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Die RFID-Technologie ist auf dem Vormarsch. Egal, ob in logistischen Anwendungen, als Zutritts- und Mitarbeiterausweis in zahlreichen Betrieben, als kontaktlose Tickets bei Veranstaltungen oder für den öffentlichen Nahverkehr, als elektronischer und quasi unsichtbarer Diebstahlschutz oder im elektronischen Reisepass: Die Einsatzmöglichkeiten der batterielosen, elektronischen Datenträger, die kontakt- und sichtlos ausgelesen werden können, scheint nahezu grenzenlos. Auf www.rfid-grundlagen.de wird ein praxisorientierter Einblick in diese faszinierende und hochkomplexe Technologie gegeben und bietet zudem einen idealen Einstieg in das Thema.


RFID Transponder

Das Kunstwort wurde aus "transmit" (= übertragen) und "response" (= Antwort) geschaffen. Die Bezeichnung ist äußerst treffend gewählt für ein Bauteil, welches auf Anfrage per Funk seine gespeicherten Informationen postwendend zurückfunkt. Andere Begriffe mit gleicher oder ähnlicher Bedeutung: "RFID-Tag", "RFID-Etikett".

Grundsätzlich bestehen sie aus einem Mikrochip, einem Kondensator zur vorübergehenden Energiespeicherung sowie einer Antenne. Häufig ist der Kondensator in den Microchip integriert. Die Antenne wird in Form einer Spule oder eines Dipols in einen Träger eingebettet. Sie dient zur "Energiegewinnung" und Datenübertragung. Befindet sich der T. in einem elektromagnetischen Feld, wird dem Chip Strom induziert. Dadurch wird die integrierte Elektronik aktiv und antwortet. Zusätzlich sind Intelligente Transponder neueren Typs mit einem mehrfach beschreibbaren Datenspeicher ausgestattet.

Transponder werden in vielen verschiedenen Ausführungen und Bauformen hergestellt. Die große Masse der T. sind "passiv". "Aktive" Transponder sind zusätzlich mit einer Energiequelle ausgestattet. Die dadurch verursachten Mehrkosten für Herstellung und Betrieb, der größere Platzbedarf und die höhere Störanfälligkeit sind Gründe für die geringe Verbreitung. Dafür übertragen sie Daten auch über größere Entfernungen. Die US-Army führt derzeit ein solches System flächendeckend und für alle Stückgüter ein mit einer Reichweite um 25 m. Die Reichweite hängt mit der Trägerfrequenz und der Sendeleistung zusammen. Beide Parameter sind gesetzlich festgelegt.

Aufbau eines RFID Transponders

Transponder Grundtypen

  1. Aktive Transponder verfügen durch eine eingebaute Batterie über eine eigene Energieversorgung und können ihre Daten über eine größere Entfernung übertragen.
  2. Passive Transponder sind preiswerter als aktive Tags. Sie beziehen die nötige Energie zur Datenübertragung aus dem elektromagnetischen Feld des Lesegerätes.

Bauformen von Transpondern

Die Bauform des Tasnsponders hängt im hohen Maße von der Größe des Gebäudes oder der sich darin befindlichen Antenne ab. Grundsätzlich können RFID-Transponder aber in fast allen möglichen Formen gebaut werden. In der Praxis werden bereits verschiedenste Bauformen angewendet, angefangen von schlag- und hitzebeständigen Transpondern über diverse Formate in Scheckkartengröße bis hin zu Glasröhrchen und Ohrenmarken etwa zur Tieridentifikation etc. Formate mit Verbreitung im Alltag sind bereits RFID-Transponder im Kartenformat. Diese werden eingesetzt zur Zugangskontrolle oder zur Zeiterfassung, für die Wegfahrsperre im Auto, bei der der Chip im Zündschlüssel integriert ist, sowie als Chipcoins für die Speicherung der Parkdauer in Parkhäusern. Für Logistikunternehmen und Handel dagegen sind beispielsweise Transponder in Form von Etiketten, so genannte „Smart Label“, sehr interessant. Der Transponder wird hier einfach auf Paletten, oder Pakete geklebt, womit sich Warensendungen beliebig verfolgen lassen. Daneben gibt es auch Transponder in Form von Nägeln, die z.B. in eine Palette oder in Baumstämme geschlagen werden.

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Folgend eine kleine Auswahl von gängigen Bauformen.

Glasgehäuse / Glastransponder

Für die Identifzierung von Tieren z.B. in der Masttierhaltung wurden sogenannte Glastransponder entwickelt, die unter die Haut des Tieres transplantiert werden. In etwas 12 bis 32 mm langen Glasröhrchen befindet sich ein auf einem Träger montierter Mikrochip, sowie eine Spule und ein Ferritkern.

Typische Anwendungsgebiete

  • Behälteridentifikation
  • Tieridentifikation
  • Wegfahrsperren

Glastransponder sind für Anwendungsbereiche geeignet, die keine hohen Anforderungen an die Lesereichweite haben.

RFID Glastransponder

Schlüsselanhänger / Keyfobs

Für die Anwendungen der Zutrittskontrolle oder zum identifizieren an verschiedensten Applikationen wurden entsprechende Transponder in Schlüsselanhänger integriert. So können RFID-Keyforbs immer in Körpernähe getragen werden und ist deshalb in Büro- und Arbeitsräumen sehr beliebt.

RFID Keyfobs / Schlüsselanhänger

Smart-Label / RFID-Etiketten

Unter Smart-Label versteht man eine hauchdünne Transponder Bauform, bei der die Transponderspule durch Siebdruck oder Arzttechnik auf eine nur 0,1 mm dicke Plastikfolie aufgebraucht wird. Smart-Label werden als Selbstklebeetiketten auf einer Endlosrolle geliefert und sind dünn und flexibel genug, um Sie auf Pakete, Gepäckstücke oder Waren aller Art aufzukleben. Oft kommen Smart-Label in Kombinationmit einem zusätzlich aufgedrucktem Barcode.

Typische Anwendungsgebiete

  • Versandlogistik
  • Asset-Tracking
  • Dokumentenverfolgung
  • Inventory-Management
  • Compliance
RFID Smart Label / Etiketten

Kontaktlose Chipkarten / RFID-Karten

Der von Kredit- und Telefonkarten bekannte Bauform nach ISO 7810 (86 x 54 x 0,76 mm) dieser Plastikkarten kommt auf beim Thema RFID eine immer größer werdende Bedeutung als „kontaklose Chipkarte“ zu. Die Vorteile dieser Bauform liegen in der relativ großen Spulerfläche, die sie um den Rand in der Plastikkarte befindet, wodurch eine erhöhte Lesereichweite entsteht. RFID-Karte werden durch die Laminierung eines Transponders zwischen vier PVC-Schichten unter hohen Druck und hoher Temperatur zugesammengepresst.

Typische Anwendungsgebiete

  • Mitgliedsausweise
  • Öffentlicher Nahverkehr
  • Bibliotheksausweise
  • Schrankenanlagen
  • Mitarbeiter Zeiterfassung / Arbeitszeiterfassung
RFID Karten Aufbau

Weitere Bauformen

Neben diesen vorgestellten Transponder-Bauformen werden noch weitere anwendungsspezifische Sonderbauformen hergestellt. Etwaige Beispiele sind in etwa der "Brieftaubentransponder" ider der "Champion-Chip" für die Zeitmessnungen im Sport-Bereich. Transponder können können, soweit es die physikalischen Gegebenheiten zulassen, in jede vom Kunden gewünschte Bauform gebracht werden. Vorzugsweise werden dabei Glas- oder PCB-Transponder zu weiteren Bauformen verarbeitet.


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