RFID: Radio Frequency Identification

Adé Barcode

In Zukunft im Supermarkt um die Ecke: Eine Frau schlendert an der endlos langen Schlange vor der Kasse vorbei durch die Ausgangstür und ab ins Auto. Diebstahl? Nein, mittels Radio Frequency Identification, kurz RFID genannt (Identifikation mittels Funk), könnte dieses Szenario möglich werden. Eine Antenne zum Auslesen von RFID-Transpondern erkennt alle Lebensmittel und andere Gegenstände im Einkaufswagen. Davon wird eine vollständige Liste erstellt und durch den persönlichen RFID-Tag von Frau Müller kann ihr die Rechnung einwandfrei zugeordnet werden. So stressfrei und simpel könnte zukünftiges Einkaufen ohne Barcodes sein. Mittlerweile verfügen sogar Smartphones über sogenannte NFC-Reader, durch die mittels einer App RFID-Chips ausgelesen werden können.

RFID-Tag bestehend aus einer Antenne, die sich in einem drei Zentimeter großem Quadrat zum Mikrochip hinschlängelt
© Foto © Fraunhofer IIS/Udo Rink

RFID-Tag bestehend aus einer Antenne, die sich in einem drei Zentimeter großem Quadrat zum Mikrochip hinschlängelt

Die RFID-Technologie weist entscheidende Vorteile auf:

  • Integrierbar / wiederbeschreibbar
  • Identifikationsnummer und Speichern von Daten
  • Gleichzeitiges Auslesen von mehreren RFID-Chips
  • Kein Sichtkontakt notwendig
  • Reichweite an Anwendung anpassbar
  • Keine eigene Energieversorgung erforderlich
  • Erweiterung um Sensorik möglich

Mittels RFID-Technologie können Gengenstände eindeutig identifiziert und zugeordnet werden. Auf Mikrochips bzw. RFID-Chips gespeicherte Daten, wie beispielsweise Identifikationsnummern, können per Funk ausgelesen werden. Direkte Berührung oder Sichtkontakt zur Lesestation sind nicht notwendig. RFID-Transponder sind außerdem wiederbeschreibbar und können so, anders als ein Barcode, mit neuen Daten gespeist am Objekt verbleiben und wiederholt genutzt werden. Viele RFID-Transponder zeigen sich außerdem sehr robust gegenüber Verschmutzung und mechanischer Einwirkung. International geltende Standards sichern langfristige, herstellerunabhängige und kostengünstige Verfügbarkeit der Technologie.

Individuelle Beratung

Wir erstellen eine umfassende und vollständige Bewertung des Einsatzes der RFID-Technologie sowohl aus technischer als auch aus betriebswirtschaftlicher Perspektive. Auf dieser Basis erstellen wir Handlungsempfehlungen für Ihre Investitionsentscheidungen. Je nach spezifischer Einsatzart und benötigter Reichweite erweitern und entwickeln wir auch individuelle und innovative Lösungen nach Kundenwunsch.

RFID-Tag

RFID-Tag integriert in den Faserverbundstoff Carbon
© Foto © Fraunhofer IIS

RFID-Tags können mittlerweile in beinahe beliebige Stoffe integriert werden, hier Carbon

Mittels eines RFID-Readers können Mikrochips eines RFID-Tags ausgelesen werden
© Foto © Fraunhofer IIS

RFID-Reader bestehend aus einem Transceiver und einer angepassten Antenne

RFID-Tags, auch RFID-Transponder genannt, bestehen aus einer flachen, kleinen Antenne und einem Mikrochip, gegen den ein Stecknadelkopf groß wirkt. Die Größe des RFID-Transponders ist dadurch hauptsächlich von der Antenne bestimmt und extrem flach und flexibel. Um die Daten auf den Mikrochips der RFID-Transponder auslesen zu können, wird ein RFID-Reader benötigt.

 

RFID-Reader

Diese Lese- und manchmal auch Schreibstation besteht aus einem Transceiver, auch Reader genannt, und einer speziell angepassten Antenne. Diese versorgt den Transponder drahtlos mit Energie, um einen Datenaustausch zu ermöglichen. Außerdem empfängt und sendet der Reader Daten vom und zum Transponder. Somit wird die weitere Datenverarbeitung und exakte Identifizierung gewährleistet.

 

Funktionsweise

Die Daten, zum Beispiel eine eindeutige Identifikationsnummer, werden von dem Reader mittels elektromagnetischer Wellen ausgelesen. Die RFID-Technologie ermöglicht den Datenaustausch zwischen einer Schreib-/Lesestation und einem an einem Objekt angebrachten RFID-Transponder. Ein angebundenes IT-System verwertet die ausgelesenen Informationen.

 

  • Near Field Communication (NFC) – Nahfeldkommunikation
  • 424  kBit/s
  • Wenige Zentimeter Reichweite
  • In neue Smartphones integriert
  • Ermöglicht berührungsloses Bezahlen
  • Kommunikation zwischen NFC-Geräten
  • Kommunikation mit RFID-Transpondern

 

  • Ultra hochfrequent (UHF)
  • 865 bis 869 MHz (gilt innerhalb der Europäischen Union)
  • 640 kBit/s
  • Beste Möglichkeit bei Distanzen >1 m
  • Hohe Datenübertragungsraten
  • GleichzeitigesAuslesen von hunderten Tag-IDs

 

  • Hochfrequent (HF)
  • 13,56 MHz
  • Bis zu 800 kBit/s möglich
  • Ultraflach
  • Meistverwendet
  • Exakte Identifikation durch definierte Reichweite möglich
  • Zusätzliche Sicherheitsfeatures (verschlüsselte Kommunikation)

 

  • Niederfrequent (LF)
  • 125 bis 134 kHz
  • Robuste Datenübertragung
  • Kaum anfällig gegenüber Mehrwegeausbreitung

 

RFID-Technologie: die Alternative zu Barcodes

Nicht zu verwechseln mit RFID-Tags sind die bekannten Barcodes. Sie bestehen aus schwarzen Längsstreifen auf weißem Grund und können lediglich eine Identifizierungsnummer speichern, welche von Scannern optisch ausgelesen wird. Die RFID-Chips hingegen können mehr Informationen speichern und auch wiederbeschrieben werden. Sie werden mittels elektromagnetischen Wellen ausgelesen. Zudem sind sie im Gegensatz zum weit verbreiteten Barcode integrierbar. Somit ist eine stete Funktionsfähigkeit durch Schutz vor Schmutz und Ähnlichem gewährleistet.

Vielseitige Möglichkeiten

Ein Industriemechaniker mit blauem Kittel steuert den Produktionsablauf
© Foto © MEV-Verlag, Germany

Techniker an Steueranlage eines Industrieroboters

RFID ist schneller, widerstandsfähiger und kostengünstiger als vergleichbare Technologien. Fraunhofer IIS bietet Ihnen eine maßgeschneiderte Lösung für Ihre Anwendung. Die RFID-Technologie wird bereits auf den verschiedensten Anwendungsgebieten branchenübergreifend eingesetzt. Ein Einsatz ist auch in Metall- und Verbundwerkstoffen wie Stahl oder Carbon möglich.

 

Logistik – intelligente Lagerung

RFID-Transponder schließen die Lücke zwischen dem physischen Warenfluss und dem unternehmensübergreifenden Informationsfluss. Transponder auf Paketen enthalten logistische Informationen wie Ziel, Ankunftszeit oder Inhalt. Damit lässt sich ein Objekt entlang eines Transportwegs lückenlos verfolgen. Künftig werden die Objekte in der Lage sein, selbststeuernd zu agieren. Große Container mit aktiven RFID-Chips können dann einem Kran selbst »mitteilen«, in welcher Halle sie gelagert werden sollen.

In der Medikamentenbranche kann der Transponder mit einem Temperatursensor gekoppelt werden. Dadurch lässt sich feststellen, ob das Arzneimittel stets kühl gelagert wurde.

 

Produktion – Wege nachvollziehen

Mit RFID kann der Produktionsweg eines jeden Bauteils nachvollzogen werden. Dadurch wäre bei einer Rückrufaktion bekannt, an welchem Ort und zu welchem Zeitpunkt der Produktionsfehler geschehen ist. Im Maschinenbau erleichtert RFID den Vorortservice. Die Beteiligten erhalten eindeutige Kenntnisse über das auszutauschende Teil, können schnell reagieren und somit Zeit und Kosten sparen. Die Vision einer Produktverfolgung von der Herstellung über den Gebrauch bis hin zum Recycling wird mit RFID greifbar.

In Werkzeuge oder Werkzeugteile integrierte RFID-Transponder ermöglichen die genaue Zuordnung zum gefertigten Produkt.

 

Plagiatschutz – eindeutige Identifizierung

Bei hochwertigen Produkten lohnt sich der Einbau eines RFID-Transponders mit einer Seriennummer. Das Produkt kann damit eindeutig identifiziert und von Fälschungen unterschieden werden. Zur Sicherheit wird der Transponder untrennbar mit dem Bauteil verbunden. Dies erfordert je nach Bauteil diverse Expertise, welche das Fraunhofer IIS Ihnen bietet. Erfahrungen haben wir bereits in der Integration von RFID in Faserverbundstoffe wie Carbon und Glasfaser ebenso wie auf Metall.

 

Spieleentwicklung

Bei Spielen könnte die RFID-Technologie als Eingabeschnittstelle dienen. Auch lassen sich neue Spielideen mit Spielfiguren finden, die mit einem RFID-Transponder ausgestattet sind. Wir helfen Ihnen dabei zu entscheiden, in wie weit Ihre kreativen Ideen umsetzbar sind.

 

Asset Management – schnell finden

Ein RFID-gestütztes Asset Management in einer Firma erlaubt die gezielte Optimierung des Bestands von Werkzeugen, Hilfsmitteln oder Messgeräten und deren Wartung. Durch den Einsatz von RFID sind lückenlose Informationen über Ort und Nutzer der Güter vorhanden. Dadurch kann man deren Einsatz steuern und optimieren. Dies geschieht unter den Gesichtspunkten Umlaufzeiten, Quantität, Qualität und den damit verbundenen Kosten und Investitionen.

 

Zugangskontrolle – nur für autorisierte Personen

RFID wird vor allem beim Mitarbeiterzugang in Firmen aber auch in Fußballstadien, im öffentlichen Personennahverkehr oder bei Mautsystemen eingesetzt. Dadurch reduzieren sich die Kosten durch Flexibilität und Mehrfachnutzung. Zusätzlich erhöht die RFID-Technologie die Sicherheit vor Missbrauch.

Lösungen für Sie

Wir bieten Ihnen ein Komplettangebot, welches Sie in Gänze oder in Komponenten nutzen können:

  • RFID-Coaching: Was ist für Ihre spezielle Anwendung unter den vielen Möglichkeiten die genau richtige Technik?
  • Kosten-Nutzen-Analysen: Und welche Technik ist nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich die Richtige für Sie?
  • Risiko-Analyse: Neben Technik und Wirtschaftlichkeit muss Ihr idealer Tag absolut datensicher sein.
  • RFID-Entwicklung: Wenn es am Markt nicht das Passende gibt, entwickeln wir es für Sie.
  • Systemdesign: Wir entwickeln zusammen mit starken Partnern auch das komplette RFID-basierte Informationssystem.
  • Implementierungs-Support: Wir sorgen dafür, dass Ihre Implementierungsphase schnell und sicher abgeschlossen wird.
  • Service Engineering: Auf Basis Ihres implementierten Systems entwickeln wir zusätzliche neue RFID-Services für Ihre internen und externen Kunden.

Das Fraunhofer IIS verfügt über umfassendes Know-how, Ihr individuelles RFID-System kostengünstig zu realisieren. Wir haben Zugang zu hochmodernen Messtechniken und -methoden, Fördertechnologie, sowie zu einem kompletten Testzentrum für die Simulation realer Einsatzszenarien.