Vielleicht hast du schon einmal von RFID gehört und dich gefragt, was es bedeutet. RFID steht für Radiofrequenz-Identifikation und ist eine intelligente Tracking-Lösung, die in verschiedenen Branchen wie dem Bestandsmanagement, der Logistik oder dem Einzelhandel Einsatz findet.
Obwohl die RFID-Technologie auf den ersten Blick komplex erscheinen mag, ist es einfacher, als es zunächst scheint. RFID-Lesegeräte kommunizieren über Antennen mit Tags, die an Objekten wie Kameras, Kabeln, Kleidungsstücken und sogar Versandcontainern angebracht sind. So können diese Artikel ganz einfach identifiziert werden, etwa wenn häufig eine Vielzahl von Items getrackt werden müssen. Sind diese Items mit RFID-Tags versehen, können sie mit einem Lesegerät gescannt werden, ohne dass dazu eine direkte Sichtverbindung erforderlich ist.
Aber, das ist noch lange nicht alles, was RFID zu bieten hat. Abhängig von der Art des Tags sowie der Frequenz und Lesereichweite bietet RFID eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Branchen. Die Technologie ist sehr vielfältig und könnte genau die Lösung für die Bestandsverwaltung sein, nach der du gesucht hast.
In diesem Beitrag gehen wir auf branchenspezifische Anwendungsfälle für die RFID-Technologie ein, klären die Frage, was RFID genau ist, was du in puncto Datenschutz beachten solltest und erläutern alle Vor- und Nachteile von RFID-Tags. Basierend auf unseren Untersuchungen kannst du mit RFID beispielsweise bis zu 90 % der Zeit sparen, die du zum Scannen von Items aufwenden musst. Doch lohnt sich die Investition? In den folgenden Abschnitten erfährst du mehr dazu.
1. Was ist RFID?
2. Das Ökosystem hinter der Technologie
3. Was sind Tags?
4. Arten von Systemfrequenzen
5. Anwendungsfälle in Unternehmen
6. RFID vs. Barcodes und QR-Codes
7. Datenschutzrechtliche Bedenken
8. Vorteile der Technologie
9. Nachteile der Technologie
10. Fallstudie aus der Praxis
11. Investitionskosten
1. Was ist RFID?
RFID ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die zur Identifizierung von Objekten innerhalb eines bestimmten Radius verwendet wird. Die Technologie findet vor allem in Branchen Anwendung, die auf Lösungen zur Bestandsverfolgung angewiesen sind, wie beispielsweise in der Frachtlogistik oder im Materialverleih. Im Wesentlichen stellt RFID eine weiterentwickelte und intelligentere Variante von Barcodes bzw. QR-Codes dar.
RFID nutzt Antennen, um Radiowellen und Mikrowellen innerhalb des elektromagnetischen Spektrums auszusenden. Diese Wellen werden als „Radiofrequenz“ bezeichnet, was den Namen RFID erklärt.
Die Funkfrequenz dient lediglich der Übertragung von Informationen. Die eigentliche Identifizierung erfolgt durch eine elektromagnetische Kopplung. Dieses Phänomen tritt auf, wenn das elektromagnetische Feld eines Schaltkreises eine Verbindung zu einem anderen Schaltkreis herstellt oder eine Spannung induziert. Auf diese Weise entsteht das RFID-Ökosystem.
Beispiel: Wusstest du zum Beispiel, dass alle Tags an den Kleidungsstücken in einem Geschäft mit RFID ausgestattet sind? Wenn ihre Schaltkreise in Kontakt mit den Schaltkreisen in den Säulen am Ausgang kommen, kommt es zu einer elektromagnetischen Kopplung und ein Alarm wird ausgelöst.
Diese einfachere und kontinuierliche Kopplung wird schon seit mehreren Jahrzehnten eingesetzt. Heutzutage sind aber auch fortschrittlichere RFID-Ökosysteme verfügbar, die noch größere Datenmengen identifizieren und dein System mit den entsprechenden Informationen versorgen können.
Die Antenne und der Transceiver arbeiten oft zusammen oder sind sogar in einem Gerät vereint, wie beispielsweise in einem RFID-Lesegerät. Dieses Lesegerät ist die zentrale Komponente und fungiert als Bindeglied zwischen dem Transponder und der Datenbank. Es gibt sie in verschiedenen Formen und Größen, wobei sie in der Regel entweder stationär oder mobil sind.
- Bei einem Förderband mit RFID-Funktion handelt es sich zum Beispiel um ein stationäres Lesegerät. Diese Lösung ist ideal für große Lager, die häufig mit standardisierten Lieferabläufen arbeiten, wie es beispielsweise bei einem großen Einzelhändler der Fall ist, der in allen Filialen stets den gleichen Bestand führen muss. Ein automatisiertes und festes Trackingsystem mit RFID würde die Prozesse effizienter und schneller gestalten.
- Mobile Lesegeräte hingegen eignen sich am besten für dynamische Umgebungen, wie zum Beispiel beim Veranstaltungsverleih, wo mit verschiedene Arten von Beständen gearbeitet wird. Etwa wenn an einem Tag zwei verschiedene Veranstaltungen stattfinden, für die jeweils unterschiedliches Material benötigt wird. Dann ist es einfacher, das Material manuell zu verpacken und mit dem RFID-Lesegerät zu scannen.
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil des RFID-Ökosystems sind Transponder, die auch als Tags oder Chips bezeichnet werden. Diese kommen ebenfalls in verschiedenen Formen und Größen vor, sind jedoch in der Regel kompakter gestaltet, sodass sie problemlos an den Items befestigt werden können.
Wie funktionieren RFID-Tags? Das RFID-Lesegerät sendet Signale an Tags (oder Chips), die wiederum Bestätigungssignale zurücksenden, die anschließend in Daten übersetzt werden.
Ein weiterer entscheidender Bestandteil des RFID-Ökosystems ist die Datenbank. Wenn das Lesegerät mit den bereits vorhandenen Daten, wie beispielsweise den Seriennummern der Items im Inventar, verknüpft wurde, kann es das vorhandene Material automatisch erkennen. Deshalb müssen die RFID-Transponder (Tags) nicht nur physisch, sondern auch digital mit dem vorhandenen Bestand in der Datenbank verbunden sein, um eine optimale Funktion des RFID-Systems zu gewährleisten.
Aktive RFID-Tags | Passive RFID-Tags |
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Verfügen über eine eigene Stromquelle und senden kontinuierlich ihre eigenen Signale an die Lesegeräte | Keine Stromquelle. Die Antenne des Lesegeräts sendet elektromagnetische Wellen aus, welche die Antenne des passiven Tags mit Energie versorgen |
Große Lesereichweite | Geringe Lesereichweite |
Teurer | Günstiger |
Normalerweise genutzt, um wichtige bewegliche Items, teures Material, Fahrzeuge usw. zu tracken | In der Regel am Inventar innerhalb des Lagers angebracht |
Smart Labels stellen eine einfache Form von passiven RFID-Tags dar. Dabei handelt es sich um dünne, mit speziellen Geräten bedruckbare Etiketten, die einen integrierten Schaltkreis sowie eine Antenne aufweisen. Da sie in den meisten Fällen selbstklebend sind, lassen sie sich in kürzester Zeit an deinem Material anbringen. Der Nachteil ist, dass sie eine sehr kurze Lesereichweite und Lebensdauer haben.
4. Arten von Systemfrequenzen
Entscheidend für die Fähigkeiten des RFID-Systems, etwa für die Lesereichweite, sind die Frequenzen. Es gibt verschiedene Arten von Systemen und Frequenzen, die in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden können. Auch können die Frequenzen je nach Region variieren, sodass sie immer den jeweiligen Vorschriften entsprechen.
Generell kann zwischen vier Frequenzbereichen unterschieden werden: Niederfrequenz, Hochfrequenz, Ultrahochfrequenz und extrem hohe (oder Mikrowellen-) Frequenz.
Wie groß ist die Erfassungsreichweite von RFID? Je kleiner der Frequenzbereich ist, desto geringer ist auch die Erfassungsreichweite. So können beispielsweise Niederfrequenz-Tags nur aus einer Entfernung von ein bis zwei Metern erfasst werden.
- Niederfrequenz-RFID-Systeme dienen üblicherweise der Verfolgung großer Bestände im Lager. Der Frequenzbereich reicht von 30 KHz bis hin zu 500 KHz. Die gängigsten Frequenzen liegen zwischen 125 KHz und 135 KHz (je nach Region). Die Lesereichweite liegt in der Regel ebenfalls im Zentimeterbereich bis hin zu ein oder zwei Metern Entfernung zum Objekt.
- Hochfrequenz-RFID-Systeme werden am häufigsten eingesetzt, denn sie bilden den Industriestandard für die globalen NFC-Protokolle. Der Frequenzbereich reicht von 3 MHz bis hin zu 30 MHz, wobei die häufigste Frequenz 13,56 MHz ist. Die Standard-Lesereichweite ist im Vergleich zu Niederfrequenzsystemen etwas besser, da die Reichweite einige Meter mehr beträgt.
- Ultrahochfrequenz-RFID-Systeme (UHF) sind teuer und werden in der Regel zur Verfolgung von wichtigeren Items eingesetzt. Sie reichen von 300 MHz bis 3 GHz, wobei die häufigste Frequenz 433 MHz ist. Die Lesereichweite kann dabei mehr als 7 bis 8 Meter betragen.
- Die teuerste und leistungsfähigste Option sind schließlich RFID-Systeme mit extrem hohen Frequenzen oder auch Mikrowellen-RFID-Systeme. Sie liegen in der Regel im Bereich von 30 GHz und können Frequenzen bis zu 300 GHz erreichen. Diese Art von Systemen wird beispielsweise auf Frachtcontainern eingesetzt. Die Reichweite kann bis zu 10 oder mehr Meter betragen.
Jetzt, wo die Frage: was ist RFID? geklärt ist, können wir uns die Anwendungsfälle der RFID-Technologie einmal genauer ansehen.
5. Anwendungsfälle in Unternehmen
Nachdem wir nun wissen, was RFID ist und welche Arten von RFID-Tags und Frequenzsystemen es gibt, schauen wir uns nun an, für welche Branchen sich diese Technologie am besten eignet. Von der Bestandsverfolgung bis hin zur Viehwirtschaft gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Einige davon sind:
Verwaltung & Tracking von Material: Durch das Anbringen von Tags an den Items in deinem Warenbestand kannst du deren Standort und Bewegung in der Vertriebskette jederzeit überwachen und feststellen, ob Items verloren gegangen sind. RFID-Systeme für das Materialtracking gehören zu den beliebtesten Anwendungsbereichen von RFID.
Supply-Chain-Management: Beim Supply-Chain-Management ermöglicht RFID eine noch bessere Bestandsverwaltung und -verfolgung, da mehrere Schritte der Lieferkette abgedeckt sind. Mit RFID können Unternehmen nachverfolgen, in welcher Phase der Lieferkette sich ihre Bestände befinden. So können sie anhand von Echtzeitdaten entsprechend planen.
Frachtlogistik: Ein weiterer Teilbereich der Lieferkette und ebenfalls ein beliebter Einsatzbereich für RFID ist die Frachtlogistik. Mit fortschrittlichen UHF-/Mikrowellen-RFID-Systemen lassen sich Container in Hafenanlagen, Terminals oder anderen Knotenpunkten, an denen Tausende von Containern nebeneinander aufgereiht sind, leicht nachverfolgen.
Tracking von Tieren: Dazu gehören Haustiere, deren Halsbändern mit RFID-Tags versehen werden können, sowie das Viehmanagement für große Herden von Rindern, Schafen usw.
Persönliche Ausweisdokumente: Tatsächlich enthalten auch moderne Reisepässe RFID-Chips. Jedes Mal, wenn wir die Grenzen passieren, erfassen und registrieren die Grenzbeamten mithilfe von speziellen Geräten die persönlichen Daten wie Passnummer, Geburtsdatum sowie das Gültigkeitsdatum des Dokuments.
Einzelhandel: RFID wird auch in der Textilindustrie eingesetzt. Alle Tags an der Kleidung sind mit RFID ausgestattet. Die Scansysteme an den Ladeneingängen dienen als stationäre Lesegeräte.
Gesundheitswesen: In medizinischen Einrichtungen werden RFID-Tags von Patienten und Personal zur Überprüfung von Informationen, zur Verkürzung von Wartezeiten und zur Lokalisierung von Patienten eingesetzt. Diese Technologie wird auch bei wichtigen chirurgischen Instrumenten genutzt, um sicherzustellen, dass diese bei Operationen zur Verfügung stehen.
RFID-Tags | Barcodes & QR-Codes |
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Physische Items, die einen integrierten Schaltkreis und eine Antenne enthalten | Gedruckt, digital |
Häufig durch eine langlebige Kunststoffbeschichtung geschützt | Kann nach mehrmaligem Gebrauch mit der Zeit verschleißen (falls gedruckt) |
Zum Scannen von Items muss keine Sichtverbindung bestehen | Sichtverbindung zum Scannen von Items erforderlich |
Abhängig von der Art des Tags können Items aus einer beträchtlichen Entfernung gescannt werden | Scannen nur in unmittelbarer Nähe möglich |
Kann mehrere Tags gleichzeitig lesen | Kann nur einen Tag pro Scan lesen |
Stromversorgung durch interne Stromquelle oder durch Kontakt mit RFID-Lesegerät erforderlich | Keine Stromversorgung erforderlich (es sei denn, es wird in digitaler Form gezeigt) |
Investitionen in Hardware erforderlich (sowohl Lesegeräte als auch Tags) | Geringfügige Investitionen erforderlich; bei digitaler Version möglicherweise sogar kostenlos |