Funk-Chip

Die RFID-Technologie

Mithilfe von RFID lassen sich Objekte über eine kurze Distanz auto­matisch und berüh­rungslos iden­tifi­zieren. Das Herz­stück der Tech­nologie bleibt der Trans­ponder, ein winziger Chip mit Antenne. Er ist in ein Träger­objekt inte­griert.
Von Ralf Trautmann / Julian Ruecker

Mithilfe von RFID lassen sich Objekte über eine kurze Distanz auto­matisch und berüh­rungslos iden­tifi­zieren. Das Herz­stück der Tech­nologie bleibt der soge­nannte Trans­ponder (auch RFID-Tag oder RFID-Label genannt), ein winziger Compu­ter­chip mit Antenne. Er ist in ein Träger­objekt, beispiels­weise ein Klebe­eti­kett oder eine Plas­tik­karte, inte­griert. Die im Trans­ponder-Chip gespei­cherten Seri­ennum­mern oder Daten werden von spezi­ellen Lese­geräten erfasst. Diese erzeugen ein elek­tro­magne­tisches Feld, das den Trans­ponder akti­viert. Der Funk-Chip sendet daraufhin seine Daten an das Lese­gerät zurück. Je nach Frequenz­bereich, Art des Trans­pon­ders und Eigen­schaften der Antenne des Lese­geräts können die Daten aus einer Entfer­nung von wenigen Zenti­metern bis zu mehreren Metern gelesen werden. So kann beispiels­weise per RFID jeder Karton eindeutig iden­tifi­ziert werden, der in eine Lager­halle gefahren wird, jedes Buch, das eine Biblio­thek verlässt, usw. Die RFID-Technologie Die RFID-Technologie
Bild: dpa

Je nach Einsatz­gebiet können aktive oder passive RFID-Trans­ponder verwendet werden. Passive Trans­ponder kommen ohne eigene Ener­gie­ver­sor­gung aus. Sie beziehen Induk­tions­energie aus dem elek­tro­magne­tischen Feld des Lese­geräts. Passive Trans­ponder befinden sich beispiels­weise in Schlüs­sel­karten oder werden in der Logistik und im Lager­manage­ment einge­setzt. Die aktiven Trans­ponder verfügen dagegen über eine Batterie und sind daher auch größer und teurer. Gespei­cherte Daten lassen sich damit über eine größere Distanz erfassen. Aktive Trans­ponder sind zum Beispiel Bestand­teil von Systemen zur elek­tro­nischen Maut­erhe­bung.

RFID-Systeme nutzen typi­scher­weise den Niedrig- (um 125 kHz), Hoch- (13,56 MHz) oder den Ultra­hoch­fre­quenz­bereich (850 bis 950 MHz). Welcher Frequenz­bereich jeweils der geeig­nete ist, hängt von der Art der Anwen­dung ab. In Europa wird vorwie­gend 868 MHz, in den USA 915 MHz und in Japan 950 MHz genutzt. Bei Niedrig- und Hoch­fre­quenz-Trans­pon­dern sind Stör­ein­flüsse von Wasser und Metall geringer als im Ultra­hoch­fre­quenz­bereich (UHF). Für Indus­trie und Logistik sind vor allem UHF-Systeme inter­essant, weil die RFID-Trans­ponder aus größerer Entfer­nung gelesen und die Daten schneller über­tragen werden können. Hierbei spielen natür­lich auch Anten­nen­form und Sende­leis­tung eine Rolle.

Nummern oder Daten

Auf dem Chip selbst ist in der Regel ein eindeu­tiger Nummern­code gespei­chert. Jeder Gegen­stand mit RFID-Trans­ponder erhält dadurch eine unter Umständen sogar welt­weit eindeu­tige Iden­tität. In einer Daten­bank können dann beliebig viele auf den Gegen­stand bezo­gene Infor­mationen gespei­chert werden. Ein Beispiel für ein Numme­rie­rungs­schema ist der Elek­tro­nische Produkt­code (EPC), der in der Konsum­güter­wirt­schaft zum Einsatz kommt. Der EPC teilt sich in Hersteller und Produkt-Nummer (ähnlich dem bishe­rigen EAN-Strich­code), zusätz­lich wird aber auch eine fort­lau­fende Seri­ennummer für jede einzelne Packung eines Produkts vergeben.

Neben der Spei­che­rung einer solchen Seri­ennummer besteht grund­sätz­lich auch die Möglich­keit, weiter­gehende Daten direkt auf dem RFID-Chip zu spei­chern. In der Regel imple­men­tieren diese Chips dann noch ein Verfahren zur Zugriffs­kon­trolle. Das heißt, das Lese­gerät muss sich zunächst per Funk-Befehl gegen­über dem Chip auto­risieren, damit es über­haupt etwas lesen kann. Erst nach der Frei­schal­tung antwortet der RFID-Chip dann mit den mögli­cher­weise sensi­blen Daten.

Stan­dar­disie­rung

Da es bisher keinen welt­weit einheit­lichen RFID-Stan­dard gibt, haben sich mit der Zeit sehr viele unter­schied­liche Systeme mit unter­schied­lichen Über­tra­gungs­ver­fahren auf verschie­denen Frequenzen etabliert. Der Grund dafür sind wiederum die natio­nalen Frequenz­ver­gaben, für die kein welt­weiter Stan­dard vorge­sehen ist. Da aller­dings die Logistik als Haupt-Anwen­dungs­gebiet welt­weit arbeitet, ist hier die Notwen­dig­keit der Stan­dar­disie­rung unum­gäng­lich. Aus diesem Grund werden inzwi­schen Teile der RFID-Tech­nologie stan­dar­disiert.

Dafür verant­wort­lich sind in erster Linien die Orga­nisa­tionen ISO (Inter­national Orga­niza­tion for Stan­dar­diza­tion) und EPCglobal. Während die ISO tech­nische Eigen­schaften wie die verwen­deten Frequenzen oder die Über­tra­gungs­pro­tokolle auf der Sicher­heits­ebene defi­niert, arbeitet EPCglobal an der einheit­lichen Produkt­iden­tifi­kation im inter­natio­nalen Handel, d. h. es werden einheit­liche Vorgaben für Produkt­kenn­zeich­nungen entlang der gesamten Produk­tions­kette vom Hersteller bis zum Handel defi­niert.

RFID-Ratgeber:

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