RFID Frequenzen

Das sagen die RFID Frequenzen über die Reichweite aus

RFID – diese vier Buchstaben bezeichnen die sogenannte Radio Frequency Identification. Dabei handelt es sich vereinfacht ausgedrückt um eine drahtlose Übertragung von gekennzeichneten Codes, die sich an Waren, an bestimmten Gütern, an Tieren, Menschen oder Dienstleistungen befinden. Grundsätzlich kann eine solche Funkübertragung der Daten auf allen bekannten Funkfrequenzen erfolgen. Bei den RFID Frequenzen handelt es sich aber um bestimmte Frequenzen, die sich in einigen Bereichen von den normalerweise üblichen Funkfrequenzen unterscheiden. Die wichtigste Rolle bei den RFID Frequenzen spielt die Entfernung, die zwischen dem RFID-Tag oder dem RFID-Etikett und dem RFID-Lesegerät überbrückt werden muss.

Was ist eigentlich eine Frequenz?

RFID FrequenzenBetriebsfrequenzen, wie das bei RFID Frequenzen der Fall ist, werden in der Regel in Kilohertz oder Megahertz gemessen. Ein Hertz ist dabei stets die standardisierte Einheit eines Wellenzyklus, im Fall von RFID handelt es sich dabei um Funkwellen. Wer wissen will, was er sich unter einer Frequenz vorstellen muss, sollte an eine Welle im Meer denken, die einen Tiefpunkt und einen Höhepunkt hat, bis sie wieder zu ihrem Mittelpunkt zurückkehrt. Hat diese Welle im Ozean den Tiefpunkt und den Höhepunkt durchlaufen, dann kommt sie immer wieder zu ihrem Mittelpunkt zurück und schließt damit einen kompletten Zyklus ab.

Eine Frequenz bezeichnet eine bestimmte Anzahl dieser Zyklen, die eine Welle in nur einer einzigen Sekunde durchläuft. Eine solche Welle, die für einen Zyklus eine Sekunde benötigt, wird ein Hertz genannt. Handelt es sich beispielsweise um ein RFID-Etikett in einem Hochfrequenzbereich mit einer Betriebsfrequenz von 13,56 Megahertz, dann durchläuft diese Welle 13.560.000 Zyklen in nur einer Sekunde. Eine Frequenz ist eine physikalische Größe, die es seit 1930 gibt und die ihren Namen dem Physiker Heinrich Hertz verdankt.

Die RFID Frequenzen in Europa

Was die Frequenzen angeht, geht jedes Land seinen eigenen Weg. Die Internationale Standardisierungsorganisation, kurz ISO genannt, sowie die Non-Profit-Organisation EPCglobal bemühen sich zwar um einen einheitlichen Standard, aber trotzdem machen viele Länder immer noch, was sie für richtig halten. So liegt der niedrigste Frequenzbereich für die moderne RFID-Technologie in einem Langwellenbereich zwischen 30 und 135 Kilohertz, kurz kHz. Diese RFID Frequenzen gelten in Europa und Japan, sowie in vielen Ländern Latein- und Südamerikas. Dabei beziehen sich die Frequenzangaben allerdings nur auf die RFID-Chips, die in Karten verarbeitet werden. Die Technik arbeitet hier mit einer sogenannten induktiven Kopplung. Ursprünglich galt eine Frequenz von 134,2 Kilohertz, die dazu genutzt wurde, um Nutztiere an der Ohrmarke zu identifizieren. Da bei diesen RFID Frequenzen die Übertragungsrate jedoch recht gering ist, wird sie sonst kaum verwendet. Beliebt ist sie hingegen für Wegfahrsperren, in der Industrie und für Zugangskontrollen bei Unternehmen oder Veranstaltungen.

Die verschiedenen RFID Frequenzen

Grundsätzlich gibt es bei der heute angewandten RFID-Technik drei Bereiche, was die Frequenz angeht. Zum einen ist da der Niedrigfrequenzbereich, gefolgt vom Hochfrequenzbereich und dem sogenannten Ultrahochfrequenzbereich.

Der Niedrigfrequenzbereich

Dieser Bereich umfasst 125 bis maximal 134 Kilohertz und es kommen in der Regel Glastransponder beim niedrigen Frequenzbereich zum Einsatz. Wie bereits erwähnt, werden diese Frequenzen in den Ohrmarken bei Nutztieren wie Kühen, Schweinen und Rindern verwendet. Die Reichweite ist mit bis zu zehn Zentimeter jedoch sehr gering. Dafür ist der Niedrigfrequenzbereich unempfindlich, sowohl gegen Feuchtigkeit als auch gegen Gegenstände aus Metall, die sich in der direkten Umgebung befinden. Ebenfalls gut zum Einsatz kommen können die RFID-Chips in diesen Frequenzbereich unter den meist robusten Bedingungen in der Industrie. Neben Zugangskontrollen hat sich die niedrige Frequenz aber auch bei der Lagerhaltung bewährt.

Der Hochfrequenzbereich

RFID Frequenzen, die sich im Hochfrequenzbereich bewegen, arbeiten in einem Bereich von beispielsweise 13,56 Megahertz. Diese Frequenz ist vielfach bei RFID-Etiketten zu finden. Auch bei Waren oder anderen Objekten auf Förderbändern, die mit einer großen Geschwindigkeit an einem Lesegerät vorbei transportiert werden, wird diese Frequenz oft genutzt. Auf diese Weise lassen sich sehr hohe Mengen an Daten einzeln sicher erfassen, was die Arbeit in Warenlagern oder Fabriken einfacher und effizienter macht. Sogenannte HF-Etiketten gelten als die „Schweizer Messer“ unter den RFID Frequenzen, und zwar aufgrund ihrer großen Speicherkapazitäten, den hohen Datenübertragungsraten und Leseabständen, die von wenigen Millimetern bis zu mehreren Metern reichen. Medikamente werden auf diese Weise erfasst, auch für Dokumente kommt der Hochfrequenzbereich infrage. Ein anderes Einsatzgebiet sind Gepäckabfertigungen und Sortieranlagen an Flughäfen.

Der Ultrahochfrequenzbereich

Der Ultrahochfrequenzbereich oder UHF-Bereich, umfasst ein Frequenzband von rund 900 Megahertz. Damit lassen sich Reichweiten bis zu mehreren Metern überbrücken. Interessant ist der UHF-Bereich für Speditionen oder Logistikunternehmen, die auf diese Weise ihre Güter erreichen können, die sich noch auf der Laderampe befinden. Leider arbeiten auch Langfinger mit diesem RFID Frequenzbereich, damit sie mit ihren Lesegeräten nicht so nah an ihre Opfer herangehen müssen. Generell wird in den USA im Ultrahochfrequenzbereich mit 915 Megahertz gearbeitet. 100 Meter, bei günstigen Bedingungen auch mehr, lassen sich mit dieser Frequenz überbrücken.

Der Mikrowellenbereich

Die Mikrowelle fühlt sich nicht nur in der Küche zu Hause, sie spielt auch bei den RFID Frequenzen eine wichtige Rolle. Der Mikrowellenbereich, in dem noch sogenannte ISM-Bänder Verwendung finden, liegt hier zwischen 2,45 und 5,8 Gigahertz, zusätzlich kommt noch ein weiterer Bereich mit 24,125 Gigahertz infrage. Was aber alle Bereiche gemeinsam haben, ist ihre extrem hohe Lesegeschwindigkeit. Die Reichweiten, die dabei überbrückt werden können, liegen zwischen zwei und maximal zehn Metern. Verwendung findet der Mikrowellenbereich vor allem bei Objekten, die sich sehr schnell bewegen, auch an Mautstationen wird damit gearbeitet. Handelt es sich um den Gigahertz-Bereich, dann durchlaufen die Wellen pro Sekunde eine Milliarde Zyklen, eine unvorstellbare Geschwindigkeit, ohne die die moderne RFID-Technik überhaupt nicht möglich wäre.

Fazit zu den RFID Frequenzen

Ohne die richtigen Frequenzen wäre die moderne RFID-Technik nicht machbar. Für jeden Bereich gibt es die passende Frequenz und für jeden Alltagsbereich die richtige RFID-Technologie. Selbst im Marketing erfreut sich RFID einer sehr großen Beliebtheit, denn die aktuelle RFID-Technik hat auch die Fähigkeit, mit dem Smartphone zu kommunizieren. Dabei geht es jedoch in erster Linie darum, dass sich digitale Interaktionen mühelos mit der physischen Welt verbinden lassen. Das Gleiche gilt für die Ultrahochfrequenzen, die gerne in Laboren und bei der Lagerhaltung Verwendung finden. Selbst im Sport sind sie nicht mehr wegzudenken, denn sie messen die Zeit mit allergrößter Präzision.

Redaktion
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