1. Was ist RFID?
RFID ist die Abkürzung für Radio Frequency Identification (Funkfrequenz-Identifikation). Es wird oft als induktiver elektronischer Chip, Nahbereichskarte, kontaktlose Karte, elektronisches Etikett, elektronischer Barcode usw. bezeichnet.
Ein vollständiges RFID-System besteht aus
einem Reader und einem Transponder. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass der Reader eine Funkwellenenergie einer bestimmten Frequenz an den Transponder sendet, um dessen Schaltung anzutreiben und den internen ID-Code zu senden, den der Reader dann empfängt.
Die Besonderheit des Transponders ist, dass er keine Batterie, keinen Kontakt und kein Durchziehen benötigt, daher unempfindlich gegen Verschmutzung ist. Der Chip-Code ist weltweit einmalig und nicht kopierbar, bietet hohe Sicherheit und lange Lebensdauer.
RFID-Anwendungen sind sehr vielfältig. Typische Anwendungen sind Tierchips, Auto-Diebstahlschutzchips, Zugangskontrolle, Parkplatzmanagement, Fließbandautomatisierung und Materialverwaltung. Es gibt zwei Arten von RFID-Tags: aktive und passive.
Nachfolgend ein schematischer Aufbau des Inneren eines elektronischen Tags: Chip + Antenne und RFID-Systemzusammensetzung
2. Was ist ein elektronisches Tag?
Ein elektronisches Tag wird auch RFID-Tag, Funkfrequenz-Tag oder Funkfrequenz-Identifikation genannt. Es ist eine kontaktlose automatische Identifikationstechnologie, die mittels Funkfrequenzsignalen Zielobjekte identifiziert und relevante Daten erfasst. Die Identifikation erfordert keinen menschlichen Eingriff. Als drahtlose Version des Barcodes bietet die RFID-Technologie Vorteile, die der Barcode nicht hat: wasserdicht, unmagnetisch, hitzebeständig, lange Lebensdauer, große Lesereichweite, verschlüsselbare Daten auf dem Tag, größere Datenspeicherkapazität, frei änderbare gespeicherte Informationen usw.
3. Was ist RFID-Technologie?
RFID-Funkfrequenzidentifikation ist eine kontaktlose automatische Identifikationstechnologie, die mittels Funkfrequenzsignalen Zielobjekte automatisch identifiziert und relevante Daten erfasst. Die Identifikation erfordert keinen menschlichen Eingriff und kann in verschiedenen rauen Umgebungen arbeiten. RFID-Technologie kann schnell bewegte Objekte identifizieren und mehrere Tags gleichzeitig erkennen, was eine schnelle und bequeme Bedienung ermöglicht.
Kurzstrecken-Funkfrequenzprodukte haben keine Angst vor rauen Umgebungen wie Ölflecken, Staub usw. und können dort Barcodes ersetzen, z.B. zur Verfolgung von Objekten auf Fabrikfließbändern. Langstrecken-Funkfrequenzprodukte werden hauptsächlich im Verkehr eingesetzt, mit Identifikationsentfernungen von mehreren zehn Metern, z.B. zur automatischen Mauterhebung oder Fahrzeugidentifikation.
4. Was ist eine RFID-Lösung?
Eine RFID-Lösung ist ein von RFID-Technologieanbietern entwickelter RFID-Anwendungsplan, der auf die Branchenentwicklungsmerkmale zugeschnitten ist. Sie kann nach den tatsächlichen Anforderungen verschiedener Unternehmen „maßgeschneidert“ werden.
RFID-Lösungen können nach Branchen klassifiziert werden: Logistik, Fälschungs- und Diebstahlschutz, Identifikation, Anlagenverwaltung, Tierverwaltung, schnelle Zahlungen usw. Klicken Sie hier, um Lösungen anzusehen.
5. Was ist RFID-Middleware?
RFID ist eine der zehn strategischen Technologien, die Gartner Unternehmen für das Jahr 2005 zur Einführung empfohlen hat. Middleware kann als das Herzstück des RFID-Betriebs bezeichnet werden, da sie die Entstehung von Schlüsselanwendungen beschleunigen kann.
Die RFID-Industrie hat ein enormes Potenzial, mit Anwendungen in Fertigung, Logistik, Gesundheitswesen, Transport, Einzelhandel, Verteidigung usw. Gartner Group hält RFID für eine der zehn strategischen Technologien, die Unternehmen 2005 in Betracht ziehen sollten. Der Schlüssel zum Erfolg liegt neben dem Tag-Preis, Antennendesign, Bandstandardisierung und Gerätezertifizierung vor allem in der Verfügbarkeit von Schlüsselanwendungssoftware (Killer Application) zur schnellen Verbreitung. Middleware kann als das Herzstück des RFID-Betriebs bezeichnet werden, da sie die Entstehung von Schlüsselanwendungen beschleunigen kann.
6. Grundlegende Komponenten eines RFID-Systems?
Das einfachste RFID-System besteht aus drei Teilen:
Tag: Besteht aus Kopplungselement und Chip. Jeder Tag hat einen eindeutigen elektronischen Code und wird am Objekt angebracht, um es zu identifizieren. Reader: Gerät zum Lesen (und manchmal Schreiben) von Tag-Informationen, als Handgerät oder stationär erhältlich.
Antenne: Überträgt Funkfrequenzsignale zwischen Tag und Reader.
7. Warum schätzen Einzelhändler RFID so hoch?
Laut Schätzungen von Sanford C. Bernstein kann Walmart durch den Einsatz von RFID jährlich 8,35 Milliarden US-Dollar einsparen, hauptsächlich durch Einsparungen bei den Arbeitskosten, da Barcodes nicht manuell überprüft werden müssen. Obwohl einige Analysten die Zahl von 8 Milliarden für zu optimistisch halten, besteht kein Zweifel, dass RFID hilft, zwei der größten Probleme im Einzelhandel zu lösen: Warenknappheit und Schwund (Produkte, die durch Diebstahl und Lieferkettenunterbrechungen verloren gehen). Allein Diebstahl kostet Walmart fast 2 Milliarden US-Dollar pro Jahr. Forschungseinrichtungen schätzen, dass RFID-Technologie Diebstahl und Lagerbestände um 25% reduzieren kann.
8. Grundlegende Einführung in RFID-drahtlose Identifikations-Elektroniktags:
Funkfrequenzidentifikation (RFID) ist eine kontaktlose automatische Identifikationstechnologie. Ihr Grundprinzip besteht darin, Funkfrequenzsignale und räumliche Kopplung (induktive oder elektromagnetische Kopplung) oder Radarrückstreu-Übertragungseigenschaften zur automatischen Identifikation von Objekten zu nutzen.
Ein RFID-System umfasst mindestens ein elektronisches Tag und einen Reader. Das elektronische Tag ist der Datenträger im RFID-System und besteht aus einer Tag-Antenne und einem speziellen Tag-Chip. Je nach Stromversorgung werden elektronische Tags in aktive (mit eingebauter Batterie), passive (ohne Batterie) und semi-passive (teilweise batteriebetrieben) unterteilt.
Nach Frequenz werden elektronische Tags in Niederfrequenz-, Hochfrequenz-, Ultrahochfrequenz- und Mikrowellen-Tags unterteilt. Nach Gehäuseform gibt es Kreditkarten-Tags, lineare Tags, Papier-Tags, Glasröhren-Tags, runde Tags und Sonderformen.
Ein RFID-Reader (Leser/Schreiber) kommuniziert drahtlos über eine Antenne mit RFID-Elektroniktags, um den Identifikationscode und die Speicherdaten des Tags zu lesen oder zu schreiben. Ein typischer Reader besteht aus einem Hochfrequenzmodul (Sender und Empfänger), einer Steuereinheit und einer Reader-Antenne.
9. Geschichte der RFID-Entwicklung:
RFID erbt direkt das Konzept des Radars und hat sich zu einer neuen vielversprechenden AIDC-Technologie entwickelt. Die Veröffentlichung "Communication by Means of Reflected Power" von Harry Stockman im Jahr 1948 legte die theoretische Grundlage für RFID.
1) Zeitleiste der RFID-Technologieentwicklung. Im 20. Jahrhundert waren theoretische und angewandte Forschung zu Funktechnik eine der wichtigsten Errungenschaften der wissenschaftlichen Entwicklung. Die Entwicklung von RFID kann nach Jahrzehnten unterteilt werden:
1941–1950. Die Verbesserung und Anwendung des Radars brachte die RFID-Technologie hervor, 1948 wurden die theoretischen Grundlagen gelegt.
1951–1960. Frühe Erforschung der RFID-Technologie, hauptsächlich im Labormaßstab.
1961–1970. Die Theorie von RFID entwickelte sich, erste Anwendungsversuche begannen.
1971–1980. RFID-Technologie und Produktentwicklung erlebten eine Blütezeit, verschiedene Tests wurden beschleunigt. Erste RFID-Anwendungen entstanden.
1981–1990. RFID-Technologie und -Produkte traten in die kommerzielle Anwendungsphase ein, verschiedene großflächige Anwendungen begannen.
1991–2000. Die Standardisierung von RFID gewann zunehmend an Bedeutung, RFID-Produkte wurden weit verbreitet und wurden allmählich Teil des täglichen Lebens.
2001–heute. Standardisierungsfragen erhalten verstärkte Aufmerksamkeit. Die Produktvielfalt von RFID wird reicher: aktive Tags,
passive und semi-passive Tags entwickeln sich. Die Tag-Kosten sinken, die Branchen für Massenanwendungen erweitern sich.
Die RFID-Theorie wird bereichert und verbessert. Ein-Chip-Tags, Lesen mehrerer Tags, drahtloses Lesen und Schreiben, Fernidentifikation passiver Tags, RFID für schnell bewegte Objekte werden Wirklichkeit.
RFID-Arbeitsprinzip
RFID-Arbeitsprinzip und verwandtes theoretisches Wissen
Das grundlegende Modell eines RFID-Systems ist in Abbildung 8-1 dargestellt.
Das elektronische Tag wird auch als Funkfrequenz-Tag, Transponder oder Datenträger bezeichnet; der Reader wird auch als Lesegerät, Scanner, Kommunikator, Leser/Schreiber bezeichnet (abhängig davon, ob das Tag drahtlos überschrieben werden kann). Das elektronische Tag und der Reader realisieren eine räumliche (kontaktlose) Kopplung der Funkfrequenzsignale über Kopplungselemente. Im Kopplungskanal werden Energieübertragung und Datenaustausch nach zeitlichen Abläufen realisiert.
Es gibt zwei Arten der Kopplung von Funkfrequenzsignalen zwischen Reader und elektronischem Tag.
(1) Induktive Kopplung. Transformator-Modell, realisiert über ein hochfrequentes magnetisches Wechselfeld, basiert auf dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion.
(2) Elektromagnetische Rückstreu-Kopplung: Radarmodell. Die ausgesendete elektromagnetische Welle wird nach Auftreffen auf das Ziel reflektiert und trägt Zielinformationen zurück, basiert auf dem räumlichen Ausbreitungsgesetz elektromagnetischer Wellen.
Induktive Kopplung eignet sich im Allgemeinen für Nahbereichs-RFID-Systeme, die bei mittleren und niedrigen Frequenzen arbeiten. Typische Betriebsfrequenzen: 125 kHz, 225 kHz und 13,56 MHz. Die Identifikationsentfernung beträgt weniger als 1 m, typisch 10–20 cm.
Elektromagnetische Rückstreu-Kopplung eignet sich im Allgemeinen für Fernbereichs-RFID-Systeme, die bei hohen Frequenzen und Mikrowellen arbeiten. Typische Betriebsfrequenzen: 433 MHz, 915 MHz, 2,45 GHz, 5,8 GHz. Die Identifikationsentfernung beträgt mehr als 1 m, typisch 3–10 m.