RFID-Lesegeräte

Der eigentliche Transponder ist ein winziger Computerchip mit Antenne. Er kann in unterschiedlichste Trägerobjekte, wie Plastikkarten, Klebe-Etiketten, Plastik-Chips, u.ä. integriert werden. Da ein RFID-Transponder passiv ist, d.h. er verfügt über keine eigene Stromversorgung, sondern wird mittels elektromagnetischer Wellen durch den RFID-Reader mit Energie versorgt. Erst dann wird die Kommunikation mit dem RFID-Reader aufgebaut und der Datenaustausch kann erfolgen.

Jeder Transponder enthält eine weltweit eindeutige Identifikations-Nummer. Bestimmte Transponder-Typen verfügen über zusätzlichen Datenspeicher, der zur Aufnahme anwenderspezifischer Daten verwendet werden kann. Z.B. können Objekte, die regelmäßig geprüft werden müssen, mit einem Transponder ausgestattet werden und. im Datenspeicher des Transponders kann das letzte/nächste Prüfdatum abgelegt werden.

Die RFID-Technologie bietet gegenüber Barcode-Systemen u.a. folgende Vorteile:

• Jeder Transponder-Tag hat weltweit eine eindeutige Identifikations-Nummer.
• Die Datenerfassung erfolgt berührungslos und ohne Sichtkontakt.
• Die gleichzeitige Erfassung von mehreren Transpondern (Pulkerfassung) ist möglich.
• Transponder-Tags sind unempfindlich gegenüber Schmutz und (bei entsprechend widerstandsfähigem Trägerobjekt) gegenüber anderen Beschädigungen.
• Bestimmte Transponder-Typen ermöglichen die Speicherung weiterer Daten. Diese können auch verändert werden.

Auswahl des Transponder-Typ

Grundvoraussetzung für die Auswahl eines Transponder-Typs und des RFID-Readers ist die Entscheidung für einen der 3 Frequenzbereiche, in denen passive Transpondern betrieben werden (aktive Transponder benötigen eine eigene Stromquelle und arbeiten im Mikrowellen-Frequenz-Bereich 2,4 – 2,5 GHz, 5,8 GHz und darüber (SHF)). Die Frequenzbereiche sind zueinander nicht kompatibel, RFID-Reader können nicht auf einen anderen Frequenzbereich umgerüstet werden. Wichtige Kriterien sind Reichweite, Kompatibilität zu bestimmten Standards, Kosten für Transponder und RFID-Reader und der Nutzungsumfang des Transponders: Wird nur die ID benutzt oder sollen weitere Daten mit dem Transponder-Tag ausgetauscht werden?

Arbeitsfrequenz 125/134 kHz (LF - Low Frequency)

• Die Reichweite (abhängig von verschiedenen Faktoren, siehe weiter unten) beträgt max. 0,5 m.
• Geringe Übertragungsgeschwindigkeit.
• LF-Systeme kommen mit hoher (Luft-)Feuchtigkeit und Metall zurecht und werden in vielfältigen Bauformen angeboten.
• Typische Anwendungen sind: Tier-Identifikation, Lesen von Objekten mit hohem Wasseranteil, Zutrittskontrolle und Kfz-Wegfahrsperren.

Arbeitsfrequenz 13,56 MHz (HF - High Frequency)

• Die Reichweite (abhängig von verschiedenen Faktoren, siehe weiter unten) beträgt max. 0,5 m.
• Mittlere bis hohe Übertragungsgeschwindigkeit.
• Typische Anwendungen sind: Zutrittskontrolle, Bibliotheksmanagement, Ticketing (Skilifte, Personennahverkehr und Events).

Arbeitsfrequenz 860 – 960 MHz (UHF - Ultra High Frequency)

• Die Reichweite (abhängig von verschiedenen Faktoren, siehe weiter unten) beträgt etwa 3 bis 6 m.
• Hohe Übertragungsgeschwindigkeit.
• Typische Anwendungsbereiche sind: Lager und Logistik (z.B. Paletten).

Faktoren, welche die Reichweite beeinflussen

Bauform und Antenne des Transponder-Tags, sowie Antenne und Sendeleistung des RFID-Readers haben starken Einfluss auf die Reichweite. Der eigentliche Transponder-Chip ist nur wenige Quadrat-Millmeter groß. Die Größe des Transponder-Tags wird somit durch die Größe der Antenne bestimmt. Da es sich im Bereich LF-, HF- und UHF um passive Transponder handelt, die mittels elektromagnetischer Wellen mit Energie versorgt werden müssen, haben die Antennen von RFID-Reader sowie Transponder-Tag einen großen Einfluss auf die Reichweite. MDE-Geräte sind auf eine Stromversorgung mit Akkus angewiesen und daher für eine möglichst geringe Stromaufnahme ausgelegt. Mobile RFID-Reader/Writer erreichen daher oft nur geringere Reichweiten.

Transponder-Tag-Bauformen

Der Transponder-Chip und die Antenne können in Objekte unterschiedlicher Bauform und Material integriert werden. Verbreitet sind Etiketten, Smart-Cards, Gehäuse unterschiedlicher Bauform aus Kunststoff oder Epoxidharz, Armbänder oder Schlüsselanhänger. Für die Anbringung auf metallischen Oberflächen gibt es spezielle On-Metal-Tags. Die Transponder können von außen am zu kennzeichnenden Objekt durch Kleben oder Schrauben angebracht werden oder auch direkt in dessen Material integriert werden. Die Wahl des Gehäusematerials bestimmt die Lesbarkeit sowie Beständigkeit des Transponders gegenüber Umwelteinflüssen wie mechanische Beanspruchung, Staub, Wasser, Kälte/Hitze, Chemikalien und damit auch dessen Sicherheit.

RFID-Reader/Writer

Grundentscheidung bei der Auswahl eines RFID-Reader/Writer ist die Mobilität. Soll die Erfassung an einem festen Ort erfolgen, empfiehlt sich die Installation eines stationären Gerätes. Für die Erfassung von Objekte an unterschiedlichen Orten ist der Einsatz eines MDE-Gerätes mit RFID vonnöten. MDE-Geräte gibt es mit Kabel- oder Funkübertragung: USB, RS-232, WLAN, Bluetooth und Mobilfunk.