HID® RFID-Tags

RFID-Tags sind kleine Objekte mit einem Chip und einer Antenne. Sie werden an Gegenständen angebracht oder darin eingebettet und ermöglichen deren drahtlose Identifizierung mittels RFID-Lesegerät. Im Gegensatz zu Barcodes müssen sich RFID-Tags nicht in Sichtweite des Lesegeräts befinden. Zudem unterstützen sie Lese- und Schreibfunktionen. Die meisten RFID-Tags sind passiv, das heißt sie werden viele Jahre lang wartungsfrei und ohne Batterie betrieben. Im Whitepaper Industrielle RFID- und BLE-Tags von HID Global: die richtige Wahl finden Sie Beispiele für die verschiedenen Arten von RFID-Tags.

Es gibt zwei Hauptarten von RFID-Tags: passive und aktive.

• Passive RFID-Tags werden über ein stationäres oder mobiles RFID-Lesegerät betrieben, das ein elektromagnetisches Feld aussendet. Die Antenne des Tags nutzt die Energie dieses Felds, um ein Signal an das Lesegerät zu senden. Die Frequenz des Lesegeräts muss mit der Frequenz des Tags übereinstimmen. Für passive Tags sind Nieder-, Hoch- und Ultrahochfrequenzen standardisiert.
• Aktive RFID-Tags benötigen eine Batterie für Übertragungen via BLE (Bluetooth Low Energy) oder WLAN.

Einige Niederfrequenz-Lesegeräte (Low Frequency, LF) sind darauf ausgelegt, jeweils nur ein Tag zu lesen, beispielsweise die Kennung einer Kuh, eines Schafs oder die Ohrmarke eines anderen Nutztiers. Hochfrequenz- (High Frequency, HF) und insbesondere Ultrahochfrequenz-Lesegeräte (Ultra High Frequency, UHF) können mehrere RFID-Tags gleichzeitig lesen, beispielsweise einen Stapel gekennzeichneter Bücher oder eine Warenpalette, die durch ein Lesetor fährt.

Die preiswertesten RFID-Tags kosten in der Regel ein paar Cent und werden in Form von Klebeetiketten verkauft. Derartige Tags werden häufig im Einzelhandel und in der Logistik eingesetzt und sind für die einmalige Verwendung in anspruchslosen Umgebungen vorgesehen. Je nach erforderlichen RFID-Chipfunktionen, Speichergröße, Beständigkeit gegenüber Flammen, Stößen, Frost, direktem Sonnenlicht, Chemikalien etc. und je nach Art des Tags können die Kosten auf einige Euro ansteigen. Aktive Tags mit Batterie sind teurer als passive Tags.

Endbenutzer können RFID-Tags von den Systemintegratoren von HID Global erwerben. Vertriebspartner in Ihrer Region finden Sie über die HID-Partnersuche. Als HID-Partner können Sie Tags im Onlineshop von HID Global kaufen.

Passive RFID-Tags sind wartungsfrei und im Allgemeinen robust. Ein typisches Problem ist bisweilen die schlechte Lesbarkeit aus größerer Entfernung. Zudem können Umweltfaktoren wie Metall oder Wasser in der Nähe des Tags das Lesen erschweren. Tipps und Tricks zum Befestigen eines RFID-Tags finden Sie im Whitepaper Adhesive Tag Fixation: How to Bond RFID Tags.

• Metall: Die Leistung der meisten RFID-Tags wird durch Metall in der Nähe beeinträchtigt. Ein Tag, das direkt auf einer Metalloberfläche platziert wird, kann wahrscheinlich überhaupt nicht gelesen werden.
• Es gibt jedoch RFID-Tags, die speziell für die Verwendung auf oder in der Nähe von Metall entwickelt wurden. Diese Tags haben in der Regel ein besonderes Gehäuse, das für einen bestimmten Abstand zwischen der Tag-Antenne und der Metalloberfläche sorgt. Oder sie besitzen eine integrierte Metallfolie und wurden für den Einsatz in der Nähe von Metall optimiert.
• Nähe: Werden RFID-Tags zu dicht nebeneinander platziert, können sie Interferenzen verursachen. Das gilt vor allem für UHF-Tags. Es gibt Richtlinien für den Mindestabstand, den die jeweiligen Tag-Arten für eine einwandfreie Funktion benötigen.
• Wasser und Feuchtigkeit: Die meisten Tags sind gegenüber Wasser unempfindlich, jedoch nimmt die Lesereichweite einiger Tags bei Feuchtigkeit deutlich ab. Normalerweise gilt: Je höher die Frequenz, umso wahrscheinlicher wird die Lesereichweite durch Feuchtigkeit beeinträchtigt. Während die LF-Lesereichweite durch Wasser im Wesentlichen nicht abnimmt, wird die UHF-Lesereichweite erheblich reduziert, wenn das Tag nass ist.
• Befestigung: Es gibt mehrere Möglichkeiten, Tags an Oberflächen anzubringen. Dabei ist es wichtig, die je nach Anwendung richtige Methode zu wählen. Es ist unbedingt auf maximalen Kontakt zwischen Tag und Oberfläche zu achten. Das gilt insbesondere für die Befestigung von Klebe-Tags. Maximaler Kontakt trägt dazu bei, dass das Tag nicht verrutscht, wenn es mechanischen Stößen und Vibration ausgesetzt wird.

Im Allgemeinen ist ein RFID-Tag ein Speicher, der in jedem Datenformat beschrieben werden kann. Einige Chips haben größere Kapazitäten als andere, beispielsweise durch Bereitstellung eines Dateisystems oder reservierter Speicherbereiche für bestimmte standardisierte Datensätze. Es gibt viele proprietäre Formate auf dem Markt, aber auch einige standardisierte Formate, die eine Interoperabilität zwischen Tags, Lesegeräten und Anwendungen unterschiedlicher Anbieter ermöglichen. Nachfolgend finden Sie Beispiele für öffentliche Datenformate:

• 64 Bit UID – LF-Tags – normalerweise schreibgeschützt
• ISO/IEC 11784/11785 (FDX-B) – LF-Tags – Tierkennzeichnung
• EN 14803 – LF-Tags – Abfallmanagement
• NDEF – HF-NFC-Tags – definiert vom NFC-Forum
• EPC – RAIN-UHF-Tags – definiert von GS1

RFID-Tags gibt es in verschiedenen Formfaktoren je nach Anwendungsfall, Befestigungsmethode und erforderlicher Robustheit. Nachfolgend finden Sie typische Formfaktoren:

• Klebeetikett oder trockenes Inlay
• Glaskapsel
• Scheibe (Münzenform mit Loch)
• Rechteck (häufig mit Schraublöchern oder Stahlring zum Schweißen)
• ISO-Karte
• Spezielle Formfaktoren, beispielsweise mit integriertem Kabelbinder, Manipulationsschutz, Schlüsselanhänger etc.
• Weitere Informationen zu verschiedenen Formfaktoren und Beispiele finden Sie auf unserer HID-Tag-Auswahlseite.

Die Vorteile passiver RFID-Tags zeigen sich in der Regel im Vergleich mit alternativen Technologien wie Barcodes oder QR-Codes. Nachfolgend finden Sie die wichtigsten Vorteile gegenüber anderen Technologien:

• Die Tags müssen sich nicht in Sichtweite befinden, um gelesen zu werden. Sie können eingebettet oder verschmutzt sein und funktionieren trotzdem korrekt.
• Unterstützung für Lese- und Schreibvorgänge (im Gegensatz zu schreibgeschützten Technologien)
• Großer Speicher (bis zu 32 KB)
• Optionale kryptografische oder passwortbasierte Sicherheitsfunktionen
• Große Lesereichweite von mehreren Metern (UHF)
• Fähigkeit zum Lesen mehrerer Tags gleichzeitig, z. B. einer ganzen Warenpalette

Weitere Informationen finden Sie im Whitepaper Die 7 wichtigsten Überlegungen für die Wahl des richtigen RFID-Tags.

Die RFID-Lesereichweite hängt unter anderem von den folgenden Faktoren ab:

• Größe der Antenne des Tags
• Tag-Chip
• Tag-Ausrichtung im Lesefeld
• Stärke des Lesefelds
• Umweltfaktoren wie Metall, Wasser oder andere Materialien in der Umgebung des Tags

• LF-, HF- und UHF-Near-Field-Tags haben in der Regel eine Lesereichweite von ~30 cm.
• UHF-Far-Field-Tags haben in der Regel eine Lesereichweite von mehreren Metern, werden jedoch stark von ihrer Umgebung beeinflusst.
• NFC-Tags (HF) sind für die Near-Field-Kommunikation mit einem Smartphone oder einem ähnlichen Gerät ausgelegt und haben in der Regel eine Lesereichweite von ~2 cm.

RFID-Tags werden in der Regel an Elementen angebracht bzw. in Elemente eingebettet, um diese eindeutig zu identifizieren. Die Anwendungsfälle sind sehr vielfältig und sämtliche physischen Objekte werden unterstützt. Alle RFID-Tag-Anwendungsfälle zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:

• Schnellere und genauere Inventur
• Keine menschlichen Fehler
• Optimierter Logistik-Workflow für Artikel
• Kontaktlose Zahlung
• Zutrittskontrolle

RFID-Tags werden verwendet, wenn ein physisches Objekt schnell und zuverlässig eindeutig identifiziert werden muss. Die Anwendungsfälle sind sehr vielfältig und ständig kommen neue hinzu. Nachfolgend finden Sie einige Hauptbereiche, in denen RFID-Tags heutzutage verwendet werden:

• Tierkennzeichnung (Haustiere, Nutztiere, Labortiere)
• Kontaktlose Zutrittskontrollsysteme
• Kontaktlose Zahlungen
• Elektronische Pässe und Personalausweise
• Einzelhandelslogistik
• Automatisierung und Fertigung
• Mehrweg-Transportbehälter
• Gewerbliche Wäschereien
• Medizin- und Gesundheitsgeräte
• Abfallmanagement

NFC-Tags (Near Field Communication) sind passive Hochfrequenz-RFID-Tags, die eine mit dem NFC-Datenaustauschformat (NFC Data Exchange Format, NDEF) konforme Datenstruktur gemäß der Definition des NFC-Forums enthalten. Jedes NFC-konforme Lesegerät, etwa ein Mobiltelefon, kann ohne zusätzliche API NDEF-Daten wie URLs oder Kontakte verarbeiten. Genauere Informationen finden Sie im Whitepaper The Power of Choice: From Standard NFC to Secure Solutions.

• NFC-Tags werden häufig als praktischer Ersatz für einen QR-Code verwendet. Sie hosten eine URL, die geöffnet wird, wenn das Tag mit einem NFC-Telefon berührt wird.
• NFC-Tags können auch andere Informationen hosten, etwa Kontakte, Bilder, Aktionen oder Telefonnummern.
• Auch Fahrkarten im öffentlichen Nahverkehr können NFC-Tags sein.
• Sichere NFC-Tags wie das HID Trusted Tag eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten für die Anwesenheitsprüfung bei Kontrollgängen, bei elektronischen Besuchskontrollen im Gesundheitswesen oder bei Serviceprotokollen.