Bright Well

BRIGHTWELL HOLDINGS B.V. RFID’nin Geleceği: Smart RFID

Volkan ÖZTÜRK 06.09.2007

Brightwell Grubu Hakkında Brightwell Grubu, “Enerji ve Çevre Teknolojileri”,”Ulaşım Teknolojileri” ve “Yenilikçi Teknoloji Çözümleri ve Hizmetleri” alanlarında küresel yatırımlar yapan bir özel yatırım şirketidir. Mevcut yatırımlarımız, ABD, Hollanda ve Türkiye’deki ofisler aracılığıyla yönetiliyor. Öncelikli uzmanlığımız olan ülkeler arasında Türkiye, ABD, Bağımsız Devletler Topluluğu, Birleşik Arap Emirlikleri ve Yunanistan yer alıyor.

Misyonumuz • Fon eksikliği, pazarlama ve satış yeteneklerinden yoksun olmak ya da küresel pazara açılamamak gibi nedenlerle pek çok alanda gizli kalmış girişimci fikirleri ve girişimci ruhu açığa çıkarmak; • Niş ve küçük işletmelere, kendi iç pazarları veya küresel pazarlar için yararlı ürün ve hizmetleri üretebilmeleri ve bunları piyasaya sürebilmeleri için kuruluş ve/veya büyüme sermayesi ve yönetim desteği sağlamak.

Öncelikli Yatırım Sektörleri Brightwell Grubu; – Enerji ve Çevre Teknolojileri, – Ulaşım Teknolojileri ve Hizmetleri, – Yenilikçi Teknoloji Çözümleri ve Hizmetleri’ne küresel ölçekte yatırım yapıyor.

Sektörler Enerji ve Çevre Teknolojileri – Hidroelektrik, Rüzgâr ve Kömür Santralleri – Biyokütle ve Kentsel atıklardan CNG, LNG ve Elektrik Üretimi – Elektrik Üretimi Teknolojileri

Sektörler Taşımacılık Teknolojileri ve Hizmetleri: Brightwell Holdings, Deniz Yolcu Taşımacılığına, İtiş Teknolojilerine, Operasyonel Deniz Taşıtları ve Yat tasarlayan ve üreten firmalara yatırım yapıyor.

Sektörler Yenilikçi Teknoloji Çözümleri ve Hizmetleri: Brightwell Grubu çok çeşitli sektörlerde yenilikçi teknolojik çözüm ve hizmetlere yatırım alanında uzmanlaşmıştır. Alt sektörlerimizi; • • • • •

Tüketici ve Endüstriyel Ürün Tasarımı ve Elektroniği Ödeme Sistemleri Görüntü İşleme Teknolojileri Akıllı Evler Internet, IPTV ve Mobil Araçlar için İçerik ve Çözüm Sağlayıcılar

oluşturuyor.

Yatırım Felsefemiz • Yaratıcı ve girişimci ruhumuzla önce yatırımımızı oluşturuyor, sonra bu yatırımı ortaklık yapmak amacıyla diğer yatırımcılarla paylaşıyoruz. Bu tür yatırımlarda, katılımcı bir yönetim anlayışını tercih ediyoruz. • Şirketlere çoğunluk hisse sahibi ya da kontrol hakkı olan azınlık hisse sahibi olacak şekilde yatırım yapıyoruz. Ancak bu şekilde uzmanlığımızı şirkete etkin olarak taşıyabileceğimizi ve fark yaratacağımızı düşünüyoruz. • Yatırım yapılan şirketlerden çıkışımız, bu şirketlere uzun dönemli yatırım yapmak isteyen stratejik gruplara veya portföylerini tamamlamak isteyen risk sermayesi gruplarına hisse satışı yaparak gerçekleşebilir. Bir diğer çıkış şekli de halka arzdır.

Enerji ve Çevre Teknolojileri

Taşımacılık Teknolojileri ve Hizmetleri

Yenilikçi Teknoloji Çözümleri ve Hizmetleri

Kablosuz İletişim •

Kablosuz algılayıcılar ve haberleşme ağları, bilginin toplanması, işlenmesinin hızlandırılması ve karar verme süreçlerinin daha verimli hale getirilmesi gibi fonksiyonlarda, çevresel denetlemeden sınır güvenliği gibi çok çeşitli alanlarda şimdiden değişiklikler yaratmaya başlamıştır.

•

Kablosuz haberleşme özelliği olan ve kendi gücünü kendisi üreten bir algılayıcı, denetlemenin karmaşıklığını ve fiyatını düşürdüğü gibi, güvenirliğini ve esnekliğini de arttıracaktır.

RFID Etiketleri • RFID etiketleri temel olarak ikiye ayrılmaktadır. Bunlar aktif ve pasif etiketlerdir. • RFID etiketlerinin ayırt edici bir diğer özelliği de çalıştıkları frekans aralıklarıdır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan etiketlerin frekansları daha çok HF (High Frequency) aralığındadır.

Smart RFID •

Haberleşme ağlarında kullanılacak güç kaynakları, uzun çalışma ömürlü (yıllardan on yıllara kadar), yüksek güç yoğunluğuna sahip ve küçük boyutlu olmalıdır.

•

Bataryalar, yakıt pilleri ve diğer sabit enerjili güç kaynakları, geniş alanlara yayılmış ve birkaç yıldan daha uzun bir süre çalışmaya gereksinim duyacak kablosuz algılayıcı ağ uygulamaları için pratik değildir. Nitekim birçok uygulama için güç kaynaklarının değiştirilmesi, yeniden şarj edilmesi veya doldurulması ya mümkün değildir, ya da çok masraflıdır.

•

Bu tarz yaygın olarak kullanılan algılayıcı ağlarının kendi gereksinim duydukları enerjiyi ortamdan elde etmeleri (enerji harmanlamaları), özellikle uzun dönemli ve düşük güçlü algılama uygulamalarında, pil ile çalışan sistemlere göre daha çekici bir alternatif sunmaktadır.

•

Bu tarz enerji harmanlama yaklaşımı, özellikle uzun dönemli denetleme ve algılama uygulamalarında pratik olacaktır.

Smart RFID •

Kablosuz algılayıcı uygulamalarına uygun çevre enerji kaynakları içerisinde güneş, basınç değişimi, sıcaklık değişimi, hava akımı ve titreşim kaynakları (insanların yürümeleri de dahil) sayılabilir.

•

Bunların arasında, doğada bol miktarda bulunan güneş enerjisi en büyük kaynağı oluşturur. Güneş enerjisiyle yüksek güç üretebilmek için iki gereksinim vardır: ışığı toplamak için geniş bir yüzey alanı ve doğrudan gelen güneş ışığı. Bu çerçevede, kapalı bölgeler ya da bina ve araç içlerinde çalışan küçük (~ 1mm3) algılayıcılar için, güneş enerjisi bir seçenek değildir.

•

Titreşim enerjisi, doğrudan güneş ışığının veya geniş ışık toplama yüzeylerinin olmadığı durumlar için uygun bir alternatiftir.

•

Kapalı alanlardaki havalandırma sistemleri ve diğer mekanik destekleme yapıları, araçlardaki ve uçaklardaki motorlar, trafik ve insanların hareketi bol miktarda titreşim enerjisi yaratırlar.

•

Çeşitli gruplarca yapılan son zamanlardaki araştırmalar, mekanik gürültü olarak değerlendirilen bu titreşimleri kullanabilen minyatür aletler geliştirilmesine odaklanmıştır.

Smart RFID •

Bu aletlerin birçoğu, titreşim frekansında rezone edecek minik mekanik parçalar içerir. Bu mekanik parçaların salınımı daha sonra elektrostatik, elektromanyetik veya piezoelektrik dönüştürücüler kullanılarak elektrik enerjisine dönüştürülür ve harmanlanan enerji, algılayıcı ve kontrol devrelerine iletilir.

•

Titreşim enerjisi harmanlayıcı tasarımının, kendinden beslemeli algılayıcı sisteminin içine başarılı olarak entegre edilmesinde birçok zorluk vardır.

•

Tipik titreşim harmanlayıcıları, dönüştürücünün tam olarak rezonans frekansında sallanmasını sağlayacak laboratuar ortamlarında iyi çalışırlar.

•

Enerji üretimini yüksek tutmak için bu frekanslar yüksek (saniyede binlerce salınım) tutulur.

•

Gerçekte ise, doğal titreşimler düşük frekansta (saniyede onlarca salınım) ve rasgeledir. Bu nedenle, belirli bir yüksek frekansa cevap verecek şekilde tasarlanan bir alet, gerçek hayatta kayda değer bir enerji harmanlayamaz.

Smart RFID •

Pratik uygulamalar için mikro-elektro-mekanik sistemlerin (MEMS) geliştirilmesi konusunda titreşim enerjisi harmanlayıcılarındaki temel sınırlamanın üstesinden gelebilmek için önerilen çözüm, doğrusal olmayan bir tasarımdır.

•

Standart sistemlerin aksine, piezoelektrik tabanlı ve mikron ölçekteki minyatür olarak tasarlanan bu aletler, herhangi bir tasarım değişikliği, mekanik düzeltme veya rezonans ayarlaması gerektirmez.

•

Doğrusal olmayan dinamiklerin kullanılması, hareketli parçanın daha geniş bir yüzeyinin kullanılmasını sağlayarak optimum gerilim üretimini gerçekleştirir.

•

Bu, aynı zamanda mikron ölçekteki aletleri kullanarak düşük frekanslarda verimli enerji harmanlanmasını da sağlar. “Smart RFID” olarak adlandırdıkları titreşim enerjisi harmanlayıcıları, diğer gelişmiş, modern titreşim tabanlı enerji çevirici sistemlere göre 100 katın üzerinde daha fazla güç yoğunluğu sunmaktadır.

Smart RFID • Çalışmada sadece bir enerji harmanlayıcı geliştirilmekle kalmayıp, aynı zamanda algılayıcı ve haberleşme yeteneğine sahip, tamamen entegre sistemler tasarlanmaktadır. • “Smart RFID” silikondan oluşturulduğu için, aleti “Smart” yapan transistorlu devrelerin de aynı aletler üzerine entegre edilmesi nispeten kolaydır. Bu yaklaşım, kendinden beslemeli kablosuz algılayıcı aletlerin üretilmesinde önemli bir fiyat düşüşü sağlayacaktır. • İlk Smart RFID aletlerinin, tanesi 1 doların altında seri olarak üretilebilmesi planlanmaktadır. Bu fiyat seviyesinde, Smart RFID için piyasada pratik ve yaygın uygulama alanları bulmak mümkündür.

Boyutlar Boyut 15 cm

Giriş Kartları

10 cm

Mağaza Güvenlik

5 cm

Geçiş Ödeme

Hızlı Satınalma MESH (aktif) network semsor node’ları

Varlık Yönetimi Etiketleri

2 cm 1 cm

$1

$10

$2.5

50¢

103

105 Alt çizgi: Basit RFID şu anlama gelir

107

• Daha küçük boyut • Yüksek üretim miktarı

109

• Düşük maliyet • Yüksek Pazar yaygınlığı

1011 Miktar

$50

Maliye t

Smart RFID Üretimi Hata Ayıklama Yonga Üretimi

Robot Kontrolü ile baskılı anten üretimi

Etiket Şeklinde Üretim

200 mm ~20,000 RFID çip

Kutu İşaretleme Etiket Makineleri

Salınımla Enerji Üretimi Elektromagnetik

Piezoelektrik

Elektrostatik

Hareket akım olşumunu sağlar. Bobin ile manyetik alan arasındaki ilintili hareket bobine doğru bir akım oluşturur

Mekanizma

Değişken kapasitör: maksimum kapasitans ile maksimum güç çıkışını belirler

Avantajları

Dezavantajları

Piezoelektrik

1- 8 V arası enerji üretiminde güç kaynağı ihtiyacı yoktur

Mikrosistemlere uygulanması zordur

Elektrostatik

Mikrosistemelere uygulanması kolaydır

Ayrı bir güç kaynağı gerekir

Elektromagnetik

Güç kaynağı gerekmez

Çıkış gücü 0.10.2V

Smart RFID Platformu

Anafikir: Bir platformun mekanik titreşimleri (örneğin sesi) algılayıcı sistemler için kullanılabilir elektrik enerjisine çevirmek

2.5 mm

Digital Logic

Memory

Comm. Cir. Power Storage ~ 6 cm Circuitry Capacitor

~ 6 mm

Modulator

Antenna

Power signal

Power Circuitry

VDD

Data Demodulator

Memory

Reset Clock

Column Select Counter

R/ W Local Oscillator R/ W

Reset

Row Select

Smart RFID

Smart RFID Teknolojisinin Kullanım Alanları Hayvan Denetim

Çocuk Takibi

Taklitçiliği Önlemede

Depo Yönetimi

Mağaza Güvenlik Kan Bankası Yönetimi Hasta Bilgi Sistemleri

Hastane Bilgi ve Envanter Yönetimi

Smart RFID Üretimi

Kargo Taşımacılığı

Artan taşımacılık ile özellikle değerli eşyaların (notebook, Çin vazoları, cep telefonları gibi) nakli artıyor. Ancak bu ürünlerin taşımacılık sırasında kırılması durumunda bile, paketin dışından bu anlaşılamayabiliyor.

Kargo Taşımacılığı 2 UPS, Çin Xiamen’deki depodan ürünleri alır ABD’ye gönderilir UPS Pudong, Shanghai’daki havakargo ulaştırma merkezinden Dell’in departmanı

Kargo Taşımacılığı 3 UPS AtlantaDeposu Dağıtım Merkezi UPS Hartford

Kargo Taşımacılığı 4 UPS North Haven Dağıtım Merkezi Yale Üniversitesi, New Haven

Potansiyel Müşteriler – – – – – – –

*

Bilgisayar Üreticileri (Dell, Apple..) Tüketici Elektroniği (Sony, Nokia, LG, Apple) Kargo Taşımacılığı (UPS, Fedex*) Çok katlı mağazacılık ve züccaciye (Crate & Barrel, Pier 1) Süper Market (Walmart) Uçak Üreticileri (Boeing, Airbus) Silahlı Kuvvetler Fedex’in Başkanı Frederick W. Smith Yale’in Yönetim Kurulu üyesi ve Havacılık Derneği kurucu üyesidir

Diğer Pazarlar • Günümüzde mevcut olan: Kırılabilir Eşya • Orta Vadede: Dondurulmuş gıda, sürekli lastik basınç takibi, hasta takibi • Uzun Vadede: Sınır Güvenliği, Kompozit Malzeme ile üretilen Boeing uçaklarının yorgunluk takibi

Smart RFID Prototipi •

Bir Smart RFID alet prototipi: Titreşim enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren aktif yapı, ortadaki bir kaç milimetrelik bölgedir; geri kalan alan, laboratuar testlerinde kolaylık sağlaması için kullanılan elektronik bağlantılar içindir.

RFID Pazarı: 2016 Uygulama

Potansiyel Miktar (Milyar/yıl)

Potansiyel katkılar Maliyet Azaltma

Kiralık Elbise/ Kuru temizleme

0.1

•

Kütüphanedeki kitaplar, DVD

0.1

•

Uçak Parçaları

1

•

Kan torbaları ve örnekleri

2

•

Askeri

20

•

Kitap Üreticileri

50

•

İlaçlar, zamanaşımlar

50

Sigara

Satış Artışı

Suç Azalması

Daha iyi servis

Güven lik

Sıkıcı prosedürleri azaltma

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

100

•

•

•

•

•

•

Posta

650

•

•

•

•

•

Diğer tüketici ürünleri

5-10,000

•

•

•

•

•

•

•