RFID-Systeme können nach den Frequenzbändern, in denen sie arbeiten, zerlegt werden. Es gibt zwei Haupttypen von Systemen – passives und aktives RFID.

RFID-Systeme und Frequenzen

RFID-Systeme können nach dem Frequenzband, in dem sie arbeiten, unterteilt werden: Niederfrequenz, Hochfrequenz und Ultrahochfrequenz. Außerdem gibt es zwei große Kategorien von Systemen – passives und aktives RFID. In den folgenden Abschnitten werden wir die Frequenzen und Arten von RFID-Systemen untersuchen.

Wie klassifiziere ich RFID-Systeme?

RFID-Systeme werden üblicherweise nach ihren Betriebsfrequenzbändern klassifiziert. Die Frequenz bezieht sich auf die Größe der Funkwellen, die für die Kommunikation zwischen Systemkomponenten verwendet werden. RFID-Systeme auf der ganzen Welt arbeiten in den Frequenzbändern Niederfrequenz (LF), Hochfrequenz (HF) und Ultrahochfrequenz (UHF). Funkwellen verhalten sich auf jeder dieser Frequenzen unterschiedlich, und die Nutzung jedes Frequenzbandes hat seine Vor- und Nachteile.

Wenn beispielsweise ein RFID-System mit einer niedrigeren Frequenz läuft, ist seine Datenleserate langsamer, aber seine Fähigkeit, in der Nähe von oder auf Metall- oder Flüssigkeitsoberflächen zu lesen, wird erhöht. Wenn das System mit einer höheren Frequenz arbeitet, hat es normalerweise eine schnellere Datenübertragungsrate und eine größere Lesereichweite, ist jedoch empfindlicher gegenüber Funkwellenstörungen durch Flüssigkeiten und Metalle in der Umgebung. Jüngste technologische Innovationen haben jedoch den Einsatz von UHF-RFID-Systemen rund um Flüssigkeiten und Metalle ermöglicht.

Niederfrequenz (LF) RFID

Das LF-Band umfasst Frequenzen von 30 KHz bis 300 KHz. LF-RFID-Systeme arbeiten normalerweise mit 125 KHz, aber einige arbeiten mit 134 KHz. Dieses Band bietet eine kurze Lesereichweite von 10 cm und die Lesegeschwindigkeit ist langsamer als bei hohen Frequenzen, aber es ist weniger empfindlich gegenüber Funkwelleninterferenzen.

Zu den LF-RFID-Anwendungen gehören Zutrittskontrolle und Viehverfolgung.

Die Standards für das LF-Tierverfolgungssystem sind in ISO 14223 und ISO/IEC 18000-2 definiert. Aufgrund geringfügig unterschiedlicher Frequenzen und Leistungspegel auf der ganzen Welt wird das Niederfrequenzspektrum nicht als wirklich globale Anwendung angesehen.

Hochfrequenz (HF) RFID

Das HF-Band reicht von 3 bis 30 MHz. Die Arbeitsfrequenz der meisten HF-RFID-Systeme beträgt 13,56 MHz, die Lesereichweite liegt zwischen 10 cm und 1 m. HF-Systeme sind mäßig störempfindlich.

HF-RFID wird häufig in Ticketing-, Zahlungs- und Datenübertragungsanwendungen verwendet.

Es gibt mehrere HF-RFID-Standards, wie z. B. den ISO 15693-Standard für die Verfolgung von Artikeln und die ECMA-340- und ISO/IEC 18092-Standards für Near Field Communication (NFC), eine Technologie mit kurzer Reichweite, die häufig für den Datenaustausch verwendet wird. Ausrüstung. Andere HF-Standards umfassen die Standards ISO/IEC 14443 A und ISO/IEC 14443 für die MIFARE-Technologie für Smartcards und Proximity-Karten sowie die Marke JIS X 6319-4 für FeliCa, ein Smartcard-System, das häufig in elektronischem Geld verwendet wird.

Ultrahochfrequenz (UHF) RFID

Das UHF-Band deckt den Bereich von 300 MHz bis 3 GHz ab. Das RAIN-RFID-System entspricht dem UHF-Gen2-Standard und verwendet das Frequenzband von 860 bis 960 MHz. Obwohl es in verschiedenen Regionen einige Frequenzunterschiede gibt, arbeiten RFID-Systeme in den meisten Ländern/Regionen zwischen 900 und 915 MHz.

Das passive UHF-System hat eine Lesereichweite von bis zu 12 m und UHF-RFID hat eine schnellere Datenübertragungsrate als LF oder HF. UHF-RFID ist am empfindlichsten gegenüber Störungen, aber viele Hersteller von UHF-Produkten haben Wege gefunden, Tags, Antennen und Lesegeräte zu entwickeln, um auch in rauen Umgebungen eine hohe Leistung zu gewährleisten. Im Vergleich zu LF- und HF-Tags sind passive UHF-Tags einfacher herzustellen und kostengünstiger.

RFID hat ein breites Anwendungsspektrum, von der Bestandsverwaltung im Einzelhandel über fälschungssichere Medikamente bis hin zur Konfiguration von drahtlosen Geräten. Die meisten neuen RFID-Projekte verwenden UHF anstelle von LF oder HF.

Das UHF-Band wird durch einen einzigen globalen Standard namens ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63) UHF-Standard reguliert. Impinj leistete Pionierarbeit bei der Entwicklung des Gen2-Standards, setzte sich bei der Regierung für die Zuweisung von Frequenzen ein und gründete die RAIN RFID-Allianz mit Google, Intel und Smartrac zur Förderung von

Die weit verbreitete Akzeptanz technischer Lösungen in vielen verschiedenen vertikalen Märkten.

Aktives RFID-System

In einem aktiven RFID-System verfügt der Tag über einen eigenen Sender und eine eigene Stromversorgung. Normalerweise ist die Stromquelle eine Batterie. Aktive Tags senden ihre eigenen Signale, um auf ihren Mikrochips gespeicherte Informationen zu übertragen.

Aktive RFID-Systeme arbeiten meist im Ultrahochfrequenz (UHF)-Frequenzband und bieten Reichweiten bis 100 m. Im Allgemeinen werden aktive Tags für große Objekte wie Eisenbahnwaggons, große wiederverwendbare Container und andere Assets verwendet, die eine Fernverfolgung erfordern.

Es gibt zwei Haupttypen von aktiven Tags: Transponder und Beacons. Der Transponder wird „geweckt“, wenn er ein Funksignal vom Lesegerät empfängt, dann wird er eingeschaltet und antwortet mit einem Rücksignal. Da Transponder erst dann aktiv Funkwellen ausstrahlen, wenn sie ein Signal vom Lesegerät erhalten, können sie die Batterielebensdauer verlängern.

Beacons werden häufig in Echtzeit-Ortungssystemen (RTLS) verwendet, um den genauen Standort von Assets kontinuierlich zu verfolgen. Im Gegensatz zu Transpondern werden Beacons nicht durch das Signal des Lesegeräts gespeist. Stattdessen senden sie Signale in voreingestellten Intervallen aus. Je nach erforderlicher Positionsgenauigkeit kann die Bake so eingestellt werden, dass sie alle paar Sekunden oder einmal täglich ein Signal aussendet. Das Signal jeder Bake wird von der um den überwachten Bereich herum angeordneten Leseantenne empfangen und übermittelt die ID-Informationen und den Standort des Tags.

Das drahtlose Ökosystem des Kunden ist sehr groß und wächst täglich. Einige Anwendungsfälle setzen gleichzeitig aktives RFID und passives RFID ein, um die Asset- oder Sensormanagementmethoden zu verbessern.

Passives RFID-System

In einem passiven RFID-System senden das Lesegerät und die Leseantenne Funksignale an den Tag. Der RFID-Tag verwendet dann das übertragene Signal, um den Strom einzuschalten und reflektiert die Energie zurück zum Lesegerät.

Passive RFID-Systeme können in Niederfrequenz- (LF), Hochfrequenz- (HF) oder Ultrahochfrequenz- (UHF) Funkfrequenzbändern betrieben werden. Da die Reichweite passiver Systeme durch die Leistung der Tag-Rückstreuung (vom Tag zurück zum Reader reflektiertes Funksignal) begrenzt ist, beträgt sie in der Regel weniger als 10 m. Da passive Tags weder eine Stromversorgung noch einen Sender, sondern nur einen Tag-Chip und eine Antenne benötigen, sind sie billiger, kleiner und einfacher herzustellen als aktive Tags.

Passive Tags können je nach den spezifischen Anforderungen der RFID-Anwendung auf viele verschiedene Arten verpackt werden. Sie können beispielsweise auf einem Substrat montiert oder zwischen einer Klebeschicht und Papieretiketten eingelegt werden, um intelligente RFID-Tags zu erstellen. Passive Tags können auch in verschiedene Geräte oder Verpackungen eingebettet werden, um die Tags resistent gegen extreme Temperaturen oder reizende Chemikalien zu machen.

Passive RFID-Lösungen können in vielen Anwendungen eingesetzt werden. Sie werden in der Regel eingesetzt, um Waren in der Lieferkette zu verfolgen, Produkte im Einzelhandel zu inventarisieren, Medikamente und andere Produkte zu verifizieren und RFID-Funktionen in verschiedene Geräte einzubetten.

Batteriegestütztes passives (BAP) System

Ein batteriegestützter passiver RFID-Tag ist ein passiver Tag, der wichtige aktive Tag-Funktionen kombiniert. Obwohl die meisten passiv RFID-Tags energie aus dem RFID-Lesegerät Signal zur Stromversorgung des Tag-Chips und zur Rückstreuung zum Lesegerät verwenden BAP-Tags eine integrierte Stromversorgung (normalerweise eine Batterie), um den Chip mit Strom zu versorgen, sodass die gesamte erfasste Energie vom Lesegerät stammt. Kann für die Rückstreuung verwendet werden. Im Gegensatz zum Transponder besitzt das BAP-Tag keinen eigenen Sender.