RFID - Radio Frequency Identification
Was heißt RFID und wie funktioniert es?
Die Abkürzung "RFID" steht ausgeschrieben für Radiofrequenz-Identifikation, oder auch Radio Frequency Identification. Es handelt sich dabei um eine Funkerkennung, mit der eine automatische Identifizierung durch elektromagnetische Wellen erfolgt. RFID-Systeme dienen der automatischen und berührungslosen Identifikation und Lokalisation von Objekten anhand von Radiowellen.- Der RFID-Transponder enthält einen Mikrochip mit gespeicherten Informationen zur eindeutigen Kennzeichnung. Es kann zwischen aktiven und passiven RFID-Transpondern unterschieden werden, welche sich in vielen Parametern, wie der Stromversorgung, der Reichweite oder der Lebensdauer unterscheiden.
- Eine im Transponder enthaltene Antenne funktioniert als Koppelelement mit dem Lesegerät und überträgt Funksignale zwischen den Beiden. Die Größe der Antenne ist in Abhängigkeit der benötigten Frequenz. Die auf dem Mikrochip vorhandenen Informationen können mit RFID-Readern und -Scannern ausgelesen werden.
- Das Lesegerät erzeugt dafür ein elektromagnetisches Signal, das je nach Verwendungszweck unterschiedlich hohe Reichweiten erzielt. RFID-Lesegeräte können stationär installiert oder mobil verwendet sein. Sie enthalten eine Software, die mit der Datenbank, der sogenannten Middleware verbunden ist.
Welche RFID-Transponder gibt es?
RFID-Transponder gibt es in verschiedenen Formen und Größen, sodass sie als RFID-Aufkleber und Etiketten an Objekten angebracht oder als RFID-Chips implantiert werden können. Darüber hinaus werden die Transponder als RFID-Tags oder KeyFobs angeboten.
Zu unterscheiden ist dabei zwischen aktiven, halbpassiven und passiven RFID-Transpondern.
Passive RFID-Tags bestehen aus einem integrierten Schaltkreis und einer Antenne und verfügen im Gegensatz zu halbpassiven und aktiven Transpondern über keine eigene Energieversorgung. Sie überzeugen durch ihre lange und stabile Lebensdauer, haben aber einen recht kleinen Datenspeicher.
Während passive Transponder ihre Energie über die induktive Kopplung aus dem RFID-Lesegerät beziehen, bestehen aktive Transponder aus einem integrierten Schaltkreis, einer Antenne, einer Batterie und einem integrierten Sender. So können die aktiven RFID Tags eigene Energie an das Lesegerät senden, während passive Transponder lediglich die Energie des RFID-Lesegeräts reflektieren. Damit werden wesentlich größere Distanzen für die Übertragung der gespeicherten Informationen erzielt. Die erweiterte Lesereichweite ergänzen zahlreiche Zusatzfunktionen wie integrierte Sensoren und ein größerer Datenspeicher. Allerdings nehmen aktive RFID-Tags aufgrund der umfangreichen Komponenten meist mehr Platz und höhere Kosten in Anspruch.
Halbpassive Transponder verfügen im Vergleich zu den aktiven Transpondern über keinen eigenen Sender, beinhalten aber eine Batterie und können mit RFID-Sensoren, Echtzeit-Tracking und akustischen Benachrichtigungen ausgestattet werden.
Welche Frequenzen nutzen RFID-Systeme und welche Reichweite wird damit erzielt?
RFID-Systeme operieren in den Frequenzbereichen Low Frequency (LF), High Frequency (HF), Ultra-high Frequency (UHF) und Super-high Frequency (SHF).
- Low Frequency erreicht mit Langwellen im Frequenzbereich von 125 bis 148 KHz eine Reichweite von wenigen Zentimetern und wird insbesondere bei der Zugriffskontrolle oder Tieridentifikation verwendet.
- High Frequency nutzt Kurzwellen mit 6,78 MHz, 13,56 MHz oder 27,125 MHz, wobei sich 13,56 MHz als weltweiter Standard etabliert hat. Es können Distanzen von maximal 3 Metern erzielt werden – ideal für die Anwendung in Bibliotheken, der Textilbranche und in Smartcards.
- Ultra-high Frequency arbeitet mit 868 MHz (europäischer Standard) bzw. 915 MHz (US-Standard) und erreicht eine hohe Reichweite von bis zu 10 Metern. Werden aktive Transponder verwendet, erhöht sich die maximale Reichweite der UHF RFID Systeme auf bis zu 100 Meter. Dieser Frequenzbereich wird vorwiegend als UHF RFID Etiketten an Boxen, Paletten und Containern im Supply Chain Management eingesetzt.
- Super-high Frequency sind Mikrowellen mit hohen Frequenzen von 2,45 GHz und 5,8 GHz, mit denen beispielsweise Maut-Systeme zur Fahrzeugidentifikation betrieben werden. Die hohen Frequenzen erreichen bis zu 4 Meter Reichweite, bei aktiven Transpondern sogar bis zu 300 Meter.
Die Vorteile der RFID-Technologie
- Kontaktlose Identifikation
- Kein Sichtkontakt zwischen Sender und Empfänger erforderlich
- Hohe Übertragungsraten und schnelle Lesbarkeit
- Gleichzeitige Erfassung vieler Transponder
- Hohe Sicherheit durch Kopierschutz und Verschlüsselung der Informationen
- Hohe Resistenz gegen Umwelteinflüsse
- Löschen und Wiederbeschreiben der RFID-Tags möglich
RFID-Lesegeräte und Handhelds
Um die RFID-Technologie optimal nutzen zu können, müssen die auf dem Chip gespeicherten Informationen mittels Lesegeräten abgerufen und verarbeitet werden. Im auto-iD 24/7 Shop finden Sie verschiedenste Modelle der Marken Zebra, Honeywell, Promag, Datalogic, Getac, rd Ideas Wave ID Plus und Omnikey zum Auslesen der Chips. Diese können neben der kontaktlosen und schnellen Datenerfassung von RFID-Tags auch oft durch USB-Schnittstelle mit externen Geräten verbunden werden. Durch verschiedene Leseabstände kann der Einsatzort von RFID-Lesegeräten in Kombination mit den Transpondern stark variieren. So finden sie im Einzelhandel, im Gesundheitswesen, in der Lagerhaltung oder in Fertigungsumgebungen breiten Anklang durch die Beschleunigung und Vereinfachung von Prozessen. Unterschieden wird bei den RFID-Lesern zwischen stationären und mobilen Geräten. So zählen zu zweiteren vor allem die Handhelds, welche durch ihr kompaktes Auftreten vor allem für den mobilen Einsatz geeignet sind.RFID-Drucker
Neben Lesegeräten und Handhelds gibt es außerdem verschiedene Drucker, welche die RFID-Technologie nutzen. Mithilfe eines 3-in-1-Systems erstellen, drucken und codieren sie Etiketten. So können gedruckte Etiketten nicht nur visuell gestaltet, sondern auch technisch mit integriertem RFID-Transponder ausgestattet werden. Da für den Datenaustausch kein Kontakt mehr notwendig ist, werden nicht nur Prozesse erleichtert, sondern es können auch mehrere Etiketten gleichzeitig ausgelesen werden. Eingesetzt werden von RFID-Druckern erstellte Etiketten vielseitig, so können beispielsweise Artikel leicht gekennzeichnet und verfolgt werden. Es ermögicht auch ein leichteres Management von Lebensmitteln, Laborerzeugnissen und Patientenakten.
RFID-Technologie im Handel
RFID-Etiketten entwickeln sich im Handel zu einer immer beliebteren Alternative zum Barcodesystem, denn die Bestandsaufnahme und -übersicht wird stark vereinfacht. Durch die Implementierung dieser Technologie werden Fehler enorm minimiert bei gleichzeitiger erhöhter Schnelligkeit und Genauigkeit. In diesem Zusammenhang werden genaue und tagesaktuelle Bestandsübersichten von Artikeln im Einzelhandel immer beliebter.
Anwendungsbereiche der RFID-Technologie
Die RFID-Technologie kann je nach Art des Transponders und des Lesegerätes in seiner Ausprägung stark variieren. Deshalb gibt es bei den Anwendungsbereichen keine finale Liste. Die Anwendungen von RFID sind stets individuell und werden immer mehr ausgebaut. Prinzipiell ist der Einsatz in jeder Branche möglich. Am meisten verwendet wird sie in den Branchen Handel, Logistik, Industrie, Produktion und Gesundheitswesen.Mögliche Anwendungen der RFID-Technologie
- Zugangskontrolle
- Zeiterfassung
- Bezahlsysteme
- Identifizierung und Überwachung von Personen und Tieren
- Supply-Chain-Management
- Diebstahlsicherung
RFID als Sicherheitsfaktor
Die Sicherheit von RFID-Systemen spielt eine zentrale Rolle, insbesondere da sie häufig zur Übertragung sensibler Daten wie Zugangsinformationen oder personenbezogener Identifikationsdaten eingesetzt werden. Moderne RFID-Technologien bieten zahlreiche Schutzmechanismen, um Manipulation, unbefugtes Auslesen (Skimming) und Kopieren der gespeicherten Daten zu verhindern. Dazu zählen Verschlüsselungsverfahren, Authentifizierungsprotokolle sowie ein integrierter Kopierschutz auf den RFID-Tags selbst. Wichtig ist auch das sogenannte Blocking, bei dem spezielle Hüllen oder Kartenhüllen den ungewollten Zugriff durch potenzielle Angreifer unterbinden. Darüber hinaus achten Unternehmen bei der Implementierung von RFID-Lösungen auf die Erfüllung von Datenschutzvorschriften und sorgen durch regelmäßige Updates und Sicherheitsstandards für die fortlaufende Absicherung der gesamten Infrastruktur. So bleibt die kontaktlose und schnelle Übermittlung von Informationen gleichzeitig sicher und zuverlässig.
Was unterscheidet Barcode und RFID?
Die Technologie zwischen Barcodes und RFID mag auf den ersten Blick ähnlich sein, doch auf einige wesentliche Unterschiede, wie der Datenspeicherung, der Übertragung und der Wiederverwendung kommt es an. Die Daten werden bei der RFID-Technologie im Gegensatz zu Barcodes direkt auf dem Tag gespeichert, wodurch externe Datenbanken entfallen. Barcodes benötigen Sichtkontakt zum Reader, RFID-Tags operieren über Funkwellen. Dadurch sind die zu erfassenden Objekte mit RFID-Technik einfacher in Lager und Logistik zu platzieren. RFID kann mehr Informationen speichern als ein Barcode und erreicht wesentlich höhere Reichweiten. RFID-Transponder können direkt ins Produkt implementiert werden, während Barcodes aufgedruckt oder extern angebracht werden müssen. Barcodes können im Gegensatz zu RFID nicht wiederbeschrieben werden. RFID-Informationen können auch bei Verschmutzung ausgelesen werden, was bei verunreinigten oder beschädigten Barcodes häufig nicht der Fall ist.