UHF-RFID-Tags mit großer Reichweite in Metallmontage für die Logistik

RFID steht für Radio-Frequency Identification und ist eine Technologie zur Identifizierung von Personen, Tieren oder Objekten mittels Radiofrequenzkommunikation. Diese Identifizierung wird durch RFID-Tags oder Transponder ermöglicht, die jeweils mit einer eindeutigen Identifikationsnummer und in einigen Fällen mit zusätzlichem Speicher ausgestattet sind.

Passive RFID-Tags sind mit einem Preis von etwa 0,05 € besonders kostengünstig und benötigen keine externe Stromquelle. Aufgrund ihrer Erschwinglichkeit und Benutzerfreundlichkeit eignen sie sich ideal für eine breite Palette von Anwendungen, darunter Logistik, Bestandsverwaltung, Lieferkettenbetrieb, Automatisierung, Marketing und viele andere Bereiche.

Ein RFID-Tag ist ein Chip oder Transponder, der mit einer Antenne ausgestattet ist, die Funksignale verstärkt. Normalerweise ähnelt ein RFID-Tag einem Etikett mit einem sichtbaren Schaltkreis. Wenn es klebend ist, spricht man von einem „Nass-Inlay“, und wenn es nicht klebend ist, von einem „Trocken-Inlay“.

Aktive Tags
Aktive Tags verfügen über eine interne Batterie, die normalerweise dazu dient, die Sendeleistung zu erhöhen und die Lesereichweite zu vergrößern. Ein gängiges Beispiel für aktive Tags ist der Bluetooth Beacon.

Passive Tags
Passive Tags haben keine interne Stromquelle, sondern verwenden stattdessen einen Kondensator. Sobald dieser Kondensator aufgeladen ist, erzeugt er ein elektromagnetisches Feld, das die im Chip gespeicherten Informationen überträgt. Ein RFID-Lesegerät versorgt den Tag in Sekundenbruchteilen mit Strom und liest ihn. Passive Tags sind der gebräuchlichste Typ, da sie keine Batterie benötigen.

Für den kompletten Überblick gibt es auch noch semi-aktive Tags. Diese Tags verfügen über eine Stromversorgung, die nicht für Funkschaltungen, sondern für Zusatzfunktionen wie Temperatur- oder Bewegungssensoren genutzt wird.

RFID-Tags werden mithilfe spezieller fest installierter oder mobiler Geräte, sogenannter RFID-Lesegeräte, gelesen oder erkannt. Diese Lesegeräte aktivieren den Transponder durch Induktion oder Elektromagnetismus und veranlassen ihn, die gespeicherten Informationen zu übermitteln. RFID-Lesegeräte können entweder mit einer integrierten oder einer externen Antenne ausgestattet sein. Bei einigen Modellen können mehrere Antennen an ein einziges Lesegerät angeschlossen werden, wodurch die Identifizierung von Tags an verschiedenen Standorten oder die präzise Abdeckung eines bestimmten Bereichs ermöglicht wird.

Die RFID-Technologie arbeitet auf verschiedenen Frequenzen, jede mit einzigartigen Eigenschaften und durch ISO-Standards geregelt. Hier sind die gängigsten RFID-Frequenzkategorien:

• 125/134 kHz – RFID LF (niedrige Frequenzen): Diese Niederfrequenz-Tags unterliegen der Norm ISO 18000-2 und haben eine Lesereichweite von wenigen Zentimetern sowie eine niedrige Datenübertragungsgeschwindigkeit. Sie werden hauptsächlich zur Tieridentifikation, für Verkaufsautomaten, Einbruchsalarme und zur Zugangskontrolle eingesetzt.

• 13,56 MHz – RFID HF (Hochfrequenzen): Diese Hochfrequenz-Tags unterliegen der Norm ISO 18000-3 und haben eine Lesereichweite von bis zu 10 Zentimetern sowie eine niedrige bis mittlere Datenübertragungsgeschwindigkeit. Diese Frequenz wird auch als NFC (Near Field Communication) bezeichnet und erfreut sich zunehmender Beliebtheit, da viele Smartphones als Lesegeräte fungieren können und so verschiedene innovative Anwendungen ermöglichen.

• 860-960 MHz – RFID UHF (Ultrahochfrequenzen): UHF-Tags unterliegen der Norm ISO 18000-6 und haben eine Lesereichweite von mehreren Metern, selbst bei passiven Tags. Es gibt Unterschiede zwischen UHF-Lesegeräten nach US- und europäischen Standards, aber der RAIN-Standard gewährleistet die Kompatibilität mit beiden. UHF-Tags werden häufig in den Bereichen Logistik, Bestandsverwaltung, Zeiterfassung und Zugangskontrolle eingesetzt.

• 5,8 GHz – RFID SHF (Super High Frequency): Dies ist der höchste RFID-Frequenzbereich, der durch die Norm ISO 18000-5 geregelt wird. Er umfasst nur aktive Tags mit internen Batterien, die Erkennungsentfernungen von Hunderten von Metern ermöglichen. Ein gängiges Beispiel für SHF-Tags sind solche, die für die elektronische Mauterhebung (ETC) verwendet werden.

Niederfrequenz-Lesegeräte (LF) sind normalerweise dafür ausgelegt, jeweils ein Etikett zu lesen, beispielsweise die ID einer einzelnen Ohrmarke eines Nutztiers. Hochfrequenz-Lesegeräte (HF) und insbesondere Ultrahochfrequenz-Lesegeräte (UHF) können dagegen mehrere RFID-Etiketten gleichzeitig lesen. Auf diese Weise können sie einen Stapel markierter Bücher oder eine Palette mit Waren effizient scannen, wenn diese durch ein Lesetor laufen.

Die günstigsten RFID-Tags kosten nur wenige Cent und sind in der Regel als Klebeetiketten konzipiert. Diese kostengünstigen Tags werden häufig im Einzelhandel oder in der Logistik für Einweganwendungen in kurzlebigen Umgebungen verwendet. Der Preis von RFID-Tags kann je nach Faktoren wie den Fähigkeiten des Chips, der Speichergröße und der Widerstandsfähigkeit gegen Bedingungen wie Hitze, Stöße, Frost, Sonnenlicht und Chemikalien variieren. Die Kosten können je nach diesen Faktoren bis zu mehreren Dollar betragen. Darüber hinaus sind aktive Tags, die eine Batterie enthalten, im Allgemeinen teurer als passive Tags.