In RFID-Systemen, was für „radio-frequency Identification“ steht, gibt es mehrere Bestandteile. Neben den RFID Readern, die oft stationär und mit einem EDV-System verbunden sind, sind die RFID Transponder das andere entscheidende Element dieser Systeme. Sie können zur Zugangsberechtigung dienen, aber auch gezielt zur Kontrolle eingesetzt werden. Die verschiedenen Arten von RFID Transpondern dienen insgesamt auch vielfältigen Zwecken, die unterschiedliche Vor- und Nachteile mit sich bringen. Im Folgenden werden daher nicht nur die Funktionsweise und die verschiedenen Arten, sondern auch die Anwendungsgebiete von RFID Transpondern vorgestellt.

Dabei handelt es sich bei RFID Transpondern

Die RFID Transponder sind oft sehr kleine Empfänger von Daten, die zur Identifikation genutzt werden können. Wichtigster Aspekt ist das Kopplungselement, welches aus einer Spule beziehungsweise Antenne besteht und zur Übermittlung und zum Empfang von Daten und Energie dient. Das Wort RFID Transponder setzt sich daher aus den Teilen RFID, also die Übermittlungstechnik, und Transponder zusammen. Transponder steht hierbei für „transmit“ und „response“. Somit werden Daten empfangen und zurückübermittelt, was die personenbezogene Identifikation ermöglicht.
Hinweis: RFID Transponder sind häufig auch als RFID Tags beschrieben. Dabei handelt es sich allerdings um dasselbe Modul.

Funktionsweise des Systems

©123rf.com

Damit RFID Transponder und Reader erfolgreich im System zusammenarbeiten, müssen diese in ausreichender Reichweite zueinanderstehen. Wie groß diese Reichweite ist, hängt mit der Frequenz des Systems zusammen. Darüber hinaus ist es wichtig, dass störende Materialien nicht zwischen RFID Transponder und Reader das Signal beeinflussen können. Der Reader sendet in der Regel ein elektromagnetisches Feld aus, welches dann von der Spule des RFID Transponders erkannt wird. Das wiederum nimmt der Reader wahr, indem es einen gewissen Verlust der ausgesendeten Energie gibt. Diese Registrierung des Transponders kann dann elektronisch weitergegeben werden. Somit ist dann die Identifizierung möglich, wodurch beispielsweise Zugangsberechtigungen erteilt werden können.
Anmerkung: Hierbei handelt es sich um das einfachste System. In der Folge werden die verschiedenen Arten der Transponder vorgestellt, die weitere Einsatzoptionen ermöglichen.

Verschiedene Arten von RFID Transpondern

Es wird im Grunde genommen zwischen zwei Arten bei RFID Transpondern unterschieden. Die Unterscheidung bezieht sich auf passive und aktive Tags, die die Funktionsweise des Systems etwas verändern. Innerhalb der aktiven Tags gibt es weiterhin zwei grobe Unterscheidungen.
Die passiven Tags basieren darauf, dass sie das elektromagnetische Feld der Reader unterbrechen und diese Veränderung vom Reader dann wahrgenommen wird. Das System wurde bereits in den 60er-Jahren eingesetzt und diente dabei der Diebstahlsicherung in Warenhäusern. Der riesige Vorteil gegenüber den aktiven Systemen besteht darin, dass die passiven RFID Transponder ohne Batterie auskommen. Somit ist die Lebensdauer bei angemessener Behandlung nahezu endlos. Darüber hinaus ist die Anfälligkeit für störende Materialien relativ gering, wodurch die Funktionalität sicher gegeben ist. Dies hängt allerdings auch damit zusammen, dass die maximale Reichweite nur einige Meter beträgt. Generell ist der Preis daher auch eher im unteren Segment angesiedelt.
Aktive RFID Transponder werden aufgrund des eingebauten Chips in zwei Arten unterschieden. Die aktiven Tags sind jederzeit aktiv und basieren auf dem dauerhaften Batteriebetrieb. Es sind daher auch eingebaute Speicher vorhanden, die Daten dauerhaft abspeichern und somit flexible Lösungen ermöglichen. Auch eigene Radiosysteme können in den gesamten RFID Transponder verbaut werden, wodurch die Kommunikation deutlich verbessert wird. Die Reichweite kann bis zu 100 Meter betragen und die zuvor genannten Vorteile somit auch auf weiten Distanzen nutzen. Diese Technik ist natürlich nicht ganz so preiswert. Das bezieht sich auf die Anschaffung und den dauerhaften Batteriebetrieb der Systeme gleichermaßen.
Die aktiven Backscattering-Tags sind eine Mischung aus den beiden zuvor gezeigten Systemen. So sind sie im allgemeinen Betrieb zunächst einmal passiv. Sobald sie dann aber in der Reichweite des Readers sind und in das elektromagnetische Feld stoßen, werden sie aktiviert. Der Batteriebetrieb wird somit zu diesem Zeitpunkt begonnen. Allerdings wird damit auch das Speichern von bereits empfangenen Daten möglich. Die Reichweite ist durch den oft passiven Zustand jedoch nur auf bis zu ungefähr zwölf Meter beschränkt. Preislich befindet sich diese Art des RFID Transponders im mittleren Preissegment.

Anwendungsbereiche in Abhängigkeit zur Frequenz

Als Teil des RFID-Systems sind RFID Transponder sehr vielseitig einsetzbar. Die konkreten Einsatzbereiche hängen aber auch von der Frequenz der Tags ab. Langwellen sind eher für kleine Reichweiten geeignet und dienen besonders zur Identifikation von Tieren. Kurzwellen sind besonders gut als Zugangskontrolle geeignet und regulieren somit, wer tatsächlich Gebäude oder Räume betreten darf und wer nicht. Dezimeterwellen, die im Ultra-Hoch-Frequenzbereich liegen, können besonders in der Logistik angewendet werden und für die Lagerlogistik unterstützende Funktionen übernehmen. Die Mikrowellen erreichen noch größere Reichweiten und können daher für Fahrzeugidentifikationen genutzt werden.

Weitere Einsatzbereiche

©123rf.com

Besonders im Logistikbereich sind die RFID-Systeme von besonderer Relevanz, da die automatisierten Systeme viele Aufgaben deutlich vereinfachen. So ist die Bestandsaufnahme, wie auch die Position von gelagerten Gütern einfach zu verwalten. Fahrerlose Systeme können hiermit ebenfalls gesteuert werden, um die Lösungen möglichst effizient nutzbar zu machen.
Aber auch im Sicherheitsbereich spielt die RFID-Technologie eine wichtige Rolle. So können die Tags an Berechtigte vergeben werden und als Zugangsberechtigung dienen. Die Reader lesen dazu die Tags und identifizieren diejenigen, die berechtigt sind. Das kann besonders bei Türen praktisch sein, da die Systeme schnell und unkompliziert agieren. Aber auch der Zugriff auf bestimmte Geräte kann somit reguliert werden. Die Verbindung der RFID-Systeme mit computergesteuerten Systemen ermöglicht es insgesamt, viele andere sicherheitsrelevante Systeme hiermit zu verbinden.

Abschließendes Fazit

RFID Transponder sind als Teil des gesamten Systems die wichtige mobile Schnittstelle, die entsprechende Daten liefert. Die verschiedenen Arten der sogenannten Tags unterscheiden sich daher nicht hinsichtlich des Preises, sondern auch in der Funktion. Aktive und passive Transponder sind für verschiedene Zwecke ausgelegt und geeignet. So finden die Systeme besonders in der Logistik, aber auch in der Sicherheitstechnik oftmals Verwendung.
Hier finden Sie weitere Informationen zu elektronischen Schließanlagen.

Merken