Wozu dient die Radiofrequenz-Identifikation?

Nicht alle RFID-Systeme verwenden dieselbe Funkfrequenz. RFID arbeitet in mehreren unterschiedlichen Frequenzbändern, die im Allgemeinen als Niederfrequenz (LF), Hochfrequenz (HF) und Ultrahochfrequenz (UHF) bezeichnet werden. Jedes Frequenzband hat einzigartige Eigenschaften in Bezug auf Reichweite, Datengeschwindigkeit und ideale Anwendungsfälle. Bei der Auswahl einer RFID-Lösung ist es wichtig, diese Unterschiede zu kennen, da die Verwendung des falschen Typs zu einer schlechten Leseleistung oder zu Interferenzproblemen führen kann.

Im Folgenden werden die Arten von RFID und vergleichen Sie LF vs. HF vs. UHF:

• Niedrige Frequenz (LF) - Arbeitet im Bereich von 30-300 kHz (normalerweise bei 125 kHz oder 134,2 kHz). LF-RFID hat die kürzeste Lesereichweite, in der Regel einige Zentimeter bis zu etwa 10 cm (4 Zoll). Es werden Funkwellen mit niedrigeren Frequenzen verwendet, die die meisten Materialien gut durchdringen können, einschließlich Wasser oder Körpergewebe, wodurch LF-Tags wenig anfällig für Störungen durch Wasser oder Metall sind. LF hat jedoch eine langsamere Datenübertragungsrate; in der Regel kann nur ein Tag gleichzeitig gelesen werden.
• Zu den üblichen Anwendungen von LF-RFID gehören die Identifizierung von Tieren (z. B. Mikrochips für Haustiere oder Ohrmarken für Nutztiere) und Zugangskontrollkarten. So verwenden beispielsweise viele Schlüsselanhänger für Gebäude und ältere Chips für Wegfahrsperren von Autos LF-RFID, weil es auch in der Nähe von Metall oder im Körper eines Tieres zuverlässig funktioniert. Der Nachteil ist die sehr geringe Reichweite - ein LF-Tag muss die Antenne des Lesegeräts fast berühren, um gelesen zu werden.

• Hochfrequenz (HF)-Dieser Bereich umfasst 3-30 MHz, wobei RFID-Systeme in der Regel 13,56 MHz verwenden. HF-RFID bietet eine moderate Lesedistanz—Bei passiven Tags beträgt die Reichweite in der Regel bis zu ~30 cm (1 Fuß), mit speziellen Einrichtungen kann sie jedoch auf bis zu 1 Meter erweitert werden. HF-Tags kommunizieren schneller als LF-Tags und können Antikollisionsprotokolle verwenden, um mehrere Tags zu lesen (einige HF-Lesegeräte können beispielsweise bis zu 20 Tags in einem Arbeitsgang erkennen).
• Diese Frequenz wird häufig für Chipkarten, kontaktlose Zahlungen (wie Kreditkarten und Fahrkarten), elektronische Reisepässe und die Verfolgung von Büchern in Bibliotheken verwendet. HF-Wellen sind weniger empfindlich gegenüber Feuchtigkeit (sie sind relativ unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Wasser). Sie funktionieren jedoch nicht so gut direkt auf Metalloberflächen, es sei denn, es werden spezielle Etikettendesigns verwendet. Dank der weltweiten Normen (ISO 15693, ISO/IEC 14443 und NFC-Protokolle) ist dieses Band im Alltag weit verbreitet - jedes Mal, wenn Sie Ihr Telefon oder Ihre Karte an ein Lesegerät halten, ist HF-RFID im Einsatz.
• Ultrahochfrequenz (UHF) - Der Bereich reicht von 300 MHz bis 3 GHz, wobei passive UHF-RFID-Systeme etwa 860-960 MHz verwenden. UHF-RFID hat die größte Lesereichweite der drei Systeme und die schnellste Datenübertragung. Passive UHF-Tags können unter normalen Bedingungen in der Regel aus einer Entfernung von 3 bis 6 Metern gelesen werden, mit optimierter Ausrüstung kann diese Reichweite im Idealfall auf über 10 Meter erweitert werden.
• Die UHF-Funkwellen mit höherer Frequenz ermöglichen ein sehr schnelles Lesen vieler Tags - ein Lesegerät kann Hunderte von UHF-Tags pro Sekunde in großen Mengen scannen, selbst wenn sich die Tags auf einem Förderband schnell bewegen. Damit ist UHF ideal für die Bestandsverwaltung und Lieferkettenabläufe.

Das UHF-Band hat jedoch einen Nachteil: Seine Wellen werden leichter durch Metall und Flüssigkeiten blockiert oder verstimmt. UHF-Signale neigen dazu, im Wasser zu stolpern und können durch die Nähe zu Metalloberflächen verstimmt werden. Mit einem geeigneten Etikettendesign (z. B. durch Hinzufügen von isolierenden Abstandshaltern oder die Verwendung von Etiketten auf Metall) können diese Probleme jedoch entschärft werden, und UHF bleibt die erste Wahl für die Ortung über große Entfernungen.

Gängige Anwendungen sind der Einzelhandel Inventaranhänger auf Produkten, die Verfolgung von Paletten und Kisten in Lagern, Mautplaketten an Fahrzeugscheiben und die Verfolgung von Anlagen in großem Umfang auf Höfen oder in Krankenhäusern.
Jedes Band hat seine Stärken: LF und HF haben kürzere Reichweiten, können aber besser in der Nähe von Wasser/Metall arbeiten (durch Nahfeldkopplung), während UHF größere Reichweiten und schnellere Multi-Tag-Lesevorgänge ermöglicht, aber empfindlicher auf die Umgebung reagiert. Aufgrund der Verbesserungen und der niedrigen Kosten ist UHF heute die am weitesten verbreitete RFID-Klasse für neue Projekte, während NF/HF für bestimmte Spezialaufgaben weiterhin unerlässlich ist.