Qualitätssicherung mit Barcode und RFID

Barcode und RFID, zwei Technologien der Automatischen Identifizierung

Beide Technologien werden sich zukünftig im Bereich Automatische Identifizierung ergänzen und jeweils dort eingesetzt werden, wo es wirtschaftlich Sinn macht und technisch durchführbar ist.

Die Standardisierung im Bereich RFID ist inzwischen sehr weit fortgeschritten. Das gibt Planungssicherheit. GS1 bietet mit dem EPC (EPC Global) einen einheitlichen Standard außerhalb der reinen Technologie in Analogie zum EAN-Konzept.

Wenn der Einsatz der Transponder von den Rahmenbedingungen passt, werden wir diesen empfehlen und Ihnen einen kompetenten Partner vorschlagen.

Wie funktioniert RFID?

Bei RFID, also der Identifizierung mittels elektromagnetischer Wellen, werden die Eigenschaften dieser sowie bestimmte physikalische Gesetzmäßigkeiten ausgenutzt.

Der Transponder besteht vereinfacht aus einem Datenspeicher (Chip) und einer Antenne. Kommt diese Antenne nun in ein elektromagnetisches Feld wird in dem Transponder durch die zugeführte Energie eine Spannung induziert. Der Transponder beginnt in Richtung der Quelle zu senden. Die in dem Chip gespeicherten Informationen können jetzt übertragen werden. Die Antenne des Empfängers nimmt diese Information auf und übergibt sie an eine Auswerteeinheit.

Da es sich nicht um ein optisches System handelt, ist keine Sichtverbindung nötig. Stoffe können unterschiedlich durchdrungen werden. Elektrisch leitende Stoffe (z. B. Flüssigkeiten) können die Übertragung beeinflussen. Es kommt zur Dämpfung des Signals bis hin zur Auslöschung oder zu Ablenkungen.

Weiterhin hängt die Reichweite des Transponders von der Größe der zugeführten Energie ab. Diese Energie wird entweder nur durch die Sende-/Empfangseinheit zugeführt (passiver Transponder) bzw. durch eine eigene Energiequelle gespeist (aktiver Transponder).

Transponder gibt es in verschiedenen Bauformen, um ein breites Spektrum an Anwendungen abzudecken. Je nach Einsatz stehen Transponder in Knopfform, als Smart Label (Etikett), im Spritzgussgehäuse von wenigen Millimetern Größe, als Glastransponder oder als Chipkarte (Plastikkarte) sowie als Einbautransponder (Inlay) zur Verfügung.

Aktive und Passive Transponder

Passive Transponder

beziehen ihre Energieversorgung per induziertem Strom aus dem elektromagnetischen Feld der Lesestation. Passive Transponder enthalten keinen eigenen Mikroprozessor, sondern i.d.R. einfache Chips mit fest kodierten Kommandosequenzen.
Lebensdauer praktisch unbegrenzt.

Aktive Transponder

besitzen eine eigene Stromquelle. Sie sind erforderlich, wenn sich leistungsfähige Mikroprozessoren, Speicherbausteine mit größeren Datenvolumina oder sogar Sensoren auf dem Transponder befinden sollen. Aktive Transponder befinden sich im Ruhezustand und werden durch ein Aktivierungssignal geweckt. Je öfter die Transponder gelesen werden, desto geringer ihre Lebensdauer.
Lebensdauer bis zu 10 Jahren.

Read-Write- / Read-Only / Worm- Transponder

Read-Write-Tag (RW-Transponder)
Transponder verfügt über einen mehrfach beschreibbaren Speicher. Einsatz bei Aufgaben, wo Daten dezentral vor Ort am Objekt ausgelesen und verändert werden müssen.

Read-only-Tag (RO-Transponder)

Transponder mit fest programmierter Identifikationsnummer. Einsatz bei Aufgaben, wo nur wenig Daten benötigt werden oder die Information über die Nummer aus einem Netzwerk verfügbar ist, Günstigste Form der Transponder.

WORM-Transponder

Einmal beschreibbar (write once) und mehrfach lesbar (read many)

RW- und RO-Transponder verfügen über eine Seriennummer, die weltweit einmalig ist. Das ermöglicht eine eindeutige Identifizierung.

Reichweiten

Unterscheidung in:

  • Close Coupling-Systeme, maximale Lesedistanz bis zu 1cm
  • Proximity Coupling-Systeme, Lesedistanz etwa 15 cm
  • Vicinity Coupling-Systeme, Lesedistanz bei ca. 1,20 m
  • Long Range-Systeme, Lesedistanz deutlich über 10 m

Abhängig von:

  • Energieversorgung
  • Leistung der Schreib-/Leseeinrichtung
  • Abschirmung
  • Reflexionen
  • Arbeitsfrequenz

Frequenzen

  • niederfrequenter Bereich (100 - 135 kHz)
    z. B.: HITAG, HID PROX
  • hochfrequenter Bereich (13,56 MHz), - Standardisierung der Frequenzen abgeschlossen
    Smart Label, hohe Verschleißsicherheit, sehr resistent gegen Umwelteinflüsse und Chemikalien (je nach Gehäusebauform und -material)
    z. B.: Legic, iCLASS, Tag-it, I-Code, Pico Tag, my-d
  • Fernbedienung für Zentralverriegelung (400 MHz)
  • UHF-Bereich (868 MHz/EU und 915MHz/USA) - noch keine einheitlichen europäischen Standards über die Frequenzen
    z. B.: EPC
  • Lizenz- und anmeldefreies ISM-Band (2,45 MHz) - noch fehlende durchgängige Standardisierung
    z. B.: UCODE

Welcher Transponder wofür?

Transponder haben unterschiedliche Frequenzen, unterschiedliche Protokolle, Vor- und Nachteile. RFID ist kein Produkt "von der Stange". Die Einsatzbedingungen müssen exakt formuliert werden. Eine umfangreiche Beratung über den Einsatz des Transponders ist unerlässlich. Die folgende Übersicht gibt Ihnen die Möglichkeit einer Vorauswahl, ersetzt aber keine Beratung.

 

Typische Merkmale aktiver und passiver Transponder:

 

125 kHz:

  • Resistent zu Wasser und Metall
  • Geringe Lesereichweite
  • Einfache Entwicklung von R/W-Antenne
  • Kleine Etikettengröße

13,56 MHz:

  • Geringe Lesereichweite
  • Resistent gegen Umwelteinflüsse (je nach Bauform)
  • Hohe Verschleißsicherheit

UHF (868 - 915 MHz)

  • Große Lesereichweite
  • Gut geeignet für Logistik (SCM)
  • Relativ große Etiketten
  • Dünne Etiketten möglich
  • Kann andere Systeme beeinträchtigen
  • EPC

2,45 GHz

  • Geringe Etikettengröße
  • Leicht an Produkten zu befestigen
  • Störanfällig gegenüber äußeren Bedingungen