Arten von RFID-Systemen

Nachdem jetzt bekannt ist, wie ein RFID-System arbeitet, sollten wir uns nun mit den verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Arten von RFID-Systemen befassen. Je nach dem benutzten Frequenzband gibt es unterschiedliche Systeme: Niedrigfrequenz (LF), Hochfrequenz (HF / NFC) und Ultrahochfrequenz (UHF).

Daneben gibt es zwei große Systemkategorien - passives RFID und aktives RFID. In den folgenden Abschnitten werden die verschiedenen Frequenzen und Arten von RFID-Systemen vorgestellt. 

RFID-Frequenzen 

Die Frequenz bezieht sich auf die für die Kommunikation zwischen den Bauteilen verwendete Wellenstärke. Die weltweit eingesetzten RFID-Systeme arbeiten mit Niedrig-, Hoch- und Hyperhochfrequenz. Die Radiowellen sind bei diesen Frequenzen unterschiedlich und es gibt Vor- und Nachteile beim Einsatz der einzelnen Bandbreiten.

Ein Niedrigfrequenz-RFID-System besitzt beispielsweise eine geringere Kapazität zur Datenübertragung, erhöht aber die Fähigkeit, in der Nähe von Metall oder Flüssigkeiten gelesen zu werden. Ein mit einer höheren Frequenz arbeitendes System überträgt die Daten in der Regel schneller und über eine größere Erfassungsreichweite; die Funkwellen sind jedoch empfindlicher gegenüber Störungen durch in der Umgebung befindliche Flüssigkeiten und Metalle.

Die jüngsten technologischen Innovationen der letzten Jahre ermöglichen jedoch den Einsatz von UHF-RFID-Systemen (Ultrahochfrequenz) in Bereichen mit Flüssigkeiten und Metallen.

Ultrahochfrequenz-RFID (UHF) 

UHF-Systeme decken Frequenzbereiche von 300Mhz bis 3Ghz ab. RAIN-RFID-Systeme erfüllen den für die Frequenzen 860 bis 960 MHz vorgegebenen UHF-Gen2-Standard. Zwischen den Regionen gibt es Unterschiede, in den meisten liegen die Frequenzen zwischen 900 und 915 Mhz. 

UHF-RFID-Lesesysteme haben eine Reichweite von mehr als 12 m, eine sehr schnelle Datenübertragung und sind sehr störanfällig. Die meisten Hersteller von RFID-Geräten, u. a. auch Dipole, haben jedoch Wege gefunden, Etiketten, Antennen und Lesegeräte so zu entwickeln, dass sie auch in komplexen Umgebungen eine hohe Leistung erbringen. UHF-Etiketten sind einfacher und billiger herzustellen als LF- und HF-Etiketten.

Die UHF-RFID-RAIN-Systeme werden in vielen Anwendungen eingesetzt. Sie reichen von der Inventur im Einzelhandel bis zur Erkennung von Arzneimitteln zu ihrem Schutz. Die Mehrheit der RFID-Projekte nutzt derzeit die UHF-Technologie (RAIN RFID) und ist damit das schnellstwachsende Marktsegment.

Die UHF-Frequenz wird durch einen globalen Standard mit der Bezeichnung EPC global Gen2 (ISO 1800-63) UHF-Standard geregelt. Impinj und Smartrac, die wichtigsten Geschäftspartner von Dipole RFID, sind zwei der wichtigsten RFID-Anbieter weltweit. Sie entwickeln universelle Lösungen für den Einsatz von RFID in den meisten Branchen. 

Hochfrequenz-RFID (HF)

HF-Frequenzen reichen von 3 bis 30 Mhz. Die meisten HF-RFID-Systeme arbeiten bei 13,56 Mhz mit Lesereichweiten zwischen 10 cm und 1 m. HF-Systeme sind nur geringfügig von Störungen betroffen.  

HF-Systeme werden in der Regel für Kartenverkaufs-, Zahlungs- und Datenübertragungsvorgänge eingesetzt. 

Es gibt einige Standards für HF-RFID. ISO 15693 ist der Maßstab für die Rückverfolgbarkeit von Gegenständen, ECMA-340 und ISO/IEC 18092 sind für NFC (Near Field communication), eine Technologie mit kurzer Leserate, die für den Datenaustausch zwischen Geräten gebraucht wird. Die MIFARE-Vorgaben sind ISO/IEC 14443 A und ISO/IEC 14443. Sie kommen bei Chipkarten zum Einsatz, und JIS X 6319-4 für FeliCa, wird üblicherweise für Karten mit Zahlungssystemen genutzt.

Niederfrequenz-RFID (LF)

Die NF-Bandbreite deckt Frequenzen zwischen 30KHz und 300Khz ab. Typische LF-RFID-Systeme arbeiten mit 125 KHz oder 134 Khz. Bei dieser Frequenz ist die Lesereichweite gering (ca. 10 cm) und die Lesegeschwindigkeit langsam. Sie ist sehr unempfindlich gegenüber externen Störungen.

Typische RFID-Anwendungen für LF sind die Zugangs- und die Tierkontrolle.

Die Standardvorschriften für Systeme zur Rückverfolgbarkeit von Tieren sind in ISO 14223 und ISO/IEC 18000-2 festgelegt. Das NF-Spektrum wird aufgrund der unterschiedlichen, weltweit verwendeten Frequenzen und Leseleistungen nicht als Frequenz für globale Anwendungen erachtet. 

Passive, aktive und BAP-RFID-Systeme

Bei aktiven RFID-Systemen übertragen die Etiketten ihr eigenes Signal mit den auf dem Chip gespeicherten Informationen, da sie über eine eigene Energieversorgung verfügen. Normalerweise ist diese Energiequelle eine Batterie. Aktive RFID-Systeme arbeiten meist auf UHF-Frequenzen und bieten eine Lesereichweite von mehr als 100 m. Sie werden gewöhnlich in sehr großen Objekten, etwa in Waggons, Containern oder Waren, die in großen Räumen kontrolliert werden müssen, eingesetzt.