dare!!

(c) Copyright D.A.R.E!! Development 1995 - 2005

DARE!!

Welkom

P. DijkstraDARE!! Consultancy 12 Maart 2008

Vijzelmolenlaan 7 , 3447 GX Woerden


Inhoud

• Soorten RFID

• Frequenties en vermogens

• (Stralings) risico’s RFID• Mens• Apparatuur

• Normen• Mens• Apparatuur


• Passive RFID• Geen batterij• Alleen straling bij read out units

• Active RFID• Batterij gevoed• “Continue” straling

• Semi-active RFID• Batterij voor opslag data• Alleen straling tijdens uitlezen

Soorten RFID


frequency range comment allowed fieldstrengthtransmission power

< 135 kHz low frequency, inductive coupling 72 dBµA/m max

3.155 ... 3.400 MHz EAS 13.5 dBµA/m

6.765 .. 6.795 MHz medium frequency (ISM), inductive coupling 42 dBµA/m

7.400 .. 8.800 MHz medium frequency, used for EAS (electronic article surveilance) only

9 dBµA/m

13.553 .. 13.567 MHz medium frequency (13.56 MHz, ISM), inductive coupling, wide spread usage for contactless smartcards (ISO 14443, MIFARE, LEGIC, ...), smartlabels (ISO 15693, Tag-It, I-Code, ...) and item management (ISO 18000-3).

60(!) dBµA/m

26.957 .. 27.283 MHz medium frequency (ISM), inductive coupling, special applications only

42 dBµA/m

433 MHz UHF (ISM), backscatter coupling, rarely used for RFID 10 .. 100 mW

865 .. 868 MHz UHF (RFID only), Listen before talk 100 mW ERPEurope only

865.6 .. 867.6 MHz UHF (RFID only), Listen before talk 2W ERP (=3.8W EIRP)Europe only

865.6 .. 868 MHz UHF (SRD), backscatter coupling, new frequency, systems under developement

500 mW ERP, Europe only

902 .. 928 MHz UHF (SRD), backscatter coupling, several systems 4 W EIRP - spread spectrum, USA/Canada only

2.400 .. 2.483 GHz SHF (ISM), backscatter coupling, several systems, 4 W - spread spectrum, USA/Canada only

2.446 .. 2.454 GHz SHF (RFID and AVI (automatic vehicle identification)) 0.5 W EIRP outdoor4 W EIRP, indoor

5.725 .. 5.875 GHz SHF (ISM), backscatter coupling, rarely used for RFID 4 W USA/Canada,500 mW Europe

RFID Transmitted power


RFID Frequenties


• Typically passive, read-only, or read-write transponders

• Requires a longer, more expensive copper antenna

• It is the least susceptible to performance degradations from metals and liquid

• LF has shorter read ranges and typically larger transponder sizes than the other frequencies.

Low Frequency (LF) <135 kHz


High Frequency (HF) 13.56 MHz

• Typically passive, read-only, read-write, or WORM (write once, read many) transponders

• Less expensive than inductive LF transponders

• Relatively short read ranges and slower data rates when compared to higher frequencies used with contactless smart cards

• Well suited for applications that do not require long reading range of multiple transponders;suitable for higher transponder-to-reader ratio applications

• Similar to LF transponders, good penetration through non-conductive materials and nonconductive liquids


UHF Frequency 868 to 915 MHz

• Active and passive, read-only, read-write, or WORM transponders

• Offers higher range capability, higher data transfer rates, and faster identification compared to lower frequencies in large volumes

• UHF transponders have the potential for being less expensive than LF and HF transponders

• Good penetration through non-conductive materials and non-conductive liquids

• Provides a good balance between range and performance, especially for multiple transponder reading


Microwave 2.45 and 5.8 GHz

• Active and passive, read-only, read-write, or WORM transponders

• Similar characteristics to UHF transponders, but with faster read rates

• Cost is often twice as much or more than lower frequencies

• Good penetration through non-conductive materials but absorbed by water and water-based solutions

• Reflected by metals and other conductive surfaces

• Offers the most directional signal


(Stralings) risico’s RFID

• Risico voor mens (medische gevolgen)

• Risico voor apparatuur

• Onrust bij gebruikers (privacy)- Micro RFID


Invloed straling op de mens

• Welke onderzoeken zijn er gedaan?•Thermische effecten•Niet thermische effecten

• Wat zijn de uitkomsten van deze onderzoeken?

• Wat zijn de ervaringen in het veld?

• Wat zijn “veilige” waarden?



Thermische effecten

• Verhoging van lichaamstemperatuur



Niet thermische effecten

• Effecten op celniveau• Celmembraan en ionentransport• Eiwitexpressie en enzymactiviteit• DNA schade• Carcinogenese• Cel transformatie• Tumor inductie• Effecten op hersenen en zenuwstelsel• Slaapstoornissen


Belangrijke parameters

• Blootstellingduur- Hoe langer, hoe slechter (kansberekening)

• Veldsterkte- Effect van “windows”

• Modulatie frequentie- AM / puls modulatie

- Maximale gevoeligheid rond 16 Hz


Specific Absorption Rate

• SAR

• De SAR is de geabsorbeerde stralings-energie per massa-eenheid en per tijdseenheid


SAR voor een volwassene


Limieten voor apparatuur

Huishoudelijk en licht industrieel (CE) : 3 V/m

Industrieel (CE) : 10 V/m

Automotive (e markering) : 30 V/m

Automotive (OEM) : 200 V/m


Grenswaarden voor E-Veld

100 V/ m

1.000 V/m

10.000 V/m

1 H

z

10 H

z

100

Hz

1 kH

z

10 k

Hz

100.000 V/ mCENELEC 50166-1

WorkplacePublic area

Laagfrequent velden


Grenswaarden voor B-Veld

0.1 mT

1 mT

10 mT

1 H

z

10 H

z

100

Hz

1 kH

z

10 k

Hz

100 mT

0.01 mT

1000 mTCENELEC 50166-1

Public area

Workplace

Laagfrequent velden


Grenswaarden voor E-Veld

Hoogfrequent velden

1 V/ m

10 V/m

100 V/m

10.000 V/ m

Workplace

10 k

Hz

100

kHz

1 M

Hz

10 M

Hz

100

MH

z

1 G

Hz

10 G

Hz

1.000 V/ m

CENELEC 50166-2

Public area


Normen RF-straling (mens)

• IEC 62209 (deel 1)

• 'Blootstelling van mensen aan radiofrequente velden van draagbare en op het lichaam gedragen draadloze communicatietoestellen - Ergonomische modellen, apparatuur en procedures'.

Nationaal Antennebureau

• Uitspraken gezondheidsraad

• Aanbevelingen CENELEC

•


• Richtlijn medische hulpmiddelen• Medische hulpmiddelen

• EMC richtlijn• Overige apparatuur

Normen RF-straling (apparatuur)


•Einde


Effecten op celniveau

• Membraan: Externe elektrische velden kunnen potentiaal verschil veranderen. Voorbeeld bij spiercellen kan dit leiden tot stimulatie.

• DNA: Signalen worden door receptoren doorgegeven aan celkern (DNA) dit kan leiden remming of stimulatie van gen-vertaling.

• Enzymactiviteit: Verandering van celvermeerdering.


Celmembraam en ionentransport

• Invloed op calciumstroom zichtbaar tussen 0,005 mW/kg ‒ >100W/kg. Boven 1 GHz geen effect. Dit geldt ook voor natrium en kalium, effect alleen afhankelijk van temperatuur.

• Effect op calcium al zichtbaar bij vermogens-dichtheid van 1‒2 mW/cm2 en SAR van 0,15 mW/kg. Bij 6 W/kg op transport natrium. Effect op ionkanalen bij 1‒2 μW/cm2 en 0,5 W/kg.

• Elektromagnetische straling brengt de ionen-concentratie in de cel uit balans, geen eenduidigheid over effect op verandering hersenpotentialen.


Eiwit-expressie / enzymactiviteit

• Laagste vermogensdichtheid met effect op eiwitexpressie is 9 mW/cm2. Dit is lager dan waar gebruikers van GSM aan blootgesteld worden.


DNA schade

• Fysisch gezien heeft RF-straling niet de energie-inhoud die nodig is om chemische verbindingen te verbreken. Wel effect in combinatie met andere stoffen waardoor DNA beschadigd waardoor kans op kanker.

• Laagste vermogensdichtheid waarbij DNA schade optreedt is 0,5 mW/cm2, bij een blootstellingsduur van 15 min.


Carcinogenese

• Op basis van een aantal studies wordt gesug-gereerd dat er mogelijk verband is tussen RF-straling en het vergroot risico op kanker. Omdat er vele manieren zijn waarop kanker kan ontstaan zijn deze studies niet helemaal representatief.


Cel transformatie• Diverse experimenten tonen toename van cel-

vermeerdering na blootstelling RF-straling, dit is wel afhankelijk van blootstellings-condities.

• Laagste vermogensdichtheid voor celtrans-formatie van kankercellen in hersenen 59 μW/cm2.

• Normale cellen na 2 uur blootstellen aan RF-straling met SAR van 5 W/kg, en na 5 dagen gepulste straling van 12,3 W/kg.

• Bij 4,4 W/kg en 24 uur blootstelling is RF-straling katalysator voor kankerverwekkende processen.


Tumor inductie

• Er zijn te weinig relevante gegevens om te concluderen dat RF-straling negatief effect heeft op de gezondheid van dieren en dat RF-straling kankerverwekkend zou zijn. Aan de andere kant is het onmogelijk te bewijzen dat er geen gezondheidsrisico’s zijn aan bloot-stelling aan RF-straling.


Effecten op hersenen/zenuwstelsel

• Bij gebruik GSM temperatuurtoename <0,2oC.

• Er zijn effecten gevonden op de doorlaatbaar-heid van de bloed-hersenbarrière.

• De laagste waarde waarbij deze effecten optreden is lager dan die van de bloot-stellingslimiet die nu geldt.

• Wel moet opgemerkt worden dat diverse onderzoeken elkaar tegenspreken.

• Gebied waarin meeste effect optreedt is 16 Hz, voor GSM is dit 217 Hz waarbij ook effecten zijn gevonden. Ook in veldsterkte zijn gebieden met sterke effecten.


Slaapstoornissen

• Bij slapende mensen is verandering van hersengolven bij blootstelling aan RF-straling.

• Afname inslaaptijd.

• Toename duur slaap.

dare!!

Documents