Was ist RFID-Technologie? Definition, Bedeutung, Funktionsweise

Erfahren Sie alles über RFID Tracking und die Einsatzmöglichkeiten der Technologie

RFID ist eine Abkürzung für Radio Frequency Identification. Die Technologie eignet sich für zahlreiche Anwendungen in Industrie und Alltag. Dabei nimmt die Bedeutung von RFID in Zeiten von Industrie 4.0 stetig zu, da sich dank RFID Tracking Prozesse gezielt automatisieren und vereinfachen lassen. Hierzu werden Objekte mit RFID-Tags ausgestattet, die von RFID-Readern oder RFID-Gates automatisch ausgelesen werden können. Die RFID-Technologie ermöglicht hier eine schnelle und sichere Datenerfassung, die insbesondere in den Bereichen Fertigung, Montage und Lagerlogistik von großem Vorteil ist.

Erfahren Sie alles über die Definition, Bedeutung, Funktionsweise und Anwendung von RFID. Wir zeigen Ihnen als Beispiel verschiedene Use Cases in der Industrie und gehen auf Hardwarekomponenten wie RFID Transponder, Etiketten und Reader ein.

RFID Bedeutung und Funktionsweise einfach erklärt

RFID-Technologie: Definition, Bedeutung und Funktionsweise von RFID einfach erklärt

RFID bedeutet Radio Frequency Identification und ist ein automatisiertes Identifikationsverfahren. RFID beruht, wie der Name schon sagt, auf Funkwellentechnologie. In der Anwendung besteht RFID hauptsächlich aus vier Komponenten: einem Chip, der mit einer Antenne den Transponder bildet, und dem Lesegerät, welches ebenfalls mit einer oder mehrerer Antennen ausgestattet ist. Das Erstaunliche an der RFID-Technologie ist, dass der Transponder (engl. „tag“) völlig ohne eigene Stromversorgung funktioniert. Durch die Sendeleistung des Readers, bzw. dessen Antenne, entsteht ein elektromagnetisches Feld. Sobald der Transponder in Reichweite der Antenne ist, induziert das elektromagnetische Feld eine Spannung und der Chip kann beschrieben oder ausgelesen werden.

Doch auch der RFID-Transponder hat eine Auswirkung auf das Lesegerät. Wenn ein Transponder von der Antenne eines Lesegerätes mit Strom versorgt wird, so kommt es auf Seiten des Lesegerätes zu einem Spannungsabfall. Diesen Effekt macht sich der Transponder zunutze, indem er steuert, wie viel Energie er aufnimmt und so zwischen den Zuständen „an“ und „aus“ wechselt. Er führt dadurch entweder einen Spannungsabfall an der Antenne herbei oder nicht. Dieses binäre Signal kann das Lesegerät als „0“ und „1“ interpretieren und so in Maschinensprache verarbeiten.

Lokalisierung

durch punktuelle Erfassung innerhalb definierter Bereiche

Datenaustausch

erfolgt kontaktlos zwischen RFID-Tag und RFID-Reader

Energieversorgung

der RFID-Tags über elektromagnetische Felder

Wofür benutzt man RFID? Anwendungen im Alltag

RFID-Tags finden in vielerlei Situationen des Alltags Anwendung. So sind Autoschlüssel für die „schlüssellose“ Benutzung mit RFID-Transpondern ausgestattet, an Kleidung werden RFID-Transponder angebracht, um Diebstahl zu verhindern, und Firmenausweise mit RFID-Transpondern ermöglichen eine Zutrittskontrolle, Zeiterfassung und Bezahlung im Firmenrestaurant.

Eine ebenfalls weit verbreitete Abkürzung von RFID-Technologie im Alltag ist NFC. NFC steht für Near Field Communication und beruht auf HF-RFID-Technologie. Hierbei werden über sehr kurze Entfernungen von ca. 10 cm moderate Übertragungsraten von bis zu 424 kBit/s erreicht. Für die vorgesehenen Anwendungen ist dies jedoch auch absolut ausreichend. So wird NFC im Alltag hauptsächlich für die kontaktlose Bezahlung kleinerer Beträge verwendet. Doch auch andere Anwendungsfälle sind denkbar. So kann man mittels NFC zwei Smartphones in unmittelbarer Nähe miteinander verbinden und Telefonnummern, Bilder oder ähnliches austauschen. Bekannte Normen hierfür sind z.B. ISO/IEC 14443, 15693, 18092 und 2148. Doch vor allem in der Industrie spielt RFID Tracking eine zunehmend wichtige Rolle.

Diebstahlsicherung im Einzelhandel
Kontaktlose Bezahlung
Zutrittskontrolle und Zeiterfassung
Autoschlüssel mit Keyless Go Funktion
Gepäckverfolgung
und vieles mehr

RFID Frequenz LF, HF oder UHF?

RFID Reichweite, Übertragungsgeschwindigkeit und mehr

RFID Frequenz ist entscheidend für das RFID Tracking

Im Zusammenhang mit RFID Tracking hört man auch oft LF, HF oder UHF. Diese Abkürzungen stehen für Low Frequency, High Frequency und Ultra High Frequency und bezeichnen die verschiedenen Frequenzbänder, die sich in der Anwendung hinsichtlich Reichweite, Störanfälligkeit, Übertragungsgeschwindigkeit und eine notwendige Ausrichtung des Transponders unterscheiden.

Aufgrund der hohen Übertragungsgeschwindigkeit und der großen Reichweite (bis 20 m) ist UHF heute die vorherrschende RFID Frequenz in den meisten industriellen Anwendungen. Hierbei muss jedoch besonders darauf geachtet werden, dass die RFID-Tags nicht durch Metalle oder auch Flüssigkeitsbehälter abgedeckt werden, da sie ansonsten nicht erfasst werden können. Die Reichweite von HF fällt mit max. 1 m bereits deutlich geringer aus, während LF nur noch eine Reichweite von max. 10 cm erreicht. Auch hier ist die Störanfälligkeit durch Metall stark.

Frequenzband	Reichweite	Störanfälligkeit (Metall)	Übertragungs- geschwindigkeit	Ausrichtung
LF	max. 10 cm	Stark	Niedrig	Nicht notwendig
HF	max. 1 m	Stark	Mittel	Nicht notwendig
UHF	20 m	Sehr stark	hoch	Evtl. notwendig

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RFID Anwendungen in der Industrie

Die RFID-Technologie ist heute nicht mehr aus der Industrie wegzudenken. Grund dafür sind die zahlreichen Einsatzmöglichkeiten von RFID. Sowohl zur Automatisierung von Prozessen in der Lagerlogistik, als auch in der Produktion sind verschiedenste Lösungen denkbar. Auch im Bereich digitales Field Service Management wird die Technologie für einfachere Abläufe eingesetzt. Im Vergleich zu anderen Ortungstechnologien besticht RFID insbesondere durch die folgenden Eigenschaften:

Indoor und Outdoor
sorgt RFID für automatisierte, sichere Abläufe
Schnelle Datenerfassung
insbesondere von Massenware und Einzelartikeln
Preiswerte RFID-Tags
sind für verschiedenste Umgebungen verfügbar

RFID-Technologie Anwendungen in der Industrie - Beispiele

Produktion Lager Service

RFID-Technologie in der Produktion

In vielen Betrieben geht der Trend eindeutig zu sogenannten „intelligenten Produkten“. Hier wird ein Fertigungsauftrag zu Beginn mit einem RFID-Tag versehen. Hierauf ist eine ID gespeichert, über welche man alle Einzelheiten zum Auftrag und den durchzuführenden Fertigungsschritten einsehen kann. Durch mit RFID-Scannern ausgestattete Laufbänder und Maschinen können diese Daten für jeden Fertigungsauftrag individuell abgefragt und der passende Fertigungsschritt durchgeführt werden.

RFID Funktionsweise und Bedeutung in der Produktion, Montage und Fertigung

Die Durchlaufzeiten der Produkte werden maßgeblich dadurch beschleunigt, dass die Aufträge automatisch an der Maschine bzw. am Arbeitsplatz erfasst werden und die benötigten Bauteile erst dann bereitgestellt werden müssen, wenn es der jeweilige Fertigungsschritt erfordert. Zudem kann der aktuelle Stand jedes einzelnen Produktes vom Produktionsbeginn bis zum Versand kontinuierlich und einfach nachverfolgt werden. Gemeinsam mit der Kennzeichnung von Ladungsträgern mit RFID-Transpondern kann hierdurch eine transparente RFID-Materialflussverfolgung gewährleistet werden.

Doch RFID Tracking in der Fertigung kann noch viel mehr: Nachschubsteuerung über E-Kanban, automatisierter Etikettendruck, Anzeige passender Informationen am Arbeitsplatz und automatische BDE-Meldungen sind nur ein paar der zahlreichen Einsatzmöglichkeiten.

RFID-Technologie in der Lagerlogistik

Durch RFID-Tags ist es möglich, die Lagerverwaltung zu digitalisieren und zu automatisieren. Die RFID-Technologie ermöglicht hier das Identifizieren von Objekten ohne zwingenden optischen Kontakt, wie etwa bei optischen Scannern (Barcodes) und wird somit nicht umsonst oft als wesentliche Grundlage für Industrie 4.0 bezeichnet.

RFID-Gates am Wareneingang erfassen beispielsweise vollautomatisch und ohne Sichtkontakt, wann welche Ressourcen eintreffen. Pulkerfassung ist hier das Stichwort: Durch die Ausstattung der Objekte mit preiswerten RFID-Tags ist eine schnelle und sichere Datenerfassung gewährleistet.

RFID Beispiel im Lager - RFID-Gate und RFID-Transponder

Über eine Lagerplatz- und Ladungsträgerkennzeichnung mit RFID-Transpondern und der Ausstattung der Stapler mit RFID-Readern ist es heute möglich, automatisch zu erfassen, an welchem Lagerplatz welche Ware liegt und wie sie dort eingelagert wurde. An vielen Stellen in der Lagerlogistik können automatische Buchungen zum Einsatz kommen, zum Beispiel bei Umlagerungen. Im Warenausgang bietet sich die automatisierte Prüfung der Waren an, sodass auch die richtigen Produkte in den richtigen LKW verladen werden.

RFID-Technologie im Service Management

Speziell im Service sorgt RFID Tracking zu einer besseren Servicequalität in verschiedenen Bereichen. Mit RFID-Technologie kann man genau nachverfolgen, welches Produkt wann gefertigt wurde, somit frühzeitig fehlerhafte Chargen erkennen und rechtzeitig den Service kontaktieren. Dadurch entsteht eine Win-Win-Situation für Hersteller und Kunden. Denn die Hersteller können auch im gewöhnlichen Regelbetrieb nachvollziehen, wie lange eine Maschine beispielsweise bereits im Einsatz ist und die Regeltermine mit dem Kunden optimal einplanen.

Radio Frequency Identification: Beispiel Anwendung im Kundenservice

RFID-Technologie unterstützt den digitalen Kundenservice

Der Kunde wird dabei vor gefälschten Ersatzteilen durch verschlüsselte RFID-Transponder auf den Originalteilen geschützt. Der wohl größte Vorteil bietet sich jedoch dadurch, dass durch einen RFID-gestützten Service auch hier volle Transparenz hergestellt wird. Nach dem Service muss der Service-Techniker lediglich die Maschine abscannen und kann die Service-Daten direkt in das ERP-System übertragen. Somit kann der Hersteller aber auch der Kunde jederzeit einfach nachverfolgen, welche Anlage wann gewartet wurde und welche Arbeiten an der Maschine durchgeführt wurden.

RFID Beispiel: So geht RFID Tracking im Warenausgang

Heutzutage ist es wichtiger denn je, Kunden einwandfreie und vollständige Lieferungen bereitzustellen. Im Warenausgang und Versand kommen dabei viele Fragen auf: Sind das die richtigen Pakete? Ist die Lieferung auch komplett? Haben wir alle Labels abgescannt?

Um ihre Prozesse zu optimieren, hat sich die Leiner GmbH für den Einsatz von RFID Gates entschieden. Anstelle von manuellem Scannen und Verbuchen tritt hier die automatisierte Erfassung durch RFID-Technologie. Im Versand werden nun alle Kartons automatisch auf das jeweilige Modell zugeschnitten und mit RFID-Labels ausgestattet. Danach wird die Ware einfach durch das RFID Gate geschoben und durch Pulkerfassung überprüft. Zusätzlich erfolgt hier die nahtlose Rückmeldung ins ERP-System.

Das Beste: Suchzeiten gibt es jetzt fast keine mehr und dank RFID werden sowohl Zeit, als auch Kosten gespart.

L-mobile als kompetenter Partner zur Umsetzung eines RFID-Systems in Ihrem Unternehmen

Beratung zur optimalen Umsetzung
Prüfung der Gegebenheiten vor Ort
Hard- und Software aus einer Hand

Viele verschiedene Anforderungen, Anwendungsbereiche und Use Cases: Die Einsatzmöglichkeiten von RFID sind sehr vielfältig. L-mobile berät Sie gerne, welche Variante des RFID Trackings für Sie sinnvoll ist. Dabei werden besonders die Gegebenheiten im Unternehmen geprüft, um eine optimale technische Umsetzung sicherzustellen. Praktisch: dank eigenem IT-Systemhaus liefern wir Ihnen Softwarelösung und Hardware aus einer Hand.

Kontakt aufnehmen

Verschiedene Arten von RFID-Transpondern – welcher passt zu mir?

Industrie-Transponder
RFID-Etikett zum Kleben
Klassische RFID-Tags
High Temperature Label

Neben den unterschiedlichen Frequenzbändern gibt es auch große Unterschiede in der Art der Transponder. Die Vielzahl der verschiedenen Transponder ist nur schwer zu überblicken. So werden zum Beispiel Glastransponder bei der Tieridentifikation eingesetzt, wo sich Antenne und Chip innerhalb einer Glasröhre befinden. Von flexiblen RFID-Tags in Kleidungsstücken bis hin zu thermisch und mechanisch hoch belastbaren Tags für die Industrie findet man auf dem Markt alles. Grundsätzlich kann man die Tags jedoch in zwei Arten unterscheiden: aktive und passive RFID-Tags.

Während passive RFID-Tags die Geläufigsten sind und ohne eigene Stromquelle funktionieren, besitzen aktive RFID-Tags eine Stromquelle. Dieser Umstand sorgt für eine weit höhere Reichweite der aktiven RFID-Tags von bis zu 100 m, treibt jedoch auch die Kosten nach oben und man muss die begrenzte Akkulaufzeit im Blick behalten. Gewöhnlich sind Akkulaufzeiten bei (semi-)aktiven RFID-Tags von einigen Monaten üblich.

RFID-Reader, Antennen und Scanner

Es scheint, als ob es ebenso viele verschiedene Scanner wie RFID-Tags auf dem Markt gibt. Das macht es oft schwierig, sich für die richtige Hardware zu entscheiden. Das liegt daran, dass es RFID-Scanner heutzutage in allen verschiedenen Größen und mit vielen Besonderheiten zu kaufen gibt. So gibt es eine Vielzahl stationärer RFID-Scanner, es können jedoch auch bereits viele mobile Handgeräte RFID-Tags scannen und beschreiben. Grundsätzlich kann man auch hier zwischen zwei Arten von Scannern unterscheiden: zirkuläre & lineare Scanner.

RFID-Antennen mit einer linearen Polarisierung senden elektromagnetische Wellen auf einer einzigen Ebene, also linear. Dies geschieht entweder horizontal oder vertikal und hat Vor- wie Nachteile. Während die Reichweite von linearen Antennen relativ hoch ist, so ist es zwingend erforderlich, dass der RFID-Tag immer richtig ausgerichtet ist, da er andernfalls von der Antenne nicht erfasst werden kann.

Zirkulär polarisierte RFID-Antennen hingegen senden elektromagnetische Wellen in einem Spiralmuster. Dies erlaubt es, völlig unabhängig von der Ausrichtung des RFID-Tags sehr gute Erkennungsraten zu erreichen. Andererseits ist die Reichweite solcher Antennen nur ungefähr halb so groß, wie bei vergleichbar starken linearen RFID-Antennen.

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Asset Tracking mit RFID und UWB: Ortungstechnologien in der Smart Factory

RFID ist eine Technologie, die im Kontext Asset Tracking zum Einsatz kommt. Asset Tracking steht allgemein für die Nachverfolgung von Objekten in der Industrie und ist neben RFID auch noch mit UWB, GPS oder weiteren Technologien möglich. Je nach Anwendungsfall und Budget bieten sich verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten und Technologien an. Das Ziel ist klar: Prozesse möglichst digital, einfach und transparent zu gestalten.

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FAQ – Ihre häufigsten Fragen zum Thema RFID

Was ist die Definition von RFID?

RFID ist eine Abkürzung für „Radio Frequency Identification“ und bedeutet die Identifikation per Funkfrequenz. Die Technologie ermöglicht es, Objekte drahtlos und ohne physischen Kontakt zu identifizieren und zu verfolgen.

Wie funktioniert die RFID-Technologie?

RFID (Radio Frequency Identification) funktioniert, indem ein RFID-Tag Daten drahtlos an ein Lesegerät sendet. Der Tag enthält einen Chip und eine Antenne. Das Lesegerät sendet elektromagnetische Wellen aus, die den Tag aktivieren, mit Strom versorgen und Daten übertragen. Diese Daten werden dann vom Lesegerät erfasst und können zur Identifikation und Verfolgung verwendet werden.

Was ist RFID Tracking?

RFID Tracking beschreibt die Verfolgung von Objekten mithilfe der RFID-Technologie und entsprechenden Softwareprogrammen. In der Industrie wird RFID Tracking zur Nachverfolgung von Aufträgen, Ladungsträgern, Werkzeugen, Materialien und vielem mehr verwendet. Dadurch können Prozesse vereinfacht und automatisiert werden.

Was ist ein RFID-Chip?

Ein RFID-Chip ist ein elektronischer Chip, der in der Lage ist, drahtlos Informationen zu senden und zu empfangen. Diese Chips werden oft verwendet, um Gegenstände oder Produkte zu identifizieren, zu verfolgen und zu verwalten. Ein RFID-Chip ist neben einer Antenne ein Bestandteil des RFID-Tags, sodass die Kommunikation mit einem RFID-Lesegerät ermöglicht wird. RFID-Chips können Informationen wie Seriennummern, Produktinformationen oder Identifikationscodes speichern.

Kann ich mit RFID orten?

RFID ist eine passive Form der Ortung, die Objekte innerhalb bestimmter Zonen lokalisieren kann. Daher wird RFID auch punktuelle oder zonenbasierte Ortung genannt. Im Gegensatz zu aktiven Ortungstechnologien wie UWB oder GPS sendet RFID nur beim Passieren der Lesegeräte Signale aus. In der Industrie werden beispielsweise mithilfe von RFID-Gates verschiedene Bereiche markiert. Durchschreitet nun ein RFID-Tag das Gate, so können die Objekte der entsprechenden Zone zugeordnet werden.

Wo wird RFID eingesetzt?

RFID findet viele Anwendungen im Alltag, wie zum Beispiel für Zugangskontrollen, zur kontaktlosen Zahlung, in der Gepäckverfolgung, als Diebstahlschutz im Einzelhandel oder zur Fahrzeugidentifikation auf Mautstraßen oder in Parkhäusern.

Doch gerade in der Industrie findet RFID vielfach Einsatz. Oftmals wird die Technologie genutzt, um Abläufe zu verbessern und das Personal von manuellen, zeitraubenden Tätigkeiten zu entlasten. Beispiele sind die automatische Identifizierung von Artikeln auf Staplern oder Fördertechnik, zur Prozessabsicherung an Montagelinien, als Nachschubsteuerung in der Produktion oder zur Warenausgangskontrolle.

Aus welchen Komponenten besteht ein RFID-System?

Ein RFID-System besteht typischerweise aus den folgenden Komponenten:

RFID-Tags oder -Etiketten
RFID-Lesegeräte
Software zur Speicherung und Interpretation der erfassten Daten

Warum RFID-Etiketten verwenden?

RFID-Etiketten können zahlreiche Prozesse in der Industrie vereinfachen und beschleunigen. Die Technologie ermöglicht ein schnelles und sicheres Erfassen von Daten insbesondere bei einer Vielzahl von Artikeln. Hinzu kommt, dass RFID-Tags vergleichsweise zu anderen Ortungstechnologien kostengünstig sind und sowohl indoor, als auch outdoor verwendet werden können.

Was ist der Unterschied zwischen RFID und NFC?

NFC steht für „Near Field Communication“ und beruht auf HF-RFID-Technologie. Je nach Anforderungen werden die beiden Technologien unterschiedlich eingesetzt. NFC ist auf kurze Distanzen und den Einsatz in Smartphones und anderen alltäglichen Geräten ausgerichtet, während RFID in einer breiteren Palette von Anwendungen mit variabler Reichweite eingesetzt wird.

Welche RFID-Transponder Typen gibt es?

Je nach Anwendungsszenario und Umgebung sind verschiedenste Tags verfügbar. Es gibt klassische RFID-Tags, Industrie-Transponder, Klebe-Etiketten, High-Temperature Labels, Etiketten zur Anbringung auf Metall, als Kabelbinder und vieles mehr.

Welche Vorteile hat RFID?

RFID zeichnet sich durch geringe Kosten aus und die Tags benötigen keine Batterie. Zudem ist kein Sichtkontakt zum Objekt nötig. Die RFID-Technologie kann indoor und auch outdoor und unter verschiedensten Bedingungen zum Einsatz kommen. Ein großer Vorteil ist, dass RFID eine schnelle und sichere Datenerfassung von einer Vielzahl an Objekten ermöglicht.

Welche Nachteile hat RFID?

RFID bietet eine eher ungenaue Bereichsortung und keine Echtzeit-Lokalisierung wie andere Ortungstechnologien. Bei Metallen und Flüssigkeiten in der Umgebung können Probleme auftreten.

Wie unterstützt mich die L-mobile in einem RFID-Projekt?

L-mobile unterstützt Sie als Industrie 4.0 Experte umfassend in der Umsetzung eines RFID-Systems. Dabei stellen wir Ihnen sowohl die Softwarelösung, als auch die passende Hardware für Ihre Anforderungen bereit. Zunächst besprechen wir Ihre individuellen Gegebenheiten und führen eine Ist-/Soll-Analyse durch. Ein RFID-Test bei Ihnen vor Ort stellt die Eignung der Hardware sicher. Damit steht einer erfolgreichen Umsetzung Ihres RFID-Projekts nichts mehr im Weg. Kontaktieren Sie uns gerne für eine individuelle Beratung.

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