Was sind RFID-Tags?

Was ist ein RFID-Tag?

Radio-Frequency Identification (RFID) ist eine der Am schnellsten wachsenden Identifikationstechnologie. Es verwendet Radiowellen / elektromagnetische Felder, um digitale Daten zu erfassen und zu analysieren.

Wenn das verwirrend klingt, sollten Sie sich keine Sorgen machen! Lesen Sie weiter, während wir alle Elemente von erkunden RFID-Tags und wie sie funktionieren. 

So funktioniert die RFID-Technologie

Ein RFID-Tag wird mit digitalen Informationen zu bestimmten Assets / Personen codiert. Wenn sich das Tag einem RFID-Lesegerät nähert, erfasst es die vom Lesegerät erzeugten Funkwellen. Der Leser / Interrogator liest und interpretiert dann die Informationen.

Die Technologie wird in der Landwirtschaft, im Bildungswesen, im Transportwesen und in der Zugangskontrolle von Unternehmen eingesetzt. 

Wenn Sie sich fragen, warum die RFID-Technologie weltweit an Bedeutung gewonnen hat, finden Sie hier Ihre Antwort. Dies sind die Funktionen, die es bei seinen Benutzern beliebt gemacht haben:

  • In vielen Formen erhältlich. RFID-Tags sind in verschiedenen Materialien, Formen, Größen und Designs erhältlich. Das Etikett kann in Plastikkarten, Abzeichen, Armbänder, intelligente Poster und viele andere Materialien integriert werden. 
  • Vielfalt. RFID-Tags können in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Es spielt keine Rolle, ob Sie in der Landwirtschaft oder im Einzelhandel tätig sind. Diese Tags passen zur Rechnung. 
  • Anpassung. Mit RFID-Tags können Sie Ihre Daten an Ihre Bedürfnisse anpassen. Sie können sogar jede Software in das Lesegerät integrieren, um spezifische Datenanalysen auf Ihrem Mobilgerät zu erhalten.
  • Einfach zu verwenden. Im Gegensatz zu Barcodes benötigen RFID-Tags keine Sichtverbindung, um eine optimale Leistung zu erzielen. Solange Sie sich in einem akzeptablen Bereich für RFID-Lesegeräte befinden, erfasst das Tag mühelos die Signale des Lesegeräts. 

Aufgrund dieser Vorteile ist die RFID-Technologie für viele Institutionen / Einzelpersonen zur bevorzugten Tracking- und Identifikationstechnik geworden. 

RFID Tags Konstruktion

RFID-Tags bestehen aus vier Komponenten:

  • RFID-Chip. Der Chip stellt Speicher bereit und speichert Daten für das RFID-Tag. Es kann entweder schreibgeschützt sein oder programmierbarer Speicher lesen und schreiben.
  • Integrierte Schaltung (IC). Dieser Abschnitt wurde von einem Halbleiterhersteller entworfen. Es muss entweder mit einer Batterie oder mit elektromagnetischen Wellen des Lesegeräts betrieben werden.
  • Eine Antenne. Tag-Hersteller entwerfen diese Komponente, um Signale von einem Interrogator zu empfangen.
  • Substrat. Das Substrat wird verwendet, um die drei Hauptkomponenten an Ort und Stelle zu halten. Es kommt in verschiedenen Formen, einschließlich Polyester, Polymere, Papiere, Styrol und PVC.

Darüber hinaus gibt es RFID-Tags in verschiedenen Größen und Ausführungen. Diese Vielfalt ermöglicht es Ihnen, Ihr Tag an Ihre Bedürfnisse und Vorlieben anzupassen.  

RFID-Tag-Technologietypen

Es gibt drei Haupttypen von RFID-Tags:

Aktive RFID-Tags

Diese Tags werden von einer Batterie gespeist und haben ihren Sender. Als solche können sie Funkwellen von einem RFID-Lesegerät erkennen, das bis zu 100 Meter entfernt ist. Sie eignen sich ideal zum Erkennen oder Verfolgen von mobilen / verstreuten Objekten wie Frachtcontainern, Maschinen und Fahrzeugen. 

Außerdem verfügen die meisten aktiven Tags über zusätzliche Funktionen, die ihre Funktionalität verbessern. Zum Beispiel haben sie Sensoren, die Feuchtigkeit, Temperatur, Vibration und Luftdruck messen.

Aufgrund dieser Vorteile sind aktive RFID-Tags in der Regel teurer als passive. Sie sind auch relativ größer.

Sie kommen in zwei verschiedenen Formen vor, einschließlich:

  • Transponder. Diese Tags sind als Detektoren konzipiert. Sie sind nur aktiv, wenn sie ein Funksignal / eine elektromagnetische Welle von einem RFID-Lesegerät erfassen. Beispielsweise ist ein Zugriffssteuerungs-Tag mit einem bestimmten Transponder nur aktiv, wenn Sie sich der eingeschränkten Zone nähern. Diese Funktion schont den Akku und verlängert die Lebensdauer Ihres Tags. 
  • Leuchtfeuer. Beacons sind so konzipiert, dass sie in Intervallen ein Signal senden. Die voreingestellten Intervalle können auf Ihre Tracking-Anforderungen zugeschnitten werden. Die Beacons sind nützlich, wenn Sie Echtzeitdaten zum Standort Ihrer Assets benötigen. Sie werden für den Einsatz in Einrichtungen wie Krankenhäusern, Unternehmen und Häfen bevorzugt. Wenn Sie die Beacons verwenden, können Sie von Zeit zu Zeit den Status aller Ihrer Assets überwachen. 

Aktive Tags sind zwar teuer, werden jedoch aufgrund ihrer zusätzlichen Funktionen bevorzugt. Wenn Sie ein Tracking-System benötigen, das Tag-Signale bis zu einer Entfernung von 100 Metern erfassen kann, ist dies die beste Wahl.

Diese Tags haben jedoch einen Nachteil. Sie sind möglicherweise nicht so langlebig wie die passiven. Sie haben eine Lebensdauer von ca. 5 Jahren. 

Passive RFID-Tags

Im Gegensatz zu den aktiven Tags fehlt den passiven eine Stromquelle. Als solche stützen sie sich auf die von der RFID-Leseantenne gesendeten Signale. 

Unmittelbar nachdem die Tags das Signal erkannt haben, werden sie mit Strom versorgt und senden die Daten zur Analyse zurück.

Aufgrund dieser Einschränkung sind passive Tags nur dann ideal, wenn Sie lediglich die Verfolgung von Assets über kurze Entfernungen benötigen. Darüber hinaus können die Tags bei der Identifizierung und Bestandsverwaltung hilfreich sein. 

Die passiven Tags werden anhand ihrer Lesebereiche klassifiziert. Die drei Kategorien umfassen:

  • Niederfrequenz-Passiv-Tags
  • Passive Hochfrequenz-Tags
  • Ultrahochfrequente passive Tags 

Die Klassifizierung basiert auf Lesebereichen (im folgenden Abschnitt erläutert). Passive Tags weisen die folgenden einzigartigen Merkmale auf:

  • Sie sind kleiner als aktive Tags
  • Relativ günstiger
  • Flexibler 

Aufgrund ihrer geringen Größe können die Tags in viele Materialien wie Kunststoff, Armbänder und Abzeichen eingebettet werden. Sie werden üblicherweise zur Bestandsverwaltung und Personalidentifizierung verwendet. 

BAP-RFID-Tags (Battery-Assisted Passive)

Diese Tags werden auch als semi-passive Tags bezeichnet. Sie sind relativ neu auf dem Markt und kombinieren die Funktionen von aktiven und passiven Tags. 

Die batterieunterstützten passiven Tags verfügen über eine Stromquelle, mit deren Hilfe die Signale vom Lesegerät erfasst werden können. Daher haben diese Tags einen größeren Lesebereich als normale passive Tags. 

Die Tags haben jedoch keine Sender und müssen sich auf die Signale des Lesers verlassen, um optimal zu funktionieren. 

RFID-Tag-Frequenztypen

Wie bereits erwähnt, haben passive Tags drei Frequenztypen, wie unten beschrieben:

Niederfrequenz-RFID-Tags

125KHz RFID-Tag

LF-Tags arbeiten in einem Frequenzbereich von 30 kHz bis 300 kHz. Die meisten Hersteller entwerfen die Tags für den Betrieb in der 125 kHz oder 134.2 kHz Bereich. Die Tags haben eine relativ kurze Lesereichweite von einigen Zentimetern bis zu einigen Metern, abhängig von der Größe des verwendeten Transponders. 

Trotz ihrer kurzen Lesereichweite sind diese Tags nicht von einer metallischen und wässrigen Umgebung betroffen. Sie unterliegen den Normen ISO 14223 und ISO / IEC 1800-2, um sicherzustellen, dass sie innerhalb des akzeptablen Lesebereichs eine optimale Leistung erbringen. 

Hauptmerkmale von LF-RFID-Tags 

  • Sie dringen in die meisten Materialien ein, einschließlich Körpergewebe und Wasser. Diese Funktion macht die LF-Tags ideal für die Identifizierung von Tieren. 
  • Einfach in nichtmetallische Materialien wie Karten und Armbänder einzubetten
  • Niedrige Datenübertragungsrate führt zu langsamerer Kommunikation 
  • Es kann leicht durch elektrische Störungen beeinträchtigt werden. Die Funktion beschränkt die Verwendung in einer industriellen Umgebung.
  • Relativ teure Transponder. Außerdem kann die LF-Technologie jeweils nur einen Transponder lesen. 

Die meisten Zugriffskontrollen basieren auf LF-Schlüsseletiketten, Ausweisen und kontaktlosen Karten. Beispielsweise werden im Unternehmensbereich schreibgeschützte Transponderkarten zur Identifizierung verwendet.

Wenn Sie eine Karte benötigen, die Daten aus Sicherheitsgründen identifiziert und speichert, können Sie den LF veranlassen, eine kontaktlose Karte zu lesen / schreiben. 

Weitere Anwendungsbereiche sind:

  • Tierhaltung 
  • Automobilindustrie. Wegfahrsperren und schlüsselloses Türbetriebssystem
  • Automatisierte Parksysteme 
  • Zugangskontrollsysteme und Sicherheitsmanagement 

Noch besser ist, dass das LF-RFID-System internationalen Standards entspricht, darunter ISO 11784, ISO 11785, ISO 14223-1, ISO 14223-2, ISO 18000-2 und DIN 30745.

Passives Hochfrequenz-RFID 

13.56 MHz rfid-Tag

Diese Tags arbeiten in einem Frequenzbereich von 3 MHz bis 30 MHz. Sie bieten je nach Stärke des Transponders eine Lesereichweite von 30 cm bis 1 Meter. 

Diese Technologie wird in Nahfeldkommunikationsgeräten verwendet. Andere häufige Anwendungen sind:

  • Bibliotheksverwaltungssystem 
  • Intelligentes Regalmanagement im Einzelhandel
  • Management von Türschlössern im Gastgewerbe
  • Drei-Meter-Vorladesystem 
  • Anlageverwaltung 

Die meisten intelligenten Zahlungs- und Sicherheitskarten verwenden HF-Technologie. Es entspricht der ISO / IEC 14443 (ideal für MIFARE), ISO 15693, ISO / IEC 18092, ECMA-340 und ISO 1443A.

Ultrahochfrequenz (UHF) RFID

860 ~ 960 MHz RFID-Tag

Das UHF-RFID-System arbeitet optimal in einem Frequenzbereich von 300 MHz und 3 GHz. Es hat eine Lesereichweite von bis zu 12 Metern. UHF-RFID-Tags haben aufgrund ihres leistungsstarken Transponders schnellere Datenübertragungsraten und sind ideal, wenn Sie eine relativ schnelle Kommunikation benötigen. 

Die UHF-Technologie bietet zwar eine bessere Lesereichweite, ist jedoch sehr anfällig für Störungen durch Flüssigkeiten, Metalle und elektromagnetische Signale. Es gibt jedoch aktuelle Versionen, die Möglichkeiten gefunden haben, das Problem zu beheben. 

Die UHF-RFID-Tags sind relativ billig und werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter:

  • Bestandsverwaltung im Einzelhandel
  • Pharmazeutische Verfolgung
  • Lieferketten-Mangement
  • Transportlogistik (Luft-, Container- und Eisenbahnsysteme)
  • Produktionsautomatisierung 

Darüber hinaus entsprechen diese Tags mehreren internationalen Standards, darunter EPC Global, ISO / IEC 18000-6 und Ubiquitous ID.

Determinanten der RFID-Tag-Leistung

Während viele externe und interne Faktoren die Leistung von RFID-Tags beeinflussen können, sind hier die drei wichtigsten:

  1. Art der RFID-Transponder 

Damit die RFID-Technologie funktioniert, müssen Signale gesendet und empfangen werden. Das dafür verantwortliche Gerät heißt Transponder. Es ist in das Tag eingebettet, um die Funktionalität zu gewährleisten.

Sowohl passive als auch aktive Transponder verwenden dasselbe Konzept. Sie arbeiten beim Empfang eines schreibgeschützten oder eines Lese- / Schreibsignals von einer anderen Einheit. Je stärker der Transponder ist, desto effektiver ist er.

  • Umweltfaktoren 

Wie bereits erwähnt, werden UHF-Tags von Wasser, elektromagnetischen Wellen und Metallen beeinflusst. Die Verwendung dieser Tags in diesen Umgebungen wirkt sich nachteilig auf die Leistung aus.

Wenn Sie die UHF-Tags verwenden müssen, stellen Sie sicher, dass Sie solche erhalten, die so geändert wurden, dass sie in solchen Umgebungen optimal funktionieren. Es ist jedoch keiner Änderung gelungen, den Fehler vollständig zu beseitigen. 

  • Tag-Typ 

Das von Ihnen verwendete Tag wirkt sich auf die Lesebereiche aus. Wenn Sie ein Objekt in 100 Metern Entfernung mit einem passiven Tag verfolgen, können Sie sicher sein, dass Sie fehlerhafte Ergebnisse erhalten. 

Wählen Sie immer ein Tag, das Ihren Anforderungen entspricht. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie es an die Anforderungen Ihres Unternehmens anpassen. Beispielsweise können Sie ein Armband zur Mitarbeiteridentifikation verwenden. Dies verbessert die Funktionalität, da das Risiko von Verlust / Fehlplatzierung verringert wird. 

RFID-Tag-Bereich

Unterschiedliche RFID-Tags haben unterschiedliche Leseabstände / -bereiche. Hier sind einige der Faktoren, die den Bereich des RFID-Tags bestimmen:

  • Die Betriebsfrequenz
  • Die Einstellungen des RFID-Lesegeräts
  • Die Art der Antenne - Polarisation, IP-Schutz, Größe, Typ, Mittenfrequenz, Verstärkung (und VSWR)
  • Größe, Melodie, Form und Polarisation des Tags. Weitere Merkmale eines Etiketts, die sich auf seine Reichweite auswirken können, sind das verwendete Material und seine Dicke
  • Umgebungsbedingungen
  • Material, an dem das RFID-Tag angebracht ist

Insgesamt kann die Lesedistanz der RFID-Tags wie folgt zusammengefasst werden: LF Passive RFID (125 kHz und 134.2 kHz). Diese Tags haben einen Leseabstand von 10-30 cm. Die großen können eine Lesedistanz von 2 Metern erreichen, wenn sie an einem Metall befestigt sind.

  • Hochfrequenz-RFID-Tags. Diese passiven Tags erreichen eine Lesedistanz von 1 bis 1.5 Metern. Um die 1.5 Meter zu erreichen, benötigen Sie ungefähr 1 Watt RFID-Ausgangsleistung. 
  • Ultrahochfrequenz-Tags. Wenn Sie diese Tags verwenden, erreichen Sie eine Lesedistanz von 1-12 Metern. Sie können jedoch geändert werden, um die Lesedistanz auf ungefähr 50 Meter zu erhöhen.

Wenn Sie aktive RFID-Tags verwenden, erhalten Sie eine größere Lesereichweite. Beispielsweise erreicht ein gewöhnliches aktives Tag eine Lesereichweite von bis zu 100 Metern. Wenn geändert, wird mehr erreicht, wie unten gezeigt:

  • Super Hochfrequenz aktiv (2.45 GHz). Mit diesen Tags können Sie eine Lesereichweite von bis zu 150 Metern erreichen.
  • Ultrahochfrequenz aktiv (433 MHz). Diese Tags erreichen eine Lesereichweite von bis zu 500 Metern. 

So wählen Sie RFID TAG

Das von Ihnen ausgewählte Tag hängt von Ihren Anforderungen ab. Sie sollten jedoch immer die folgenden Faktoren berücksichtigen (wie in diesem Artikel beschrieben), bevor Sie Ihr ideales RFID-Tag auswählen:

  • Arbeitsfrequenz. Benötigen Sie Niederfrequenz-, Hochfrequenz- oder Ultrahochfrequenz-Tags?
  • Umweltbedingungen. Einige Tags, wie z. B. UHF, funktionieren in nassen und metallischen Umgebungen nicht gut.
  • Speicherkapazität 
  • Montageraum und Methode
  • Einhaltung der RFID-Standards 

Bei der Auswahl Ihres besten RFID-Tags sollten Sie sicherstellen, dass es die ideale Lesereichweite bietet, um Ihre Ziele zu erreichen. Wenn Sie beispielsweise ein passives Tag kaufen, um mobile Assets zu verfolgen, erzielen Sie nicht die gewünschten Ergebnisse. 

Was ist der Unterschied zwischen schreibgeschützten und schreibgeschützten Tags?

Die auf Funktionalität basierenden Transpondertypen umfassen:

  • Schreibgeschützt (R / O). Dies sind vorprogrammierte Transponder mit einer eindeutigen Identifikation. Sie lesen nur die Daten und übertragen sie so wie sie sind. Sie sind relativ billiger, da sie nicht viel Speicher haben. 
  • Lesen Schreiben (R / W). Diese Transponder werden in Tags verwendet, die eine dynamische Datenspeicherung erfordern. Bei Verwendung dieses Tags können die Daten dynamisch aktualisiert werden, um den Anforderungen des Benutzers zu entsprechen. 
  • Einmal schreiben, oft lesen (WURM). Dies sind Transponder, mit denen Identifikationsnummern einmal geschrieben werden können. Diese Informationen können zwar nicht geändert werden, sie können jedoch viele Male gelesen werden.

Noch besser ist, dass Transponder in verschiedenen Größen und Formen erhältlich sind. Auf diese Weise können Sie Ihr Tag an Ihre Wünsche anpassen. 

Wie viele Informationen kann ein RFID-Tag speichern?

Die Speicherkapazität des RFID-Tags hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Art und Anwendung des Tags. Ein Kennzeichen hat entweder eine 986-bit oder 128-bit Ordnungsnummer. Das häufigste Etikett auf dem Markt ist ein 96-bit EPC-Nummernschild. 

Insgesamt sind die meisten Informationen, die ein Tag zu einem bestimmten Zeitpunkt enthalten kann, 2 Kilobytes. Je höher der Speicherplatz eines Tags ist, desto teurer wird es. 

In besonderen Fällen können passive UHF-Tags mit einer Kapazität von 4 KB und 8 KB verwendet werden, wenn große Informationsmengen gespeichert werden müssen. Dies ist in der Luft- und Raumfahrtindustrie üblich. 

Was ist eine Tag-Kollision?

Eine Tag-Kollision tritt auf, wenn ein Lesegerät mehrere RFID-Tags gleichzeitig aktiviert. Infolgedessen senden die Tags gleichzeitig ihre Signale an den Leser zurück. 

Dieses Phänomen tritt auf, wenn sich innerhalb desselben elektromagnetischen Feldes viele Tags befinden. Eine große Anzahl von Signalen überfordert den RFID-Leser und kann sie nicht unterscheiden. 

Glücklicherweise haben Hersteller Antikollisionsleser entwickelt, um Kollisionen zu erkennen. Sobald eine Kollision auftritt, generiert der Leser eine eindeutige Nummer für jedes Tag, um sicherzustellen, dass Daten zu unterschiedlichen Zeiten gesendet werden. 

RFID-Tag-Preis und Bezugsquellen 

RFID-Tags sind in vielen Tech-Stores weltweit erhältlich. Sie können sie auch in Online-Shops wie Amazon, AliExpress und Alibaba erhalten.

Der Preis eines RFID-Tags hängt von vielen Faktoren ab, z.

  • Typ des Tags. Im Allgemeinen sind aktive Tags teurer als passive Tags.
  • Merkmale des Tags. Tags verfügen unter anderem über unterschiedliche Speicher, Lesebereiche, Sicherheitsfunktionen und Datenübertragungsraten.
  • Volumen. Die meisten Anbieter bieten Kunden, die große Mengen an RFID-Tags kaufen, Rabatte an.
  • Verpackung. Möchten Sie Ihr RFID-Tag als Karte, Ausweis oder in einer anderen Form? Nun, dies wird die möglichen Kosten Ihrer Tags bestimmen. 

Nach Schätzung kann ein RFID-Tag je nach den oben aufgeführten Faktoren zwischen 10 und 100 US-Dollar kosten. 

Fazit

Der Kauf eines RFID-Tags erleichtert Ihren Geschäftsbetrieb. Sie müssen jedoch die richtige finden, um alle Ihre Ziele zu erreichen.

Zu den Faktoren, die Sie vor dem Kauf Ihres RFID-Tags berücksichtigen sollten, gehören unter anderem die Lesereichweite, die Art des Substrats und die Transponderstärke.

Lesen Sie daher diesen umfassenden Leitfaden durch und implementieren Sie alle Tipps beim Kauf Ihres besten RFID-Tags. Wenn Sie sich fragen, wie ein RFID-Tag Ihr Geschäft verbessern kann, beantwortet dieser Artikel alle Ihre Fragen. Es enthält alle Details, die Sie offen über die Technologie wissen müssen.