RFID-Tags erklärt: Funktionsweise, Einsatzbereiche und Limitationen

Definition von RFID-Tags

RFID-Tags sind ein Tracking-System, das intelligente Barcodes verwendet, um Artikel zu identifizieren. RFID steht für „Radio Frequency Identification“ (Funkfrequenz-Identifikation), und entsprechend nutzen RFID-Tags Funkfrequenztechnologie. Diese Radiowellen übertragen Daten vom Tag zu einem Reader, der die Informationen dann an ein RFID-Computerprogramm weiterleitet. RFID-Tags werden häufig für Waren verwendet, können aber auch zur Verfolgung von Fahrzeugen, Haustieren und sogar Alzheimer-Patienten eingesetzt werden. Ein RFID-Tag wird auch als RFID-Chip bezeichnet.

Wie RFID-Tags funktionieren

Ein RFID-Tag funktioniert, indem er Informationen über eine Antenne und einen Mikrochip überträgt und empfängt – manchmal auch als integrierter Schaltkreis (IC) bezeichnet. Der Mikrochip auf einem RFID-Reader wird mit den Informationen beschrieben, die der Nutzer wünscht.

Es gibt zwei Haupttypen von RFID-Tags: batteriebetriebene und passive. Wie der Name andeutet, enthalten batteriebetriebene RFID-Tags eine integrierte Batterie als Stromversorgung, während ein passiver RFID-Tag dies nicht tut, sondern stattdessen durch die vom RFID-Reader übertragene elektromagnetische Energie arbeitet. Batteriebetriebene RFID-Tags werden auch als aktive RFID-Tags bezeichnet.

Passive RFID-Tags nutzen drei Hauptfrequenzen zur Informationsübertragung: 125–134 kHz (Low Frequency/LF), 13,56 MHz (High Frequency/HF) und Near-Field Communication (NFC) sowie 865–960 MHz (Ultra High Frequency/UHF). Die verwendete Frequenz beeinflusst die Reichweite des Tags. Wenn ein passiver RFID-Tag von einem Reader gescannt wird, überträgt der Reader Energie an den Tag, was ihn stark genug macht, damit Chip und Antenne Informationen an den Reader zurücksenden. Der Reader leitet diese Informationen dann an ein RFID-Computerprogramm zur Interpretation weiter. Es gibt zwei Haupttypen passiver RFID-Tags: Inlays und Hard Tags. Inlays sind typischerweise sehr dünn und können auf verschiedene Materialien geklebt werden, während Hard Tags, wie der Name sagt, aus hartem, langlebigem Material wie Kunststoff oder Metall bestehen.

Aktive RFID-Tags nutzen eine von zwei Hauptfrequenzen – entweder 433 MHz oder 915 MHz – zur Informationsübertragung. Sie enthalten drei Hauptkomponenten: einen Tag, eine Antenne und einen Interrogator. Die Batterie in einem aktiven RFID-Tag sollte genug Energie liefern, um 3–5 Jahre zu halten. Wenn sie leer ist, muss das Gerät ersetzt werden, da die Batterien derzeit nicht austauschbar sind. Es gibt zwei Hauptarten aktiver RFID-Tags: Beacons und Transponder. Beacons senden alle paar Sekunden einen Informations-Ping aus, und ihr Signal ist aus mehreren hundert Fuß Entfernung lesbar. Da sie so häufig Daten senden, entlädt sich ihre Batterie schneller. Wie passive RFID-Tags benötigen Transponder einen Reader zur Informationsübertragung. Wenn sie sich in Reichweite befinden, sendet ein Reader zuerst ein Signal an den Transponder, der dann mit den relevanten Informationen zurückpingt. Da sie nur aktiviert werden, wenn sie in der Nähe eines Readers sind, sind Transponder viel batteriefreundlicher als Beacons.

Beispiele für RFID-Tags

Da ein aktives RFID ständig ein Signal aussendet, ist es eine ausgezeichnete Wahl für diejenigen, die minutengenaue Live-Tracking suchen, wie bei Mautsystemen und Echtzeit-Fahrzeugverfolgung. Sie sind ein teures Produkt, bieten aber eine große Lesereichweite, die je nach Anwendung bevorzugt sein kann.

Passive RFID-Tags sind eine weitaus wirtschaftlichere Wahl als aktive RFID-Tags und kosten etwa 20 Cent pro Stück. Das macht sie zu einer beliebten Wahl für Supply Chain Management, Rennverfolgung, Aktenmanagement und Zugangskontrollanwendungen. Zwar benötigt ein passiver RFID-Tag keine direkte Sichtverbindung zum RFID-Reader, aber er hat eine viel kürzere Lesereichweite als ein aktiver RFID-Tag. Sie sind klein, leicht und können potenziell ein Leben lang halten.

Da aktive RFID-Tags ein größeres, robusteres Design als passive RFID-Tags aufweisen, eignen sie sich besser für Anwendungen, bei denen Haltbarkeit erforderlich ist. Sie werden häufig in Mautzahlungs-Transpondersystemen, Frachtverfolgungsanwendungen und sogar in Geräten zur Personenverfolgung eingesetzt.

Nachteile von RFID-Tags

RFID-Tags sind im Vergleich zu anderen Tracking-Labels aus mehreren Gründen nicht ideal. Einige Probleme mit RFID umfassen verschiedene Sicherheits- und technologische Probleme.

Da ein RFID-Tag nicht zwischen Readern unterscheiden kann, können die Informationen von fast jedem gelesen werden, sobald er die ursprüngliche Supply Chain verlassen hat. Da RFID-Reader so tragbar sind und die Reichweite mancher Tags so groß ist, können Betrüger Informationen sammeln, auf die sie sonst keinen Zugriff hätten. Das bedeutet, dass jeder potenziell sensible Informationen ohne Wissen einer Person sammeln kann.

Ein weiteres Sicherheitsbedenken für Verbraucher ist, dass RFID-Tags mit einzelnen Kreditkarten verknüpft werden können, was das Potenzial für Finanzdiebstahl und Betrug schafft.

Technologisch gesehen sind RFID-Tags problematisch, weil es keine echten globalen oder Branchenstandards gibt. Da sie auf Funkfrequenz basieren, können RFID-Tags und ihre Systeme auch leicht gestört oder unterbrochen werden, was ihre Nutzbarkeit verringert. Dies führt zu längeren Wartezeiten und geringerer Produktivität sowohl im Einzelhandel als auch in Lagerumgebungen.

Es können auch Signalprobleme bei RFID-Inventarsystemen auftreten, einschließlich Kollision – wenn sich Signale von zwei oder mehr Readern überlappen – und Störungen durch Metall, Wasser oder andere magnetische Felder in der Umgebung.

Ein RFID-System ist auch zeitaufwändig und arbeitsintensiv in der Einrichtung. Unternehmen müssen verschiedene Hardware- und Tag-Systeme testen, um die beste Passform zu bestimmen, was Monate dauern kann. Neben den Kosten für das RFID-System selbst, wie RFID-Tags und Scanner, bedeutet ein Anstieg an Zeit und Arbeit auch einen Anstieg der Kosten.

Diese Nachteile werden oft durch den Einsatz von Barcodes vermieden, weshalb sie nach wie vor eine beliebte Wahl für Datenerfassung und Bestandssteuerung bei vielen Unternehmen sind.

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