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Radio Frequency Identification (RFID)
- Identifizierung von Packstücken
[English version]


RFID ist eine Transpondertechnologie, die neben den bereits existierenden automatischen Identifikationssystemen (Auto-ID-Systeme), wie z. B. Barcodes, eine immer wichtigere Rolle in der Logistik spielen wird.

RFIDs werden bereits erfolgreich zur Tier- und Behälteridentifikation, im Rahmen von Zugangskontrollensystemen, in Wegfahrsperren von Kraftfahrzeugen und in der automatisierten Fertigungsindustrie eingesetzt.

Aber auch Handel, Dienstleistungen sowie Beschaffungs-, Produktions- und Distributionslogistik sehen in der RFID-Technologie erweiterte Einsatzmöglichkeiten und beträchtliche Effizienzsteigerungen bei der Überwachung und Steuerung von Lieferketten, sei es zur Reduzierung von Lagerbeständen, Optimierung von Just-in-time-Prozessen, Lenkung von verkehrstechnischen Einrichtungen in See- oder Flughäfen, Verfolgung von Sendungen oder zur Kontrolle von mechanischen oder klimatischen Einflüssen auf Güter während eines Transportes. Größtes Potential wird in Branchen gesehen, die höchste Anforderungen an Qualitäts- und Prozesssicherheit stellen, hierzu zählen z. B. die Arzneimittel-, Chemie- und Automobilindustrie.

Gegenüber den Barcodes bietet RFID eine Datenübertragung zwischen z. B. einem Packstück (versehen mit einem Transponder) und einem Erfassungsgerät ohne Berührung und Sichtkontakt. Zudem ist es möglich, mehrere Datenträger zur gleichen Zeit zu erfassen (Pulkerkennung) sowie Informationen durch verschiedene Materialien hindurch zu lesen. Darüber hinaus können sie in definierten Bereichen in Echtzeit verfolgt werden.

RFID basiert auf elektromagnetischen Wellen mit Frequenzbereichen von Langwellen bis Mikrowellen. Dabei wird über eine gewisse Entfernung ein Transponder (Datenträger mit integrierter Antenne, wird auch als "Tag" bezeichnet) von einer Erfassungs- bzw. Leseeinheit ausgelesen und / oder mit neuen bzw. weiteren Informationen versehen.




Abbildung 1: Schematische Darstellung der RFID-Technologie


Abhängig vom Einsatzgebiet und den zu erfüllenden Aufgaben wird zwischen Systemen mit niedriger, mittlerer bis hoher Leistungsfähigkeit (Low-end- bis High-end-Systemen) unterschieden, die sich aus den nachstehenden Merkmalen definieren:

Standort der Leseeinheit:
Mobil
Stationär

Speichertechnologie der Leseeinheit bzw. des Transponders:
Read-only-System
Write-once-System
Read-write-System

Mehrfachzugriffsverfahren der Leseeinheit (Pulkerkennung)
Aktive Steuerung
Zufallsprinzip

Energieversorgung des Transponders:
Passiver Transponder (Energieversorgung erfolgt durch das Lesegerät)
Aktiver Transponder (eigene Energiequelle, wird durch Signal der Leseeinheit aktiviert)
Semiaktive Transponder (eigene Energiequelle, die lediglich der Datensicherung dient)

Bauformen der Transponder:
Smart Label - Etiketten
Kunststoff- oder Glasbehälter / -röhrchen
Card-Transponder - kontaktlose Chipkarten
Widerstandsfähige Metall-Transponder
Kunststoff-Disks

Typische Frequenzbereiche / Einsatzgebiete:
Niedrigfrequenz 125 bis 134 KHz --> Tieridentifikation, Wegfahrsperren, Chipkarten
Hochfrequenz 13,56 MHz --> Zugangssysteme, Behälteridentifikation, Diebstahlüberwachung, Packet-, Post- und Gepäcklogistik
Ultrahochfrequenz 433, 868 bzw. 915 MHz --> Automation, Produktionslogistik, Warenverfolgung und -identifikation
Mikrowelle 2,45 bzw. 5,8 GHz --> Waren-, Container- und Palettenverfolgung / -identifikation, elektronisches Siegel, Mautsysteme, Flottenmanagement

Typische Reichweiten
Close-Coupling - Niederfrequenz bis 30 MHz --> bis 0,01 Meter
Remote-Coupling - kleiner 135 KHz --> bis 1,5 Meter
Remote-Coupling - 13,56 MHz (Nahbereich/Proximity) --> 0,1 Meter
Remote-Coupling - 13,56 MHz (Umgebungsbereich/Vicinity) --> 0,5 bis 3 Meter
Long-Range - 433, 868 bzw. 915 MHz --> 0,5 bis 50 Meter
Long-Range - 2,45 GHz --> 10 bis 100 Meter
Long-Range - 5,8 GHz --> 10 bis 1.000 Meter (noch in der Entwicklung)



Die Entwicklung international einsetzbarer RFID-Systeme stößt aufgrund von unterschiedlichen Frequenzregulierungen und Sendeleistungen der Leseeinheit auf nicht unerhebliche Probleme. Länderübergreifend sind nicht nur die Frequenzbänder uneinheitlich zugeteilt, sondern auch die zulässigen Sendeleistungen der Leseeinheit variieren, was bei baugleichen Systemen deutliche Unterschiede bei der Reichweite ausmacht. Als weitestgehend standardisiert gelten die Frequenzbereiche bis 135 KHz und 13,56 MHz. Der Standardisierungsprozess der übrigen Frequenzbereiche erfolgt über die Ende 2004 veröffentlichten Standards ISO/IEC 18000 (s. u.).

Details bezüglich Frequenzen, Übertragungsgeschwindigkeiten, Protokolle und Kodierungen werden von der ISO festgelegt. Bislang liegen hierzu folgende Standards vor:

ISO/IEC 15693, Identifikationskarten - Kontaktlose Chipkarten; "Vicinity"-Karten
ISO 14223, Elektronische Identifizierung von Tieren mit Hochfrequenztechnik - Weiterentwickelte Transponder
ISO/IEC 14443, Identifikationskarten - Kontaktlose Chipkarten; "Proximity"-Karten
ISO/IEC 18000-1, Automatische Identifikation; Identifizierung von Waren mittels Hochfrequenz (RFID) für das Management des Warenflusses; Kommunikation und Schnittstellen, Teil 1: Referenz - Architektur und Definition der zu standardisierenden Parameter
ISO/IEC 18000-2, Informationstechnik; AIDC - Techniken; Identifizierung von Waren mittels Hochfrequenz (RFID) für das Management des Warenflusses; Luftschnittstelle; Teil 2: Parameter für die Kommunikation auf Frequenzen unterhalb 135 kHz
ISO/IEC 18000-3, Informationstechnik; AIDC - Techniken; Identifizierung von Waren mittels Hochfrequenz (RFID) für das Management des Warenflusses; Luftschnittstelle; Teil 3: Parameter für die Kommunikation auf der Frequenz von 13,56 MHz
ISO/IEC 18000-4, Informationstechnik; AIDC-Techniken; Identifizierung von Waren mittels Hochfrequenz (RFID) für das Management des Warenflusses; Luftschnittstelle; Teil 4: Parameter für die Kommunikation auf der Frequenz von 2,45 GHz
ISO/IEC 18000-5, Informationstechnik; AIDC-Techniken; Identifizierung von Waren mittels Hochfrequenz (RFID) für das Management des Warenflusses; Luftschnittstelle; Teil 4: Parameter für die Kommunikation auf der Frequenz von 5,8 GHz (zurückgezogen)
ISO/IEC 18000-6, Informationstechnik; AIDC - Techniken; Identifizierung von Waren mittels Hochfrequenz (RFID) für das Management des Warenflusses; Luftschnittstelle; Teil 6: Parameter für die Kommunikation auf Frequenzen von 860 - 930 MHz
ISO/IEC 18000-7, Informationstechnik; AIDC - Techniken; Identifizierung von Waren mittels Hochfrequenz (RFID) für das Management des Warenflusses; Luftschnittstelle; Teil 7: Parameter für die Kommunikation auf der Frequenz von 433 MHz


Die Verwendung von RFID-Systemen birgt ferner die Schwierigkeiten, dass Transponder entfernt, deaktiviert, abgehört, geblockt, gestört, geändert, oder Lesegeräte manipuliert werden können. Verschiedene Sicherheitskonzepte, wie Identitätsprüfungs-, Abschirmungs- und Verschlüsselungsverfahren, sollen dazu beitragen, dass das Risiko eines unberechtigten Zugriffs auf Tags oder Lesegeräte nahezu ausgeschlossen werden kann.

Ausführliche Informationen über Anwendungsgebiete und Entwicklungsperspektiven von RFID liefert die Studie "Risiken und Chancen des Einsatzes von RFID-Systemen" des Bundesamtes für Sicherheit und Informationstechnik (BSI) -veröffentlicht unter www.bsi.bund.de.



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