RFID - Was steckt hinter der Technik?
Was ist RFID?
Die Abkürzung RFID steht für Radiofrequenz-Identifikation. Diese Technologie ermöglicht es, Objekte berührungslos, eindeutig und ohne Sichtkontakt per Funk zu identifizieren. Dabei werden die Informationen von einem Datenträger, dem Transponder oder Tag zu einem RFID-Lesegerät und umgekehrt übertragen. Der Begriff Transponder setzt sich aus den englischen Worten Transmitter (Sender) und Responder (der Antwortende) zusammen.
Ähnlich wie bei einem Radio, verwendet ein RFID System Funkwellen zur Kommunikation. RFID Anwendungen sind dabei grundsätzlich mit ISM-Frequenzbändern (aus den Bereichen Industrie, Wissenschaft und Medizin) ausgestattet. So wird ein ungestörter Datenaustausch garantiert und eine gegenseitige Beeinflussung von Funksystemen vermieden.
Wie funktioniert RFID?
RFID-Systeme arbeiten mit verschiedenen Frequenzbereichen und können sich daher den jeweiligen Anforderungen perfekt anpassen. Im Bereich der passiven Anwendungen werden drei Frequenzbereiche unterschieden: Low-Frequency, High-Frequency und Ultra-High Frequency.
Grundsätzlich besteht ein RFID-System aus folgenden drei Komponenten:
- einem RFID Lesegerät (Reader)
- RFID Antenne
- Transponder
Das RFID Lesegerät erzeugt ein elektromagnetisches Feld und dient als Sende- und Empfangseinheit. Das vom Reader erzeugte elektromagnetische Feld wird von der Antenne des Transponders empfangen und lädt dessen Energiespeicher auf. Dadurch wird der im Transponder enthaltene Microchip aktiviert und kann über die Antenne Befehle vom Lesegerät empfangen und aussenden.
Bei RFID unterscheidet man abhängig vom jeweiligen Frequenzbereich zwischen induktiver und elektromagnetischer Kopplung.
Nahfeld (induktive Kopplung)
Die vom Lesegerät ausgesendeten Feldlinien erzeugen über die Antenne mittels Induktion in der Antennenspule des Transponders Energie und versorgen somit den Transponder mit Spannung.
Fernfeld (elektromagnetische Kopplung)
Bei den Fernfeld-Systemen dient eine Dipolantenne der Chip-Energieversorgung und der Datenübertragung.
Welche Vorteile hat RFID gegenüber anderen Systemen?
Obwohl RFID im Vergleich zu Barcode kostenintensiver ist, erweist es sich für eine Vielzahl von automatisierten Anwendungen zur Datenerfassung und Objektidentifikation als unverzichtbar. RFID ist nicht geeignet, den Barcode oder andere Systeme komplett abzulösen. Vielmehr werden in Zukunft besonders Die Barcode und die RFID Technologie parallel existieren und je nach Anwendung eingesetzt werden.
Die Vorteile im Überblick
Kein Sichtkontakt erforderlich
Der wesentliche Vorteil von RFID-Systemen ist, dass sie berührungslos funktionieren und kein Sichtkontakt erforderlich ist.
Robustes System
Transponder können auch durch eine Vielzahl von Substanzen, wie z. B. Schnee, Nebel, Eis, Farbe, Schmutz und unter schwierigen baulichen Gegebenheiten gelesen werden, wo vor allem optische Lesetechnologien unbrauchbar wären.
Geschwindigkeit eines RFID-Systems
RFID-Transponder können auch unter schwierigen Bedingungen mit bemerkenswerten Geschwindigkeiten gelesen werden und antworten in den meisten Fällen in weniger als 100 Millisekunden.
Schnelle Kommunikation
Die Lese-/Schreibfähigkeit eines aktiven RFID-Systems ist, gerade bei interaktiven Anwendungen, wie z. B. bei der Verfolgung von Waren, der Geschwindigkeit anderer Systeme deutlich überlegen.
Pulkerfassung
Aktive sowie passive Systeme, die in den Frequenzen HF und UHF arbeiten, erfassen mehrere im Feld befindliche Transponder. Diese Eigenschaft bezeichnet man als Pulkfähigkeit. Für die Praxis bedeutet das, nicht jeder Datenträger muss einzeln gescannt werden, sondern alle Transponder werden automatisch während eines Lesevorgangs erfasst.