RFID-Etiketten – Für eine Vielzahl von Anwendungen in Industrie, Pharma und Logistik

Wie funktionieren RFID-Etiketten?

RFID-Etiketten sind mit einem Verfolgungssystem zu vergleichen, das sich der Identifizierung von Artikeln widmet. Zu diesem Zweck wird eine smarte Kennzeichnung verwendet, die ähnlich eines Barcodes ist. Das Kürzel "RFID" steht für "Radio Frequency Identification". Die RFID-Aufkleber greifen also auf die Radiofrequenz zurück, um Daten auszulesen und zu übertragen.

Die Datenerfassung und der Transfer finden zwischen den RFID-Labels und einem Lesegerät statt. Im Anschluss daran werden die Informationen an ein RFID-Computerprogramm weitergeleitet. Für den reibungslosen Ablauf dieses Datentransfers bedienen sich RFID-Label einer Antenne und eines Microchips.

Am Objekt selbst befindet sich ein RFID-Transponder. Wenn das Lesegerät ein Signal ausstößt,  wird dieses von der am RFID-Transponder befindlichen Antenne abgefangen. Das Signal wird anschließend an den Microchip des Transponders übertragen und angepasst. Zu guter Letzt schließt sich der Kreis, indem die veränderten Informationen an das Lesegerät überführt werden.

Dieser Prozess mag zwar auf den ersten Blick kompliziert wirken, doch tatsächlich läuft die Datenübermittlung in wenigen Millisekunden ab.

Vorteile der RFID-Etiketten

RFID-Lösungen unterstützen Unternehmen in ihrer täglichen Arbeit und tragen zur Optimierung des Geschäftsalltags in unzähligen Bereichen bei. Während der Barcode-Scanner Sichtkontakt zum Etikett herstellen muss, läuft die Datenerfassung und -übermittlung der RFID-Tags vollkommen kontaktlos ab. Die Übertragung der Informationen zwischen Lesegerät und Transponder funktioniert mittels Funkwellen. Dementsprechend sparen Unternehmen Zeit und haben die Möglichkeit, selbst unzugängliche Teile schnell und sicher zu erfassen.

Darüber hinaus wird das Auslesen der RFID-Chips nicht durch äußere Umstände beeinträchtigt. Weder Schmutz, hohe Temperaturschwankungen, schlechte Lichtverhältnisse noch Feuchtigkeit wirken sich negativ auf die Lesbarkeit der Daten aus. Tatsächlich beträgt die Erstleserate der RFID-Etiketten bis zu 100 Prozent. Es ist außerdem möglich, mit speziellen Systemen sogar fehlerhafte Tags zu decodieren.

Des Weiteren sind RFID-Reader in der Lage, mehrere Etiketten gleichzeitig auszulesen. Diese Pulkerfassung beschleunigt den Datentransfer und sogar gesamte Transportcontainer können in Sekundenbruchteilen gescannt werden. Nichtsdestotrotz ist die Lösung vor Manipulation geschützt. Denn die Daten werden nicht in Klarschrift angegeben, sondern verschlüsselt übermittelt, um einem Diebstahl vorzubeugen.

Die RFID-Anwendungen sorgen weiterhin für einen transparenten Informationsaustausch in Echtzeit, wodurch das Lager-, Bestands- und Logistikmanagement verbessert wird. Schließlich können die Warenflüsse nach Belieben gesteuert, die Position der Artikel bei der Auslieferung bestimmt und sogar Lebens- und Futtermittel nach der EU-Verordnung 178/2002 zurückverfolgt werden.

Zu guter Letzt sind RFID-Transponder nahezu unsichtbar und lassen sich problemlos in eine Vielzahl an Tags integrieren. Überdies sind die RFID-Etiketten wiederverwendbar und lassen sich im Nachgang anpassen oder ergänzen.

Frequenzbereiche von RFID-Etiketten

• Niederfrequenz (LF)/Langwelle: 125-134 kHz
• Hochfrequenz (HF)/Kurzwelle: 13,56 MHz
• Ultrahochfrequenz (UHF): 865-869 MHz (europäische Frequenzen)

RFID vs. Barcode

RFID-Lösungen lösen verstärkt Barcode-Scanner ab, da sie die herkömmlichen Identifikationssysteme aus dem Rennen werfen:

Unterschiedliche RFID-Etiketten

Es können zwei Haupttypen von RFID-Tags unterschieden werden: Die aktiven und passiven RFID-Label.

Aktives RFID-Etikett

Das aktive RFID-Etikett benutzt entweder 433 MHz oder 915 MHz zum Datentransfer. Es setzt sich aus dem Tag, der Antenne und einem Vernehmenden zusammen. Im Gegensatz zum passiven Etikett wird das aktive Etikett mit Batterie betrieben. Diese hält sich zwischen drei und fünf Jahre und bestimmt die Lebensdauer des Geräts.

Des Weiteren lassen sich RFID-Tags in Beacons und Transponder einteilen. Beacons stoßen im Sekundentakt Signale aus, die über mehrere hundert Meter empfangen werden können. Aus diesem Grund lässt die Akkuleistung früher nach als bei Transpondern. Diese werden von einem Lesegerät unterstützt und sind weitaus ausdauernder als Beacons.

Passives RFID-Etikett

Das passive RFID-Etikett kommuniziert auf allen drei Frequenzen. Man differenziert Inlays und Hard-Tags. Die beiden Typen unterscheiden sich hauptsächlich im Material. Inlays sind hauchdünn und können auf jedem beliebigen Material angebracht werden. Hard-Tags werden aus Kunststoff oder Metall hergestellt.

Passive RFID-Label sind auf keine Energieversorgung angewiesen, da sie ihre Kraft aus den elektromagnetischen Signalen der Lesegeräte speisen. Ihre Lesereichweite ist dementsprechend extrem eingeschränkt.

Nur auslesbare Etiketten

Des Weiteren existieren neben den passiven und aktiven RFID-Etiketten auch spezielle Tags. Zum einen gibt es Etiketten, die lediglich ausgelesen werden können. Sie lassen sich nicht verändern, weswegen dies die kostengünstigste Lösung ist.

Etiketten für einfaches Beschreiben und mehrfaches Auslesen

Im Gegensatz dazu wurde ein anderer Typ von Labels produziert, um ein einfaches Beschreiben und mehrfaches Auslesen zu ermöglichen. Die Chips können allerdings nur einmal überschrieben werden.

Etiketten für wiederholtes Beschreiben

Die letzte Form sind Etiketten, die sich sowohl unbegrenzt auslesen, als auch neu beschreiben lassen. Für diese Variante der Tags muss tief in die Tasche gegriffen werden.

Einsatzmöglichkeiten von RFID-Etiketten

Die Nutzung der RFID-Labels ist in unzähligen Feldern möglich. Beispielsweise dienen die Etiketten der Produktionssteuerung. Während der industriellen Fertigung leisten die Tags einen Beitrag zur Dokumentierung des Ist-Zustands von Produkten. Der Bauzustand und die eingeleiteten Schritte können mittels RFID-Chips nachvollzogen werden.

Darüber hinaus ist es möglich, eine Inventur durchzuführen. So bedienen sich Bibliotheken der RFID-Technologie, um Informationen über die Entleihe, Rückgabe und den Standort von Büchern und anderen Medien zu überprüfen. Doch auch im Lager erweisen sich die Etiketten als sinnvoll. Am Wareneingang findet eine automatische Erfassung statt, die im Warenwirtschaftssystem verbucht wird und dafür sorgt, dass die Produkte im definierten Regalplatz unterkommen.

In der freien Marktwirtschaft sind Lieferketten sehr lang und es kann sich als schwierig gestalten, Waren zurückzuverfolgen. Mit dem RFID-Tag wird diese Aufgabe zum Kinderspiel. Auf dem Chip werden produktions- und herkunftsrelevante Informationen gespeichert, um für mehr Transparenz zu sorgen.

Einige Unternehmen verwenden RFID-Transponder, um ihre Produkte von Fälschungen abzugrenzen. Während einer Echtheitsprüfung können durch die RFID-Technologie Originale von Billigkopien unterschieden werden. Außerdem dienen die Anwendungen der Zugangskontrolle. An Eingangsbereichen von Behörden, Veranstaltungen, Flughäfen oder Geschäften lassen sich Berechtigungen schnell und einfach überprüfen.

Wichtige Kriterien für die Wahl eines RFID-Etiketts

• Material: abgestimmt auf die zu kennzeichnende Oberfläche
• Lesbarkeit: Logo, Text, Seriennummern sind einwandfrei identifizierbar
• Ausstattung: Optionaler Sender für den Empfang und die Erfassung relevanter Daten 
• Einlage: Hochleistungs-RFID-Antenne, die auf die jeweilige Anwendung abgestimmt ist 
• Klebstoff: hochwertiger Stoff für lange Haftung 
• Etikettenträgermaterial: hochwertiges Design für professionelle Präsentation 
  
  

Materialien für RFID-Etiketten

Neben den herkömmlichen Materialien für RFID-Aufkleber kann ebenfalls auf Sondermaterialien zurückgegriffen werden. Diese werden hauptsächlich für extreme Anwendungen verwendet. So ist es beispielsweise kein Problem mehr, einen Kontakt zwischen Transponder und Lesegerät bei sehr hohen Temperaturen herzustellen. Somit ist eine Identifizierung der Ware über den gesamten Produktionszyklus hinweg zu jedem beliebigen Zeitpunkt garantiert.

Transponder, die für den Hochtemperaturbereich entwickelt wurden, halten Temperaturen bis zu 200 Grad Celsius stand, weswegen nun auch Produkte aus Metall mit Etiketten versehen werden können.