Vielleicht hast du schon einmal von RFID gehört und dich gefragt, was es bedeutet. Die Abkürzung steht für Radiofrequenz-Identifikation. RFID ist eine intelligente Tracking-Lösung, die in vielen Branchen eingesetzt wird, z. B. im Bestandsmanagement, in der Logistik oder im Einzelhandel.
Auch wenn diese Technologie vielleicht kompliziert klingen mag, können wir dir versichern, dass es einfacher ist, als es klingt. Über Antennen kommunizieren RFID-Lesegeräte mit Tags, die an bestimmten Objekten wie Kameras, Kabeln, Kleidungsstücken und sogar Versandcontainern angebracht sind, und ermöglichen so deren Identifizierung.
Stell dir beispielsweise eine Situation vor, in der du mit vielen Items zu tun hast, die nachverfolgt werden müssen. Wenn diese Items mit RFID-Tags versehen sind, können diese mit einem Lesegerät gescannt werden, ohne dass dazu eine direkte Sichtverbindung erforderlich ist.
Das ist jedoch noch nicht alles, was RFID zu bieten hat. Je nach Art des Tags sowie der Frequenzen und Lesereichweiten gibt es viele verschiedene Anwendungsmöglichkeiten für diese Technologie innerhalb der verschiedenen Branchen. Daher ist RFID sehr anpassungsfähig und könnte genau die Lösung für die Bestandsverwaltung sein, nach der du schon immer gesucht hast.
In diesem Beitrag gehen wir auf branchenspezifische Anwendungsfälle für die RFID-Technologie ein, klären Fragen zum Datenschutz und erläutern die Vor- und Nachteile. Basierend auf unseren Untersuchungen kann RFID beispielsweise bis zu 90 % der Zeit beim Scannen von Items einsparen. Doch lohnt es sich, angesichts der erheblichen Investitionskosten? In den folgenden Abschnitten erfährst du mehr darüber.
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 kabellose Kommunikationstechnologie, die zur Identifizierung von Objekten innerhalb eines bestimmten Radius verwendet wird. Sie eignet sich besonders für Branchen, die Lösungen zur Nachverfolgung ihrer Lagerbestände benötigen (z. B. Frachtlogistik oder Materialverleih). Du kannst dir RFID als eine verbesserte und intelligentere Version des Scannens von Barcodes oder QR-Codes vorstellen.
Innerhalb des elektromagnetischen Spektrums sendet RFID Radiowellen und Mikrowellen über Antennen aus. Diese Wellen werden als "Radiofrequenz" bezeichnet, woher auch der Name RFID stammt.
Die Funkfrequenz ermöglicht jedoch lediglich die Übertragung von Informationen. Das letzte Element im Namen von RFID, die Identifizierung, erfolgt durch elektromagnetische Kopplung. Wenn das elektromagnetische Feld in einem Schaltkreis eine Verbindung zu einem anderen Schaltkreis herstellt oder eine Spannung induziert, kommt es zum Phänomen der elektromagnetischen Kopplung. Auf diese Weise wird das RFID-Ökosystem geschaffen.
Beispiel: Stell dir alle Tags vor, die du in einem Geschäft an Kleidungsstücken siehst. Wusstest du, dass diese alle mit RFID ausgestattet sind? Wenn ihre Schaltkreise in Kontakt mit den Schaltkreisen in den Säulen am Ausgang kommen, kommt es zu einer elektromagnetischen Kopplung.
Dies ist eine Art der einfachen und kontinuierlichen Kopplung, die es schon seit mehreren Jahrzehnten gibt. Allerdings gibt es heutzutage fortschrittlichere RFID-Ökosysteme, die in der Lage sind, noch größere Datenmengen zu identifizieren und dein System mit den entsprechenden Informationen zu versorgen.
Die Antenne und der Transceiver arbeiten oft zusammen oder sind sogar in einem Gerät vereint, z. B. in einem RFID-Lesegerät. Das Lesegerät ist die wichtigste Komponente, die eine Verbindung zwischen dem Transponder und der Datenbank herstellt. Es gibt diese in vielen Formen und Größen, aber in der Regel können sie als stationäre oder mobile Geräte kategorisiert werden.
- Ein Beispiel für ein stationäres Lesegerät kann ein Förderband mit RFID-Funktionen sein. Diese Lösung ist optimal für große Lager, die häufig mit gleichbleibenden Lieferlinien arbeiten. Stell dir das Lager eines großen Einzelhändlers vor, der in seinen angebundenen Filialen immer den gleichen Bestand auf Vorrat haben muss. Es wäre einfacher, ein automatisiertes und festes Verfolgungssystem mit RFID zu haben, um effiziente und schnelle Verfahren zu gewährleisten.
- Andererseits funktionieren mobile Lesegeräte am besten in unbeständigen Umgebungen, wenn täglich verschiedene Arten von Beständen benötigt werden. Man denke nur an den Veranstaltungsverleih. An einem Tag können zwei verschiedene Veranstaltungen stattfinden, für die unterschiedliche Materialien benötigt werden. Es wäre einfacher, das Material manuell einzupacken und alles mit dem RFID-Lesegerät zu scannen.
Transponder sind ein weiterer wichtiger Bestandteil des RFID-Ökosystems. Sie werden auch als Tags oder Chips bezeichnet. Auch diese gibt es in verschiedenen Formen und Größen, sind aber in der Regel kleiner, sodass sie leicht am Inventar angebracht werden können.
Wie funktionieren die RFID-Tags? Wenn du ein RFID-Lesegerät verwendest, sendet es Signale an Tags (oder Chips), die wiederum Bestätigungssignale zurücksenden, die dann in Daten übersetzt werden.
Der letzte Bestandteil des RFID-Ökosystems ist die Datenbank. Wenn das Lesegerät mit bereits vorhandenen Daten (z. B. Seriennummern von Materialien im Inventar) vernetzt ist, kann es das vorhandene Inventar automatisch erkennen. Das bedeutet, dass die RFID-Transponder (Tags) nicht nur physisch, sondern auch digital mit dem vorhandenen Bestand in der Datenbank verbunden sein müssen, damit das RFID-System optimal funktioniert.
| Aktive RFID-Tags | Passive RFID-Tags |
|---|---|
| Verfügen über eine eigene Stromquelle und senden kontinuierlich ihre eigenen Signale an die Lesegeräte | Keine Stromquelle. Die Antenne des Lesegeräts sendet elektromagnetische Wellen aus, die die Antenne des passiven Tags mit Energie versorgen |
| Große Lesereichweite | Geringe Lesereichweite |
| Teurer | Günstiger |
| Normalerweise genutzt, um wichtige bewegliche Items, teure Materialien, Fahrzeuge usw. zu verfolgen | In der Regel am Inventar innerhalb des Lagers angebracht |
Eine einfache Form der passiven RFID-Tags sind Smart Labels. Es handelt sich dabei um dünne, mit speziellen Geräten bedruckbare Etiketten, in die zudem ein Schaltkreis und eine Antenne integriert sind. Da sie in den meisten Fällen selbstklebend sind, lassen sie sich in kürzester Zeit an sämtlichen Materialien anbringen. Dies hat jedoch auch Nachteile, denn sie haben eine sehr kurze Lesereichweite und Lebensdauer.
4. Arten von Systemfrequenzen
Die Frequenzen sind entscheidend für die Fähigkeiten des RFID-Systems, z. B. für die Lesereichweite. Es gibt verschiedene Arten von Systemen und Frequenzen, die in unterschiedlichen Tätigkeitsbereichen eingesetzt werden können. Zudem ist anzumerken, dass diese ebenfalls je nach Region variieren können, um den jeweiligen Vorschriften zu 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 bis zu ein oder 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 sogar 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.
5. Anwendungsfälle in Unternehmen
Nachdem wir nun wissen, was RFID ist und welche Arten von 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 viele Einsatzmöglichkeiten - einige davon sind beispielsweise:
Verwaltung & Verfolgung von Materialien: Durch das Anbringen von Tags an einer Vielzahl von Items im Warenbestand ist es Unternehmen möglich, deren Standort und Bewegung in der Kette jederzeit zu überwachen und so auch festzustellen, welche Items verloren gegangen sind. RFID-Systeme zur Verfolgung von Materialien gehören zu den beliebtesten Anwendungsbereichen.
Lieferkettenmanagement: Dies ermöglicht eine noch bessere Bestandsverwaltung und -verfolgung, da mehrere Stufen der Lieferkette abgedeckt sind. Mit RFID können Unternehmen nachverfolgen, in welcher Phase der Lieferkette sich ihre Bestände befinden, sodass sie anhand von Echtzeitdaten entsprechend planen können.
Frachtlogistik: Ein weiterer Teilbereich der Lieferkette und ebenfalls ein beliebter Einsatzbereich. Mit fortschrittlichen UHF-/Mikrowellen-RFID-Systemen lassen sich Container in Hafenanlagen, Terminals oder anderen Knotenpunkten, an denen Tausende von Containern nebeneinander aufgereiht sind, leicht verfolgen.
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: Ja, tatsächlich enthalten die modernen Reisepässe RFID-Chips. Jedes Mal, wenn wir die Grenzen passieren, verfügen die Grenzbeamten über spezielle Geräte, die persönliche Daten wie die Passnummer, das Geburtsdatum sowie das Gültigkeitsdatum des Dokuments erfassen und registrieren.
Einzelhandel: RFID wird vor allem in der Textilindustrie eingesetzt. Alle Tags an der Kleidung sind RFID-fähig, und die Scansysteme an den Ladeneingängen dienen als stationäre Lesegeräte.
Gesundheitswesen: Ob man es glaubt oder nicht, in einigen medizinischen Einrichtungen werden RFID-Tags von Patienten und Personal zur Überprüfung von Informationen, zur Verkürzung von Wartezeiten und zum Auffinden von Patienten, die zurück in ihre Abteilung kommen sollen, getragen. Diese Technologie wird auch bei wichtigen chirurgischen Instrumenten eingesetzt, um sicherzustellen, dass diese bei Operationen jederzeit zur Verfügung stehen.
| RFID-Tags | Barcodes & QR-Codes |
|---|---|
| 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 |
