Thema Connected car | RFID maakt autoband slimmer
Ook de banden spelen een steeds belangrijker rol in de ontwikkeling van de connected car. Dat begon al met TPMS, het systeem waarmee eenvoudig de bandenspanning kan worden doorgegeven. Sinds 2014 moeten alle nieuwe personenauto’s over deze sensoren beschikken en voor commerciële voertuigen geldt dit vanaf juli 2022. TPMS-sensoren zijn aan de binnenkant van een band bevestigd en meten luchtdruk en temperatuur van de band.
Er is echter veel meer informatie uit de band te halen, weten bandenfabrikanten, die met behulp van RFID-technologie de mogelijkheden proberen te benutten. Net zoals een barcode kunnen deze RFID (Radio Frequency Identification Device) chips gescand en uitgelezen worden. Hiermee kunnen bijvoorbeeld makkelijker banden worden teruggevonden, omdat elke band een unieke chip heeft. Hierin staat de belangrijkste informatie over de band opgeslagen. Zodoende kan ook de levenscyclus van de band, tot en met recycling, worden gevolgd. Bandenfabrikanten claimen dat dankzij de technologie, waarbij elke band afzonderlijk zijn unieke code heeft, het bandenmanagement voor autobedrijven veel eenvoudiger kan worden ingericht. “De productiviteit van medewerkers kan flink omhoog als banden sneller kunnen worden geïdentificeerd en er minder data over een band hoeft te worden opgeslagen”, claimt bijvoorbeeld Goodyear.
De chips geven ook de informatie van een TPMS-sensor door. Michelin maakte onlangs bekend de technologie vanaf 2024 in banden voor lichte bedrijfswagens te willen toepassen, en al vanaf volgend jaar in personenautobanden. Het bedrijf stelt dat de technologie ook een belangrijke rol kan spelen voor de rijhulpsystemen (ADAS): via de chip is bijvoorbeeld de staat van de banden te monitoren. De chips hoeven niet zichtbaar te zijn om uit te lezen, maar kennen wel hun beperkingen. “RFID is vooral goed voor korte golflengtes, van acht meter of korter”, vertelt Timo Oppold, productmanager bij TPMS-fabrikant Tirecheck.
Ontwikkeling
TPMS werd voor het eerst in 1986 in een passagiersauto gebruikt, toen de Porsche 959 het systeem adopteerde. Daarna heeft de sensor een aardige ontwikkeling doorgemaakt. “In het begin ging er wel een bandenlampje op je dashboard branden, maar kon de bestuurder niet zien welke band welk probleem had. Nu is dat allemaal wel te zien. En in de toekomst wordt die informatie alleen maar beter”, stelt Greg Allen, logistiekmanager bij sensor-fabrikant Hamaton.
TPMS heeft wel een nadelig effect op het rijgedrag van auto’s, door het extra toegevoegde gewicht bij de wielen. “Wij hebben onze sensoren daarom steeds verder geoptimaliseerd. Onze sensor is nu extreem licht, minder dan 5 gram, dus hij heeft nauwelijks invloed op het rijgedrag van sportieve auto’s”, vervolgt Allen. Een RFID-chips zou het bandenspanningssysteem verder optimaliseren, zegt hij. “Als er in de RFID-chip namelijk TPMS-sensoren zitten, hoeft men niet meer een sensor aan het ventiel te bevestigen. De RFID-chip kan dan gegevens over het gebruik van de band opslaan en zonder demontage uitgelezen worden. Ook krijgt de band hierdoor een unieke identificatie en is daardoor makkelijker te volgen.”
Functionaliteit
Niet alleen de technologie zelf wordt geavanceerder, ook wordt er gezocht naar energiezuinigere verbindingen, weet Oppold. “De meeste banden-sensoren gebruiken namelijk nog radioverbindingen, die relatief meer energie verbruiken dan moderne alternatieven. We gaan de komende tien jaar van 433 MHz naar Bluetooth-signalen. Deze technologie biedt ook interessante nieuwe mogelijkheden.”
Een universele standaard maakt ons uitwisselbaar
Wat deze mogelijkheden zijn, ligt er volgens de productmanager, aan in hoeverre computers in voertuigen verder geïntegreerd gaan worden. “Aan veel informatie hebben bestuurders niets en vinden ze het maar vervelend om het de hele tijd op het dashboard te zien. Een computer kan daarentegen deze informatie op de achtergrond gebruiken om de banden altijd optimaal te laten werken. Als een band boven een bepaalde temperatuur komt, kan er bijvoorbeeld een ingebouwde ventilator worden aangezet zodat de band weer geleidelijk afkoelt.”
Naast het integreren van rijdata zijn er ook andere mogelijkheden te bedenken. “Een klant van ons zit bijvoorbeeld in de grote mijnwagens, waarbij tijdens het werk de velg binnen de band beweegt. Dan kan je met alleen die basisinformatie van één sensor weinig beginnen. Een voorbeeld van een oplossing hiervoor is het plaatsen van twee sensoren. Dan kunnen die hun eigen positie ten opzichte van elkaar bepalen en kunnen wij adviezen uitbrengen, waardoor er beter gewerkt kan worden”, aldus Oppold.
Toekomst
Piëzokristallen moeten in de toekomst een verdere oplossing vormen voor het energieverbruik van de sensoren. Deze kristallen kunnen uit verschillend materiaal bestaan en wekken stroom op als ze worden vervormd. Door de vervorming van een rollende band te gebruiken, kunnen zij de chips voor langere tijd van stroom voorzien. Daarnaast is de verdere integratie van TPMS-sensoren op RFID-chips een belangrijk punt voor de sector. “De samenwerking tussen TPMS en RFID wordt straks steeds belangrijker. De integratie van deze technologieën gaat bestuurders in staat stellen direct problemen met de banden te lokaliseren en op te lossen”, stelt Allen.
Ook staat nog steeds de implementatie van een universeel systeem voor bandenmakers op de planning. Zo maakte Michelin in 2013 bijvoorbeeld zijn RFID-patenten openbaar, zodat hiermee een nieuwe, universele standaard voor de scanners kan ontstaan. Oppold snapt de intentie vanuit deze merken, maar stelt dat de wil er soms nog niet is vanuit de sensormakers: “Bijna niemand in de markt wil één universele standaard, omdat we dan bijna allemaal uitwisselbaar zijn.”
