Wie funktioniert ein RFID-System?

Ein RFID-System besteht aus einem Lesegerät (manchmal auch als Interrogator bezeichnet) und einem Transponder (oder Tag), an dem normalerweise ein Mikrochip mit einer daran befestigten Antenne angebracht ist.

Es gibt verschiedene Arten von RFID-Systemen, aber normalerweise sendet das Lesegerät elektromagnetische Wellen mit einem Signal aus, auf das das Tag reagieren soll. Passive Tags haben keine Stromquelle.

Sie ziehen Strom aus dem vom Lesegerät erzeugten Feld und verwenden es, um die Schaltkreise des Mikrochips mit Strom zu versorgen. Der Chip moduliert dann die Wellen, die der Tag an das Lesegerät zurücksendet,

der die neuen Wellen in digitale Daten umwandelt. Aktive Tags haben eine Stromquelle und senden ihr Signal. Echtzeit-Ortungssysteme reagieren nicht auf Signale vom Lesegerät,

sondern in festgelegten Abständen ausgestrahlt. Lesegeräte nehmen diese Signale auf und Software wird verwendet, um die Position des Tags zu berechnen. Weitere Informationen zu den Komponenten eines in Unternehmen eingesetzten Gesamtsystems finden Sie unter Erste Schritte.

Was ist der Unterschied zwischen niedrigen, hohen und ultrahohen Frequenzen?

So wie sich Ihr Radio auf verschiedene Frequenzen einstellt, um verschiedene Kanäle zu hören, müssen RFID-Tags und -Lesegeräte auf dieselbe Frequenz eingestellt werden, um zu kommunizieren.

RFID-Systeme verwenden viele verschiedene Frequenzen, aber im Allgemeinen sind Niederfrequenz (ca. 125 KHz), Hochfrequenz (13,56 MHz) und Ultrahochfrequenz oder UHF (860–960 MHz) die gebräuchlichsten.

In einigen Anwendungen wird auch Mikrowelle (2,45 GHz) verwendet. Funkwellen verhalten sich bei verschiedenen Frequenzen unterschiedlich, daher müssen Sie die richtige Frequenz für die richtige Anwendung auswählen.

Woher weiß ich, welche Frequenz für meine Anwendung die richtige ist?

Unterschiedliche Frequenzen haben unterschiedliche Eigenschaften, die sie für unterschiedliche Anwendungen nützlicher machen. Zum Beispiel,

Niederfrequenz-Tags verbrauchen weniger Strom und können nichtmetallische Substanzen besser durchdringen. Sie sind ideal zum Scannen von Objekten mit hohem Wassergehalt wie Obst,

Ihre Lesereichweite ist jedoch auf weniger als 1 Meter (3 Fuß) begrenzt. Hochfrequenz-Tags funktionieren besser auf Gegenständen aus Metall und können Waren mit hohem Wassergehalt umgehen.

Sie haben eine maximale Lesereichweite von etwa 1 Meter. UHF-Frequenzen bieten in der Regel eine bessere Reichweite und können Daten schneller übertragen als Nieder- und Hochfrequenzen.

Aber sie verbrauchen mehr Energie und passieren Materialien weniger wahrscheinlich. Und weil sie tendenziell „gerichteter“ sind, benötigen sie einen klaren Weg zwischen Tag und Lesegerät.

UHF-Tags eignen sich möglicherweise besser zum Scannen von Warenkisten, wenn sie durch eine Docktür in ein Lagerhaus gelangen. Am besten arbeiten Sie mit einem kompetenten Berater zusammen,

Integrator oder Anbieter, der Ihnen bei der Auswahl der richtigen Frequenz für Ihre Anwendung helfen kann.

Verwenden alle Länder die gleichen Frequenzen?

Nein. Verschiedene Länder haben unterschiedliche Teile des Funkspektrums für RFID zugewiesen, sodass keine einzelne Technologie alle Anforderungen bestehender und potenzieller Märkte optimal erfüllt.

Die Industrie hat fleißig daran gearbeitet, drei HF-Hauptbänder zu standardisieren: Niederfrequenz (LF), 125 bis 134 kHz; Hochfrequenz (HF), 13,56 MHz; und Ultrahochfrequenz (UHF),

860 bis 960 MHz. Die meisten Länder haben die 125- oder 134-kHz-Bereiche des Spektrums für Niederfrequenzsysteme zugewiesen, und 13,56 MHz wird weltweit für Hochfrequenzsysteme verwendet (mit wenigen Ausnahmen).

UHF-Systeme gibt es jedoch erst seit Mitte der 1990er Jahre, und die Länder haben sich nicht auf einen einzigen Bereich des UHF-Spektrums für RFID geeinigt. Die UHF-Bandbreite in der Europäischen Union reicht von 865 bis 868 MHz,

mit Interrogatoren, die in der Lage sind, bei maximaler Leistung (2 Watt ERP) in der Mitte dieser Bandbreite (865,6 bis 867,6 MHz) zu senden. Die RFID-UHF-Bandbreite in Nordamerika reicht von 902 bis 928 MHz,

mit Lesegeräten, die für den größten Teil dieser Bandbreite mit maximaler Leistung (1 Watt ERP) übertragen können. Australien hat den Bereich von 920 bis 926 MHz für die UHF-RFID-Technologie zugeteilt.

Und europäische Übertragungskanäle sind auf maximal 200 kHz Bandbreite beschränkt, gegenüber 500 kHz in Nordamerika.

China hat Bandbreiten in den Bereichen 840,25 bis 844,75 MHz und 920,25 bis 924,75 MHz für UHF-Tags und Interrogatoren genehmigt, die in diesem Land verwendet werden. Bis vor kurzem,

Japan hat kein UHF-Spektrum für RFID zugelassen, will aber den 960-MHz-Bereich erschließen. Viele andere Geräte nutzen das UHF-Spektrum, sodass es Jahre dauern wird, bis sich alle Regierungen auf ein einziges UHF-Band für RFID geeinigt haben.

Ich habe gehört, dass RFID mit Sensoren verwendet werden kann. Ist das wahr?

Jawohl. Einige Unternehmen kombinieren RFID-Tags mit Sensoren, die Temperatur, Bewegung und sogar Strahlung erkennen und aufzeichnen.

Die Technologie kann auch im Gesundheitswesen eingesetzt werden. Beispielsweise hat das belgische Universitätskrankenhaus Gent ein System implementiert, das erkennt, wenn ein Patient Herzprobleme hat,

und sendet Pflegekräften eine Benachrichtigung, die den Standort des Patienten angibt (Abonnenten, siehe Belgium Hospital Combines RFID, Sensors to Monitoring Heart Patients.)