Was ist RFID?

RFID (Radio Frequency Identification) ist eine Form der drahtlosen Kommunikation, die die Nutzung elektromagnetischer oder elektrostatischer Kopplung im Hochfrequenzbereich des elektromagnetischen Spektrums kombiniert, um ein Objekt, ein Tier oder eine Person eindeutig zu identifizieren. RFID wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt Zu den typischen Anwendungen gehören Tier-Mikrochips, Kfz-Mikrochip-Diebstahlsicherungen, Zugangskontrolle, Parkplatzkontrolle, Automatisierung von Produktionslinien und Materialmanagement.

Wie funktioniert es?

Das RFID-System besteht hauptsächlich aus drei Kernkomponenten: elektronischen Tags, Antennen und Lesegeräten.

Elektronische Tags: Auch Transponder genannt, die sich im identifizierten Objekt befinden und der Datenträger im RFID-System sind, der die eindeutigen Identifikationsinformationen des Objekts speichert.

Antenne: Wird zur Übertragung von Funksignalen, zur Verbindung von Lesegerät und Tag und zur Realisierung der drahtlosen Datenübertragung verwendet.

Leser: Wird verwendet, um die Daten im Tag zu lesen und sie zur weiteren Verarbeitung an das Datenverarbeitungssystem zu senden.

 

Der Arbeitsprozess der RFID-Technologie ist ungefähr wie folgt:

‌Identifizierungsprozess‌: Wenn ein Objekt mit einem elektronischen Etikett in den Identifikationsbereich des Lesegeräts gelangt, sendet das Lesegerät ein Funksignal, um das elektronische Etikett zu aktivieren.

„Datenübertragung“: Nachdem das elektronische Etikett das Signal empfangen hat, sendet es die gespeicherten Daten über die Antenne zurück an das Lesegerät.

‌Datenverarbeitung‌: Nachdem der Leser die Daten empfangen hat, verarbeitet er sie über die Middleware und überträgt die verarbeiteten Daten schließlich an den Computer oder ein anderes Datenverarbeitungssystem

 

Welche Arten von RFID-Systemen gibt es?

Die RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) kann anhand mehrerer Dimensionen klassifiziert werden, hauptsächlich einschließlich Stromversorgungsmodus, Arbeitsfrequenz, Kommunikationsmodus und Tag-Chip-Typ. ‌‌

‌Klassifizierung nach Stromversorgungsmodus‌:

„Aktives System“: Dieser Systemtyp verfügt über eine eingebaute Stromversorgung und kann aus großer Entfernung identifiziert werden. Es wird normalerweise in Szenarien verwendet, die das Lesen über große Entfernungen erfordern.

„Passives System“: Es nutzt die vom Lesegerät ausgesendeten elektromagnetischen Wellen zur Energiegewinnung, eignet sich zur Identifizierung über kurze Entfernungen und ist kostengünstig.

„Halbaktives System“: Einige Tags kombinieren die Eigenschaften aktiver und passiver Systeme und verfügen über eine kleine integrierte Stromversorgung, um die Lebensdauer zu verlängern oder die Signalstärke zu verbessern.

‌Klassifizierung nach Arbeitsfrequenz‌:

‌Niederfrequenzsystem (LF)‌: Arbeitet im Niederfrequenzband, geeignet für die Nahbereichserkennung, kostengünstig, geeignet für die Tierverfolgung usw.

„Hochfrequenzsystem“ (HF): Arbeitet im Hochfrequenzband, eignet sich für die Identifizierung über mittlere Entfernungen und wird häufig in Zugangskontrollsystemen verwendet.

„Ultrahochfrequenzsystem“ (UHF): Arbeitet im Ultrahochfrequenzband, eignet sich für die Identifizierung über große Entfernungen und wird häufig in der Logistik und im Lieferkettenmanagement eingesetzt.

„Mikrowellensystem (uW)“: Funktioniert im Mikrowellenband, eignet sich für die Identifizierung über große Entfernungen und wird häufig für die Erhebung von Autobahngebühren usw. verwendet.

‌Klassifizierung nach Kommunikationsmethode‌:

„Halbduplex-System“: Beide Kommunikationspartner können abwechselnd Signale senden und empfangen, geeignet für Anwendungsszenarien mit kleinen Datenmengen.

„Vollduplex-System“: Beide Kommunikationsparteien können gleichzeitig Signale senden und empfangen, geeignet für Anwendungsszenarien, die eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung erfordern.

‌Klassifizierung nach Tag-Chip‌:

„Read-only (R/O)-Tag“: Die gespeicherten Informationen können nur gelesen, nicht geschrieben werden.

„Lese-Schreib-Tag (R/W)“: Informationen können gelesen und geschrieben werden, geeignet für Szenarien, die häufige Datenaktualisierungen erfordern.

‌WORM-Tag (einmaliges Schreiben): Informationen können nach dem Schreiben nicht mehr geändert werden, geeignet für Szenarien, die eine hohe Sicherheit erfordern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Klassifizierung der RFID-Technologie auf unterschiedlichen Standards und Anforderungen basiert und mehrere Dimensionen von Stromversorgungsmethoden bis hin zu Kommunikationsmethoden abdeckt, um den Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien gerecht zu werden

RFID-Anwendungen und -Hüllen

RFID stammt aus den 1940er Jahren; In den 1970er Jahren wurde es jedoch häufiger eingesetzt. Die hohen Kosten der Tags und Lesegeräte verhinderten lange Zeit eine breite kommerzielle Nutzung. Da die Hardwarekosten gesunken sind, hat auch die Akzeptanz von RFID zugenommen.

Zu den häufigsten Anwendungen für RFID-Anwendungen gehören:

 

Lagerverwaltung

Die Lagerverwaltung ist ein zentraler Anwendungsbereich der RFID-Technologie. Elektronische RFID-Tags können das Problem des Frachtinformationsmanagements in der Lagerhaltung effektiv lösen und es Unternehmen ermöglichen, den Standort und den Lagerstatus von Waren in Echtzeit zu verstehen. Diese Technologie spielt eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Lagereffizienz und der Steuerung der Produktion. Globale Einzelhandelsgiganten wie Walmart und die deutsche Metro haben die RFID-Technologie eingeführt, um Produktidentifizierung, Diebstahlschutz, Bestands- und Ablaufkontrolle in Echtzeit zu erreichen und so die Effizienz der Logistikverbindung erheblich zu verbessern.

Fälschungsschutz und Rückverfolgbarkeit

Fälschungssicherheit und Rückverfolgbarkeit sind in vielen Bereichen wichtige Anwendungen der RFID-Technologie. Jedes Produkt ist mit einem einzigartigen elektronischen RFID-Tag ausgestattet, der alle Informationen über das Produkt vom Quellhersteller bis zum Verkaufsterminal aufzeichnet. Wenn diese Informationen gescannt werden, wird ein detaillierter Produktverlaufsdatensatz erstellt. Dieses Verfahren eignet sich besonders zur Fälschungssicherheit von Wertgegenständen wie Zigaretten, Alkohol und Medikamenten sowie zur Fälschungssicherheit von Tickets. Durch die RFID-Technologie kann die Authentizität des Produkts sichergestellt und seine Herkunft nachverfolgt werden, was Verbrauchern und Unternehmen mehr Vertrauen und Transparenz bietet.

Intelligente medizinische Versorgung

In der intelligenten medizinischen Versorgung bietet die RFID-Technologie effiziente und genaue Informationsspeicher- und Inspektionsmethoden für die medizinische Überwachung. In der Notaufnahme ist die herkömmliche manuelle Registrierungsmethode aufgrund der großen Anzahl von Patienten ineffizient und fehleranfällig. Zu diesem Zweck erhält jeder Patient ein RFID-Armbandetikett, und das medizinische Personal muss nur scannen, um schnell Patienteninformationen zu erhalten. Dadurch wird sichergestellt, dass Notfallarbeiten ordnungsgemäß durchgeführt werden und medizinische Unfälle durch falsche Informationseingabe vermieden werden. Darüber hinaus wird die RFID-Technologie auch zur automatischen Identifizierung und Verfolgung von medizinischen Geräten und Medikamenten eingesetzt, wodurch das medizinische Management und die Sicherheit weiter verbessert werden.

Zugangskontrolle und Anwesenheit

Zutrittskontrolle und Anwesenheit sind wichtige Anwendungen der RFID-Technologie im Personalmanagement. Zutrittskontrollkarten und Ein-Karten-Systeme werden häufig auf Universitätsgeländen, in Unternehmen und an anderen Orten verwendet und mehrere Funktionen wie Identitätsauthentifizierung, Zahlung und Sicherheitsmanagement werden über eine Karte erreicht. Dieses System vereinfacht nicht nur die Ein- und Ausreiseverfahren und verbessert die Arbeitseffizienz, sondern bietet auch effektiven Sicherheitsschutz. Wenn eine Person eine Radiofrequenzkarte in der Größe eines Personalausweises trägt und sich am Ein- und Ausgang ein Lesegerät befindet, kann die Identität der Person beim Ein- und Aussteigen automatisch identifiziert und bei illegalem Eindringen ein Alarm ausgelöst werden . An Orten mit hohem Sicherheitsniveau können auch andere Identifizierungsmethoden kombiniert werden, beispielsweise Fingerabdrücke, Handabdrücke oder Gesichtsmerkmale, die in Radiofrequenzkarten gespeichert sind.

Anlagevermögensverwaltung

Das Anlagenmanagement ist eine wichtige Anwendung der RFID-Technologie im Bereich des Asset Managements. Vermögensverwalter können eine Vermögensinventur bequem durchführen, indem sie elektronische RFID-Tags an Vermögenswerten anbringen oder befestigen. Darüber hinaus können Administratoren mithilfe des RFID-Anlagenverwaltungssystems Anlagegüter einheitlich verwalten, einschließlich der Einrichtung von Informationserinnerungen für geplante Inspektionen und Verschrottungen. Gleichzeitig unterstützt das System auch die Genehmigung des Anlagenerwerbs und die Verwaltung von Verbrauchsmaterialien, wodurch die Effizienz und Genauigkeit der Verwaltung erheblich verbessert wird.

Intelligente Bibliotheksverwaltung

Intelligentes Bibliotheksmanagement ist eine wichtige Anwendung der RFID-Technologie im Bibliotheksbereich. Durch die Einbettung von RFID-Tags in Bücher können Bibliotheken eine vollautomatische Ausleihe, Rückgabe, Bestandsverwaltung und Diebstahlsicherung von Büchern erreichen. Diese Methode vermeidet nicht nur die mühsame manuelle Inventarisierung und verbessert die Verwaltungseffizienz, sondern ermöglicht es den Lesern auch, das Ausleihen und Zurückgeben von Büchern durch einfache Vorgänge abzuschließen, was die Benutzererfahrung erheblich verbessert. Darüber hinaus kann die RFID-Technologie auch bequem Buchinformationen empfangen, sodass beim Sortieren von Büchern keine Bücher verschoben werden müssen, wodurch die Arbeitseffizienz verbessert und Arbeitsfehler reduziert werden.

Intelligentes Einzelhandelsmanagement

Intelligentes Einzelhandelsmanagement ist eine wichtige Anwendung der RFID-Technologie im Einzelhandel. Durch das Anbringen von RFID-Tags an Waren kann der Einzelhandel eine präzise Verwaltung und Bestandsüberwachung der Waren erreichen und so die betriebliche Effizienz und das Kundenerlebnis verbessern. Beispielsweise können Bekleidungsgeschäfte RFID-Tags verwenden, um Kunden die Zahlung im Voraus zu erleichtern und so Arbeits- und Kostenverschwendung zu vermeiden. Darüber hinaus können Geschäfte Verkäufe in Echtzeit überwachen, effiziente Rückverfolgungs- und Anpassungsarbeiten auf der Grundlage von Verkaufsdaten durchführen und Verkaufsdatenstatistiken sowie Nachschub- und Diebstahlschutzfunktionen für Waren in Echtzeit realisieren.

Elektronisches Artikelsicherungssystem

Elektronische Warensicherungssysteme (EAS) werden hauptsächlich zur Verhinderung von Warendiebstahl eingesetzt. Das System basiert hauptsächlich auf der Radiofrequenz-Identifikationstechnologie (RFID). Funkfrequenzkarten haben normalerweise eine 1-Bit-Speicherkapazität, also zwei Ein- und Ausschaltzustände. Wenn die Funkfrequenzkarte aktiviert wird und sich dem Scanner am Ladenausgang nähert, erkennt das System dies und löst einen Alarm aus. Um Fehlalarmen vorzubeugen, setzt der Verkäufer beim Kauf der Ware Spezialwerkzeuge oder Magnetfelder ein, um die Funkfrequenzkarte zu deaktivieren oder ihre elektrischen Eigenschaften zu zerstören. Darüber hinaus gibt es viele Technologien für EAS-Systeme, darunter Mikrowelle, Magnetfeld, akustischer Magnetismus und Radiofrequenz.

Verfolgung von Haustieren und Nutztieren

Die Verfolgung von Haustieren und Nutztieren ist eine der häufigsten Anwendungen der RFID-Technologie. Viele Tierhalter verwenden RFID-Tags, um ihre Haustiere zu verfolgen und sicherzustellen, dass sie nicht verloren gehen oder gestohlen werden. Diese Tags können an Haustierhalsbändern oder anderen Geräten angebracht werden, sodass Besitzer jederzeit über ein RFID-Lesegerät den Standort des Haustiers ermitteln können.

Intelligenter Transport

Die RFID-Technologie hat ein breites Anwendungsspektrum im Bereich des intelligenten Transportwesens. Es kann eine automatische Authentifizierung und Verfolgung von Fahrzeugen realisieren und so die Sicherheit und Effizienz des Straßenverkehrs verbessern. Beispielsweise kann das Fahrzeug durch eine dedizierte Nahbereichskommunikation zwischen dem an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs installierten elektronischen Tag an Bord und der Hochfrequenzantenne der Mautstation die Maut bezahlen, ohne anhalten zu müssen, wenn es die Mautstation auf der Straße und auf der Brücke passiert. Darüber hinaus kann die RFID-Technologie auch für die Datenerfassung, Buskarten, Parkplatzidentifizierung, Ladevorgang, Taxiverwaltung, Busknotenpunktverwaltung, Identifizierung von Eisenbahnlokomotiven, Flugsicherung, Passagierticketidentifizierung und Gepäckpaketverfolgung eingesetzt werden.

Automobil

Die RFID-Technologie hat viele Anwendungen im Automobilbereich, darunter Fertigung, Diebstahlsicherung, Positionierung und Autoschlüssel. Im Fertigungsprozess kann RFID-Technologie zur Verfolgung und Verwaltung von Autoteilen sowie zur Verbesserung der Produktionseffizienz eingesetzt werden. Zur Diebstahlsicherung ist die RFID-Technologie in den Autoschlüssel integriert und die Identität des Schlüssels wird vom Lese-/Schreibgerät überprüft, um sicherzustellen, dass der Automotor nur startet, wenn ein bestimmtes Signal empfangen wird. Darüber hinaus kann RFID auch zur Fahrzeugpositionierung und -verfolgung eingesetzt werden, um die Genauigkeit und Effizienz der Fahrzeugplanung zu verbessern. Diese Anwendungen verbessern nicht nur die Sicherheit und den Komfort von Automobilen, sondern fördern auch Innovation und Entwicklung in der Automobilindustrie.

Militär-/Verteidigungsmanagement

Ein wichtiges Anwendungsgebiet der RFID-Technologie ist das Militär-/Verteidigungsmanagement. In militärischen Umgebungen wird RFID-Technologie zur Identifizierung und Verfolgung verschiedener Materialien und Personen eingesetzt, beispielsweise Munition, Waffen, Materialien, Personal und Lastwagen. Diese Technologie bietet einen genauen, schnellen, sicheren und kontrollierbaren technischen Ansatz für das Militär-/Verteidigungsmanagement und gewährleistet eine dynamische Echtzeitverfolgung wichtiger Militärmedikamente, Waffen, Munition oder Militärfahrzeuge.

Logistik und Supply Chain Management

Die RFID-Technologie spielt eine Schlüsselrolle in der Logistik und im Supply Chain Management. Es verwendet RFID-Tags oder -Chips in Transport- und Lagerumgebungen, um eine Echtzeitverfolgung von Artikeln zu erreichen, einschließlich Informationen wie Standort, Menge und Status, wodurch Logistikprozesse optimiert und manuelle Vorgänge reduziert werden. Darüber hinaus kann die RFID-Technologie auch automatisch die Bestandszählung und das Vertriebsmanagement durchführen und so die Effizienz und Transparenz weiter verbessern. Diese Technologie verbessert nicht nur die Effizienz und Genauigkeit des Supply Chain Managements, sondern senkt auch Kosten und Fehlerquoten.

Verwaltung von Mietprodukten

Die RFID-Technologie bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten im Bereich des Mietproduktmanagements. Wenn elektronische Tags in Mietprodukte eingebettet werden, können Produktinformationen problemlos empfangen werden, sodass beim Sortieren oder Zählen von Produkten keine physischen Objekte bewegt werden müssen, was die Arbeitseffizienz erheblich verbessert und menschliche Fehler reduziert. Diese Technologie vereinfacht nicht nur den Bestandsverwaltungsprozess, sondern verbessert auch die Verfolgungs- und Identifizierungsmöglichkeiten von Produkten und bietet so eine zuverlässigere und effizientere Lösung für das Vermietungsgeschäft.

Verwaltung von Flugpaketen

Das Airline-Paketmanagement ist ein wichtiger Anwendungsbereich der RFID-Technologie. Die weltweite Luftfahrtindustrie zahlt jedes Jahr bis zu 2,5 Milliarden US-Dollar für verlorenes und verspätetes Gepäck. Um dieses Problem anzugehen, haben viele Fluggesellschaften drahtlose Radiofrequenz-Identifikationssysteme (RFID) eingeführt, um die Verfolgung, Verteilung und Übermittlung von Gepäck zu verbessern und so das Sicherheitsmanagement zu verbessern und Fehllieferungen zu vermeiden. Elektronische RFID-Tags können einfach in bestehende Gepäckanhänger, Check-in-Drucker und Gepäcksortiergeräte integriert werden, um das Gepäck automatisch zu scannen und sicherzustellen, dass Passagiere und aufgegebenes Gepäck sicher und pünktlich an ihrem Zielort ankommen.

Herstellung

Die RFID-Technologie hat ein breites Anwendungsspektrum im Bereich der Fertigung. Erstens kann eine Echtzeitüberwachung der Produktionsdaten erreicht werden, um die Transparenz und Kontrollierbarkeit des Produktionsprozesses sicherzustellen. Zweitens kann die RFID-Technologie zur Qualitätsverfolgung eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass die Qualität der Produkte im gesamten Produktionsprozess vom Rohstoff bis zum Endprodukt kontrollierbar ist. Schließlich können durch die RFID-Technologie automatisierte Produktionsprozesse erreicht werden, was nicht nur die Produktionseffizienz verbessert, sondern auch die Möglichkeit menschlicher Fehler erheblich reduziert. Diese Anwendungen machen die RFID-Technologie zu einer unverzichtbaren Technologie im Bereich der Fertigung.