.

Die mit RFID-Transpondern (z.B. RFID-Tags) bestückten Medikamente und Artikel werden automatisch und eindeutig identifiziert von einem System der eingangs genannten Art zur Verwaltung des Bestandes eingelesen. Durch das System zur mobilen Bestands- und Haltbarkeitskontrolle wird der Rettungssanitäter oder -assistent dahingehend unterstützt, dass er über eine technische Vorrichtung des Systems informiert wird, welche Medikamente und Artikel fehlen und welche abgelaufen sind. Die Medikamente und Artikel, welche mit RFID-Tags ausgestattet sind, werden in Entsorgungsboxen entsorgt, wenn sie verbraucht sind. Diese Artikel verbleiben wegen des mobilen Einsatzes des Systems zumindest über gewisse Zeit im Scann-Bereich eines RFID-Readers und sind so weiterhin mittels des Readers eindeutig identifizierbar ohne über eine Unterscheidungsmöglichkeit zu noch nutzbaren Medikamenten und Artikeln zu verfügen. Daraus ergibt sich das Problem, dass Objekte und insbesondere Medikamente und Artikel in der Entsorgungsbox weiterhin durch einen RFID-Reader identifizierbar sind. Eine Sperrung oder Zerstörung einzelner RFID-Transponder mittels elektromagnetischen Impulses oder die Aussendung eines Störsignals ist wegen des mobilen Einsatzes des Systems aufwendig und darüber hinaus häufig störend für die empfindlichen Systeme eines solchen Rettungswagens.The be equipped with RFID transponders (such as RFID tags) drugs and articles automatically and uniquely identified by a system of the beginning mentioned type for managing the stock. By the The mobile inventory and shelf life control system will be the Paramedic or Assistant to the effect that he has a technical device of the system is informed, which drugs and Articles are missing and which have expired. The medicines and articles, which are equipped with RFID tags are in disposal boxes disposed of when they are used up. These articles remain because of the mobile use of the system at least for some time in the scanning area an RFID reader and are thus still unique by means of the reader identifiable without over a differentiation option to have usable medicines and articles. from that The problem arises that objects and especially drugs and articles in the disposal box continue through an RFID reader are identifiable. A blocking or destruction of individual RFID transponders by means of electromagnetic pulse or the emission of an interference signal is complicated because of the mobile use of the system and also often disturbing for the sensitive Systems of such an ambulance.

Dieses Problem besteht auch bei anderen mobilen Objektverwaltungssystemen, die auf der RFID-Technik basieren und in welchen bestimmte Objekte ab einem bestimmten Zeitpunkt nicht mehr zu erfassen sein sollen.This There is also a problem with other mobile asset management systems, based on RFID technology and in which certain objects from a certain point of time should no longer be recorded.

Somit besteht die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, darin, eine System der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem die Identifizierung einzelner Objekte mit einfachen Mitteln, ohne elektromagnetische Strahlung gezielt verhindert werden kann.Consequently consists of the object on which the invention is based, therein, a To provide system of the type mentioned above, with which the identification single objects by simple means, without electromagnetic Radiation can be specifically prevented.

Dieses Problem wird durch ein System und ein elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis mit den in den Ansprüchen 1 und 6 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die darauf bezogenen Unteransprüche offenbaren vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.This Problem is posed by a system and an electromagnetically shielded container with in the claims 1 and 6 listed Characteristics solved. The related subclaims disclose advantageous embodiments of the invention.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass die Objekte nicht mehr gelesen werden können, sobald sie sich in solch einem elektromagnetisch abgeschirmten Behältnis befinden, da das Behältnis als Faradayscher Käfig wirkt. Diese Wirkung ist mittels der verschiedenen, in den einzelnen Unteransprüchen genannten Gestaltung des Behältnisses vollständig oder zumindest teilweise aus Metall bewirkt. Wenn RFID nicht über elektrische Felder ankoppeln, sondern induktiv, erfordert die Abschirmung gegenüber den RFID-Funksignalen magnetisierbare Materialien, z.B. Eisen oder Nickel-Eisen-Legierungen hoher magnetischer Permeabilität (MU-Metall), so dass eine Abschirmung von Magnetfeldern möglich ist.With The invention ensures that the objects are no longer read can be as soon as they are in such an electromagnetic shielded container, there the container as a Faraday cage acts. This effect is by means of different, in the individual dependent claims said design of the container completely or at least partially made of metal. If RFID is not over electrical Coupling fields, but inductive, requires shielding against the RFID radio signals magnetizable materials, e.g. Iron or nickel-iron alloys high magnetic permeability (MU metal), so that a shielding of magnetic fields is possible.

Entsprechend den Anforderungen und dem Einsatzgebiet dieser Behältnisse und aufgrund der Möglichkeit bestehende Behältnisse auszukleiden können gemäß besonderer Ausgestaltungen der Erfindung die verschiedensten Arten von Behältnissen, insbesondere solche zur Entsorgung nicht mehr nutzbarer Objekte, stabile oder auch faltbare Boxen aus den verschiedensten Materialien oder versiegelbare Behältnisse zur Anwendung kommen. In medizinischen Rettungswagen sind beispielsweise auch die Durchstichsicherheit und die Dichtheit gegenüber Flüssigkeiten wichtig.According to the requirements and the field of application of these containers and due to the possibility to line existing containers According to particular embodiments of the invention, the most diverse types of containers, in particular those for disposing of objects that can no longer be used, stable or foldable boxes made of various materials or sealable containers can be used. In medical ambulance, for example, puncture resistance and tightness to liquids are important.

Ein oder mehrere solcher Behältnisse können in sehr variabler Form, Größe und Gestaltung einem bestehendem System zur mobilen RFID-Bestandskontrolle hinzugefügt werden, wobei es sich als besonders vorteilhaft erweist, wenn der Computer eine Handheld PC ist. Je nach Umfang der Objektmenge oder Datenmenge pro Objekt sowie je nach Anforderungen an die Mobilität kann dieser Handheld ein tragbarer Universalcomputer oder auch ein spezielles Datenerfassungsgerät sein.One or more such containers can in a very variable form, size and design be added to an existing mobile RFID inventory control system, where it proves to be particularly advantageous if the computer has a Handheld PC is. Depending on the size of the object set or amount of data per object as well as depending on the requirements of mobility this can Handheld a portable universal computer or even a special one Data collection device be.

Die Datenerfassungssysteme greifen bei einer höheren Datenmenge pro Objekt zur Aufnahme der Daten meist auf externe Datenbanken zurück, deren Datensätze über bestimmte Schlüssel mit dem zu identifizierenden Objekt verknüpft werden. Zu diesem Zweck verfügt eine besondere Ausgestaltung der Erfindung über eine Kommunikationsschnittstelle mit solch einem externen Datennetz. Für den Datenaustausch zwischen dem Identifizierungssystem und der Datenbank existieren standardisierte Protokolle. Eines ist der so genannte EPC-Standard, welcher durch das EPCglobal-Konsortium verabschiedet wurde und auch eine gewisse Datensicherheit gewährleistet.The Data acquisition systems use a higher amount of data per object to store the data mostly on external databases whose Records about specific key be linked to the object to be identified. To this end has a particular embodiment of the invention via a communication interface with such an external data network. For the data exchange between The identification system and the database are standardized Protocols. One is the so-called EPC standard, which by the EPCglobal consortium was adopted and also a certain Data security guaranteed.

Je nach den Anforderungen hinsichtlich der Reichweite der RFID-Transponder, deren Energieversorgung und weiterer elektromagnetischer Umgebungsbedingungen erfolgt die Übertragung der Funksignale zwischen dem RFID-Reader und dem RFID-Transponder in verschiedenen Frequenzbereichen. Systeme, die auf niedrigen Frequenzen (LF, 30–500 kHz basieren, weisen eine geringe Reichweite auf. Bei größeren Datenmengen ergeben sich längere Übertragungszeiten. o ermöglichen eine kurze bis mittlere Reichweite bei mittlerer Übertragungsgeschwindigkeit. In diesen Frequenzbereich arbeiten die sog. Smart Label (meist 13,56 MHz). Sehr hohe Frequenzen (UHF, 850–950 MHz, 2,4–2,5 GHz, 5,8 GHz) sind bei Reichweiten von 3 bis 6 Metern für passive Transponder, d.h. ohne eigene Energieversorgung und von 30 Meter und mehr für aktive Transponder bei hoher Lesegeschwindigkeit einsetzbar.ever according to the requirements regarding the range of the RFID transponders, their energy supply and other electromagnetic environmental conditions the transfer takes place the radio signals between the RFID reader and the RFID transponder in different frequency ranges. Systems operating at low frequencies (LF, 30-500 kHz, have a short range. For larger amounts of data result in longer transmission times. o allow a short to medium range at medium speed. In this frequency range, the so-called smart label (usually 13.56 MHz). Very high frequencies (UHF, 850-950 MHz, 2.4-2.5 GHz, 5.8 GHz) are passive at ranges of 3 to 6 meters Transponder, i. without own power supply and of 30 meters and more for active transponder can be used at high reading speed.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zur mobilen Bestands- und Haltbarkeitsprüfung in einem medizinischen Rettungswagen besteht aus folgenden Komponenten:

  • 1. Handheld PC, welcher sehr robust gebaut und klein ist. Er verfügt über eine Schnittstelle, über die der RFID-Reader angeschlossen werden kann.
  • 2. Software, welche folgende Funktionalitäten besitzt:
  • a. System starten durch eindeutige Identifikation
  • b. Grundbestand verwalten durch Auswahl der Eingabequelle. Die Software zeigt den Namen des Medikaments oder Artikels, die vorhandene Stückzahl, das Haltbarkeitsdatum und weitere Informationen.
  • c. Bestand prüfen durch Abgleich des eingelesenen Bestandes mit zuvor spezifizierten Grundbestand. Das System zeigt fehlende und abgelaufene Medikamente und Artikel an sowie weitere Informationen.
  • 3. Antenne, über die der Kontakt zu dem EPC-Netzwerk hergestellt wird, welches durch das EPCglobal-Konsortium verabschiedete wurde.
  • 4. RFID-Reader, welches es auf Frequenzen im Hochfrequenz-Bereich bei 13,56 MHz basiert.
  • 5. Docking-Station für Handheld PC, welche zum Aufladen des Akkumulators dient und an die weitere mobile Geräte angeschlossen werden können.
  • 6. RFID-Antenne, welche zirkulär polarisiert. Sie liest die Signale eines RFID-Tags ohne direkten Sichtkontakt ein.
  • 7. Elektromagnetisch abgeschirmte Entsorgungsbox, welche durchstichsicher und wasserdicht ist und nach einem Einsatz versiegelt werden kann Sie ist undurchlässig für die Funksignale der RFID-Technik.
An exemplary embodiment of a system according to the invention for mobile inventory and durability testing in a medical ambulance consists of the following components:
  • 1. Handheld PC, which is very sturdy and small. It has an interface via which the RFID reader can be connected.
  • 2. Software which has the following functionalities:
  • a. Start system by unique identification
  • b. Manage stock by selecting the input source. The software displays the name of the drug or article, the number of units, the expiration date and other information.
  • c. Check inventory by comparing the imported stock with previously specified basic stock. The system displays missing and expired medicines and articles as well as further information.
  • 3. Antenna used to establish contact with the EPC network approved by the EPCglobal consortium.
  • 4. RFID reader, which it is based on frequencies in the high frequency range at 13.56 MHz.
  • 5. Docking station for handheld PC, which is used for charging the battery and can be connected to the other mobile devices.
  • 6. RFID antenna, which circularly polarizes. It reads in the signals of an RFID tag without direct visual contact.
  • 7. Electromagnetically shielded disposal box, which is puncture-proof, watertight and can be sealed after use. It is impermeable to the radio signals of RFID technology.

Claims (17)

System zur mobilen Bestandskontrolle eines Objektbestandes mit einer Sende-/Empfangseinheit (Reader) zur Aktivierung eines Radio-Frequency-Identification- (RFID-) Transponders eines Objektes, einem Computer mit einer Schnittstelle für den Reader und einem Ausgabegerät, wobei der Computer softwaremäßig zur Speicherung eines Sollbestandes, zum Vergleich des Sollbestandes mit einem Istbestand und zur Ausgabe des Ergebnisses des Vergleichs an das Ausgabegerät ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein elektronisch abgeschirmtes Behältnis umfasst, welches undurchlässig ist für Funksignale der RFID-Technik.System for the mobile inventory control of an object inventory with a transceiver unit (reader) for activating a Radio Frequency Identification (RFID) transponder of an object, a computer with an interface for the reader and an output device, the computer being stored in software by software a target stock, for comparing the target stock with an actual stock and equipped to output the result of the comparison to the output device, characterized in that the system comprises an electronically shielded container which is impermeable to radio signals of the RFID technology. System zur mobilen Bestandskontrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer ein Handheld PC ist.Mobile inventory control system according to claim 1, characterized in that the computer is a handheld PC. System zur mobilen Bestandskontrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Kommunikationsschnittstelle zu einer externen Datenbank aufweist.Mobile stock control system according to one of the preceding claims, characterized in that the system communicates onsschnittstelle to an external database. System zur mobilen Bestandskontrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle eine Antenne ist, mit welcher der Kontakt zum Netzwerk des Elektronischen Produkt-Code- (EPC-) Standards hergestellt wird.Mobile inventory control system according to claim 3, characterized in that the communication interface an antenna with which the contact to the network of the electronic product code (EPC) standards. System zur mobilen Bestandskontrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reader auf Frequenzen im Bereich zwischen 30 bis 500 kHz (Niederfrequenzbereich) oder auf Frequenzen im Bereich zwischen 10 bis 15 MHz (Hochfrequenzbereich) oder auf Frequenzen im Bereich zwischen 850 bis 950 MHz (Ultrahochfrequenzbereich) basiert.System for mobile inventory control according to one of previous claims, characterized in that the reader is at frequencies in the range between 30 to 500 kHz (low frequency range) or on frequencies in the range between 10 to 15 MHz (high frequency range) or on Frequencies in the range between 850 to 950 MHz (ultra-high frequency range) based. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis zum Einsatz in einem System zur mobilen Bestandskontrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis undurchlässig für die Funksignale der RFID Technik ist.Electromagnetically shielded container for Use in a system for mobile inventory control after a of the preceding claims, characterized characterized in that the container impermeable for the Radio signals of RFID technology is. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis metallisch ist.Electromagnetically shielded container after Claim 6, characterized in that the container is metallic. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis metallisch ausgekleidet ist.Electromagnetically shielded container after Claim 6, characterized in that the container is lined metallic is. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis mit Metallfolie ausgekleidet ist.Electromagnetically shielded container after Claim 8, characterized in that the container lined with metal foil is. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis mit Metallgewebe ausgekleidet ist.Electromagnetically shielded container after Claim 8, characterized in that the container lined with metal fabric is. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis mit Metallwolle ausgekleidet ist.Electromagnetically shielded container after Claim 8, characterized in that the container lined with metal wool is. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis mit mit Metall versetztem Material ausgekleidet ist. Electromagnetically shielded container after Claim 8, characterized in that the container with offset with metal Material is lined. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall magnetisierbar ist.Electromagnetically shielded container after one of the claims 7 to 12, characterized in that the metal is magnetizable is. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis mit Flüssigkeit ausgekleidet ist.Electromagnetically shielded container after Claim 6, characterized in that the container with liquid is lined. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis versiegelbar ist.Electromagnetically shielded container after one of the claims 6 to 14, characterized in that the container is sealable. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis ein Entsorgungsbehältnis ist.Electromagnetically shielded container after one of the claims 6 to 15, characterized in that the container is a disposal container. Elektromagnetisch abgeschirmtes Behältnis nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis eine Box ist.Electromagnetically shielded container after one of the claims 6 to 16, characterized in that the container is a box.
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