1. Was ist ein RFID-Transponder?

RFID-Transponder (auch bekannt als „RFID-Tags“) speichern zu einem bestimmten Objekt oder Behälter zugehörige Informationen. Die Größe eines solchen RFID-Transponders kann von einem Streichholzkopf bis zu den Ausmaßen eines Backsteins reichen. Während bestimmte Transponder als eine simple, zuordenbare ID für ein Objekt genutzt werden, sind andere in der Lage, eine große Bandbreite verschiedener Informationen zu einem Objekt aufzunehmen. Diese sogenannten „Identifier“ können entsprechend den Anforderungen des jeweiligen Prozesses individualisiert werden. Üblicherweise besteht ein RFID-Transponder aus einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) und entweder einer kleinen Spule oder aufgedruckten Leiterbahnen, die als Antenne agieren. Diese Komponenten werden meist durch ein schützendes Material wie Plastik oder Silikon umhüllt.

RFID-Transponder lassen sich in die Kategorien Read-Only, Read/Write und WORM (write once, read many) unterteilen. Im Falle von Read-Only-Transpondern können Informationen nicht nachträglich hinzugefügt oder überschrieben werden. Diese Transponder speichern lediglich die Informationen, die ihnen während ihrer ursprünglichen Herstellung hinzugefügt wurden. Ein Read/Write-Transponder hingegen erlaubt eben diese nachträglichen Anpassungen und Updates. WORM-Transponder sind einmal veränderbar, anschließend aber nur noch auszulesen und nicht mehr zu beschreiben.

2. Wo liegt der Unterschied zwischen aktiven und passiven RFID-Transpondern?

Eine weitere gängige Unterscheidung im Bereich RFID besteht zwischen aktiven und passiven RFID-Transpondern. Aktive RFID-Transponder beinhalten einen Transmitter und eine eigene, integrierte Stromquelle. Diese Quelle speist die anwendungsspezifische integrierte Schaltung des Transponders und wird auch genutzt, um das Signal der Transponder-Antenne an einen RFID-Leser zu übertragen.

Passive RFID-Transponder verfügen über keine integrierte oder externe Stromquelle. Stattdessen beziehen sie die nötige Energie über die von einem RFID-Leser ausgesendeten elektromagnetischen Wellen. Diese Wellen induzieren einen Strom in die Antenne des Transponders und erlauben so die Kommunikation zwischen RFID-Transponder und -Leser. Des Weiteren sind auch semi-passive RFID-Transponder am Markt erhältlich. Diese nutzen eine integrierte Batterie, um den internen Schaltkreis zu betreiben, beziehen aber für die tatsächliche Kommunikation ebenfalls Energie von einem Lesegerät.

Aktive und semi-passive RFID-Transponder sind insbesondere dann eine gute Wahl, wenn wertvolle Güter über größere Distanzen getrackt werden sollen. Für eine Massenidentifikation von weniger wertvollen Gegenständen über kurze Distanzen sind passive Transponder besser geeignet, da sie in der Anschaffung deutlich günstiger sind als aktive oder semi-passive Transponder. Aktive Transponder mit Batterien und leistungsstarken Antennen sind üblicherweise auch erheblich größer als passive Transponder. Abhängig von der Leistung des RFID-Lesers ist es möglich, mit aktiven Transpondern Reichweiten von bis zu 300 m zu erreichen. Kleinere, passive Niederfrequenz- und Hochfrequenz-RFID-Transponder werden in Distanzen von bis zu 0.5 m ausgelesen und Ultrahochfrequenz-Transponder agieren überwiegend im Bereich von 3 m bis 6 m.

3. Wieviel Information kann ein RFID-Transponder aufnehmen?

Die Menge an Daten, die auf einem einzelnen RFID-Transponder gespeichert werden kann, variiert je nach Art des benutzten Transponders. Einfache Transponder, die als IDs genutzt werden, speichern lediglich eine 96-bit- oder 128-bit-Seriennummer (auch bekannt als UID = „unique permanent information“). Die meisten RFID-Transponder für industrielle Anwendungen sind mit bis zu 2 KB Speicher ausgestattet – genügend Platz, um verschiedene Identifier und die dazugehörige Information aufzunehmen. Bestimmte Hersteller bieten auch Transponder mit 4 KB bis 8 KB Speicherkapazität an, die zum Beispiel in der Luftfahrtbranche eingesetzt werden. Das obere Ende der Spektrums bilden militärische RFID-Tags, wie sie die US Army nutzt: Diese erreichen bis zu 128 KB Speicherplatz.

4. Warum gibt es so viele verschiedene passive RFID-Transponder?

Befasst man sich zum ersten Mal mit RFID als möglicher Applikationslösung, kann die Bandbreite an verfügbaren passiven RFID-Transpondern durchaus erstaunen. Wo liegt die Ursache für dieses große Angebot? RFID ist eine äußerst vielseitige Technologie, die sich reibungslos in Prozesse einfügt und die Bauform von Transpondern lässt sich flexibel anpassen, um den Anforderungen bestimmter Applikationen zu entsprechen. Einige Beispiele hierfür:

• Zur Identifikation von Nutztieren werden äußerst kleine Transponder benutzt, die den Tieren unter die Haut implementiert werden.
• Zur Identifikation von Baumstämmen oder anderen hölzernen Gegenständen sind Transponder in der Form von Nägeln oder Schrauben erhältlich.
• Zur Identifikation von Personen an Zugangskontrollen sind RFID-Transponder als Schlüsselanhänger ausgelegt.
• Zur Identifikation von Textilien werden Transponder als dezente Inlays („Smart Label“) eingenäht.

Das Muster ist offensichtlich: RFID passt sich der Applikation an – nicht umgekehrt.

5. Wie langlebig ist ein RFID-Transponder?

Betrachtet man die Langlebigkeit von RFID-Transpondern, muss zwischen aktiven und passiven Transpondern unterschieden werden. Sobald ein aktiver Transponder seine Batteriereserve aufgebraucht hat, ist er nicht länger nutzbar. Die Lebensdauer eines solchen Transponders ist von der Batterieleistung und den Applikationsbedingungen abhängig. Längere Lesedistanzen ziehen entsprechend mehr Energie. Die meisten aktiven RFID-Transponder verfügen über Long-Life-Batterien, um die Lebensdauer des Transponders so weit zu verlängern wie nur möglich.

Passive RFID-Transponder können hingegen eine extrem lange Lebensdauer erreichen, wodurch anfängliche Investitionen in ein solches RFID-System mehr als lohnenswert sind. Pepperl+Fuchs bietet z. B. Transponder an, die für raue industrielle Bedingungen ausgelegt sind. Diese Transponder sind in der Regel mehr als 100 000 Mal oder, im Falle von sogenannten FRAM-Transpondern, sogar nahezu beliebig oft beschreib- und auslesbar. Weitere spezielle Transponder sind mit Metallgehäusen umschlossen, die Temperaturen bis zu 220 °C widerstehen. Wieder andere verfügen über Plastikgehäuse und sind resistent gegenüber Wasser, Chemikalien, Trafoöl, Benzin und Heizöl.

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