RFID-Buchshop

von Edgar Fleisch,..
Nur EUR 49,95
von Werner Franke,..
Nur EUR 54,90
von Klaus Finkenzeller
Nur EUR 49,90
AddThis Social Bookmark Button
Text: kleiner grösser

Aufbau und Funktionsweise von RFID-Systemen

Alle RFID-Systeme bestehen aus einem Transponder, der einen elektronischen Datenspeicher darstellt, und einem Erfassungs- bzw. Lesegerät. Befindet sich der Transponder im Empfangsbereich des Lesegerätes, wird eine wechselseitige Kommunikation ausgelöst. Dazu verfügen beide Geräte über Kopplungselemente in Form von Antennen. Der Energie- bzw. Datenaustausch erfolgt durch magnetische oder elektromagnetische Wellen.

Grundaufbau von RFID-Systemen. Quelle: Klaus Finkenzeller, RFID-Handbuch, S.9

Das Wort Transponder ist ein Kunstwort und setzt sich aus den Bestandteilen "transmit" und "response" zusammen. Der Transponder kann 1-Bit-Informationen liefern oder aber mit Hilfe eines Speichers komplexere Daten aufnehmen. Er kann gelesen und in bestimmten Ausführungsarten auch beschrieben werden. Transponder werden häufig auch als (RFID-)Tags bezeichnet.

Als einfachste Variante gilt der bereits in den 60er Jahren zur Diebstahlsicherung in Warenhäusern (EAS) entwickelte 1-Bit Transponder. Die Spule des Tags, die als Antenne dient, sowie ein Kondensator sind auf die Resonanzfrequenz des Empfangsgerätes abgeglichen. Außerhalb des Ansprechbereiches des Lesegerätes verhält sich der Transponder vollkommen passiv, befindet er sich aber im elektromagnetischen Wechselfeld des Detektors, wird diesem durch Induktion Energie abgezogen. Dieser Energieschwund wird durch das Lesegerät als 1-Bit-Information registriert, d.h. es wird in diesem Fall lediglich gemeldet, dass sich ein nicht entschärfter Chip im Empfangsbereich befindet. Die Entschärfung des Tags erfolgt durch die Kassiererin bei der Bezahlung des Artikels. Hierzu wird der Kondensator durch starke Magnetisierung zerstört, der Schwingkreis wird unwiderruflich verstimmt und löst beim Durchqueren der Gates keinen Alarm mehr aus.

Erst durch die Realisation eines Transponders mit elektronischem Datenspeicher erschlossen sich neue Anwendungsbereiche. Der grundlegende Aufbau ist aber prinzipiell sehr einfach geblieben: Ein Mikrochip der als Speicher dient (und der auch den Kondensator des 1-Bit Transponders ersetzt) sowie ein Kopplungselement sind die wesentlichen Bestandteile. Durch den Speicher können nun spezielle Informationen über das per RFID gekennzeichnete Objekt übermittelt werden. Das Objekt wird weltweit eindeutig identifizierbar (EPC-Nummer), und kann darüber hinaus, je nach Speichergröße, mit detaillierten produktspezifische Daten ausgestattet sein. Derzeit hat der Speicher eine typische Größe von wenigen Bytes bis zu mehr als 100 KB und wird meistens in Form eines EEPROM realisiert. High-End-Transponder besitzen zusätzlich noch einen Prozessor, einen segmentierbaren, beschreibbaren Speicher mit fest installiertem Betriebsystem und eine Stromversorgung.

Das Erfassungs- bzw. Lesegerät kann je nach Ausführung eine Lese- oder Schreib/Lese-Einheit sein, in der Praxis wird aber nur von einem Lesegerät gesprochen. Es besteht aus einem Hochfrequenzmodul (Sender und Empfänger), einem Controller sowie einem Kopplungselement in Form einer Spule. Oft findet sich auch noch eine Schnittstelle zu einem Computer, um die empfangenen Daten weiter zu verarbeiten. Die Bauform wird in der Regel durch die Größe der Antenne bestimmt. Das Lesegerät liefert dem Transponder Energie sowie den Arbeitstakt bei prozessorgesteuerten Tags. Es existieren stationäre als auch mobile Lesegeräte.