RFID-Technologie

Viele Unternehmen sind darauf angewiesen, die Bewegungen von Ressourcen oder auch die Aktivitäten von Mitarbeitern im Tagesgeschäft klar nachvollziehen zu können. Die planmäßige Verfügbarkeit von Waren oder auch aktuelle Daten zu Anwesenheiten sind je nach Branche von entscheidender Wichtigkeit für störungsfreie Unternehmensprozesse.

Kurz und knapp – RFID Technologie

Der Einsatz von RFID-Technologie bzw. die Einbindung von RFID-Technik in ausgewählte Verfahren kann Unternehmen dabei helfen, ein hohes Maß an innerbetrieblicher Transparenz und Nachverfolgbarkeit herzustellen. Je nach Geschäftsfeld lässt sich RFID dabei auf unterschiedlichste Weise einsetzen. 

In diesem Beitrag erklären wir, was es mit dem Begriff RFID auf sich hat, wie die Technologie funktioniert und in welchen Branchen sie zum Einsatz kommt. Dabei legen wir einen besonderen Fokus auf die Anwendung bei Zutrittssystemen. 

  • RFID ermöglicht die Identifikation mittels Radiofrequenzen
  • Die RFID-Funktionsweise basiert auf einem Lesegerät und einem Transponder
  • Je nach Einsatzzweck kommen andere Transponder und Frequenzen zum Einsatz
  • Die Technik wird heute bereits weltweit und branchenübergreifend genutzt

Was ist RFID?

Der Begriff RFID steht für Radio Frequency Identification. Diese Technologie ermöglicht die Identifikation von Objekten, Waren oder Personen. Eine solche Radiofrequenz-Identifikation erfolgt durch den kontaktlosen Austausch von Daten zwischen einem Schreib-/Lese-Gerät und einem Transponder. RFID-Technik kommt bevorzugt in den Bereichen Logistik, Produktion, Einzelhandel oder auch bei Sicherheitssystemen zum Einsatz.

Wie funktioniert RFID?

Um RFID-Technologie im Unternehmen zu nutzen, ist es hilfreich zu verstehen, welche Komponenten es dazu braucht und wie diese miteinander interagieren. Nachfolgend haben wir aufgeschlüsselt, wie sich jeweils das Schreib-/Lese-Gerät (RFID-Reader) und Transponder zusammensetzen und wie diese Komponenten in der Praxis zusammenarbeiten.

RFID-Lesegerät, RFID-Tag und eine Datenbank sind für den erfolgreichen Einsatz der RFID-Technologie erforderlich.

RFID-Lesegerät / RFID-Reader

Beim Reader handelt es sich um ein Gerät, das in der Regel über eine oder mehrere Antennen verfügt und mittels Strom ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Dies geschieht meist über den Anschluss an ein stationäres Stromnetz, je nach Anforderung können aber auch mobile RFID-Reader zum Einsatz kommen.

Ein einzelnes Lesegerät kann meist mit einer nahezu beliebig großen Anzahl an Transpondern interagieren. Abhängig vom Datenaustausch mit dem jeweiligen Transponder wird über das Lesegerät eine vorab hinterlegte Aktion ausgelöst – dies kann etwa eine Eintragung in eine Anwesenheitsliste, das Öffnen einer Zugangstür oder auch beides sein.

Die softwareseitige Verarbeitung der übermittelten Daten findet entweder im Reader selbst oder über ein angebundenes Netzwerk statt. Gemeinsam mit mehreren Branchengrößen bieten wir dazu passende Zutrittsleser mit zukunftsfester RFID-Technologie und zahlreichen weiteren Features, die sich ganz nach individuellen Sicherheitsanforderungen konfigurieren lassen.

RFID-Transponder

Ein RFID-Transponder besteht aus einem (Daten-)Chip und einer Antenne, die zusammen das Inlay bilden. Die Bauform kann sich je nach Einsatzzweck erheblich unterscheiden – so kann der Transponder theoretisch als einfaches Warenetikett auf einer Verpackung (Smart Label) oder auch als hochwertig verarbeitete Zutrittskarte umgesetzt werden. 

Sowohl die Verarbeitung als auch die Speichergröße des Chips sind in hohem Maße abhängig vom geplanten Verwendungszweck. Typische Speicherkapazitäten reichen von wenigen Bytes bis zu über 100 kB, je nach Komplexität von System und Anwendung. Auch kann sich die Ausstattung des Chips mit weiteren Funktionalitäten (Schreibschutz / Verschlüsselung) auf die erforderliche Speichergröße auswirken.

Gelangt ein Transponder nun in das von einem RFID-Lesegerät erzeugte elektromagnetische Feld, wird der RFID-Transponder dadurch mit Strom versorgt. Dies ermöglicht das Auslesen der Daten des Chips oder das Beschreiben mit neuen Daten durch den RFID-Reader. Der gesamte Datenaustausch nimmt dabei nur wenige Sekundenbruchteile in Anspruch.

RFID-Tags – Transponder im Überblick

Bei der Auswahl von Transpondern muss im Vorfeld definiert werden, welche Variante für den jeweiligen Verwendungszweck gewünscht ist:

  • Aktive Transponder: Aktive RFID-Transponder verfügen über eine eigene Energiequelle. Diese wird beim Auslesevorgang aktiviert. Aktive Transponder werden bevorzugt für Lösungen eingesetzt, die einen Datenaustausch über große Distanzen (mehrere Meter) erfordern.
  • Passive Transponder: Diese Transponder benötigen keine eigene Energiequelle, sondern beziehen die benötigte Energie für den Datenaustausch aus dem elektromagnetischen Feld zwischen Transponder und Reader. Diese Form der Transponder ist am weitesten verbreitet und auf Datenübertragungen über kurze Distanzen ausgelegt.
  • Semi-passive Transponder: Transponder dieser Art verfügen über eine eigene Energiequelle, die jedoch nur den Chip mit Strom versorgt. Der restliche Bedarf wird – wie auch beim passiven Transponder – über das elektromagnetische Feld zwischen Transponder und Reader gedeckt.

RFID-Frequenzen und Reichweiten – LF / HF / UHF

Bei der RFID-Technologie spielt neben der Art des Transponders auch der jeweilige Frequenzbereich eine entscheidende Rolle. 

Niederfrequent / Low Frequency (LF)

Systeme in diesem Bereich arbeiten mit niedrigen, aber konstanten Übertragungsraten und sehr geringen Reichweiten bis maximal 10 cm. Hier kommen meist passive Transponder zum Einsatz, die über die induktive Kopplung im elektromagnetischen Feld mit Strom versorgt werden und insgesamt sehr kostengünstig in der Produktion sind. 

Frequenzbereich: bis 125 kHz

Hochfrequent / High Frequency (HF)

In diesem Frequenzbereich lassen sich hohe Übertragungsraten realisieren. Die maximale Reichweite beträgt typischerweise bis zu 1 m. Dieser Frequenzbereich eignet sich zudem auch für NFC-Funktionen bei Transpondern und anderen Geräten.

Frequenzbereich: 13,56 MHz

Ultrahochfrequent / Ultra High Frequency (UHF)

Arbeiten RFID-Systeme in diesem Frequenzbereich, profitieren sie von hohen Übertragungsraten bei gleichzeitig großer Reichweite. Distanzen von 20–30 m sind problemlos überbrückbar, bei aktiven / semi-passiven Transpondern sind auch weit größere Reichweiten denkbar. Gleichzeitig sind diese Systeme aber sehr störanfällig.

Frequenzbereich: 860 – 915 MHz (EU)

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Hier kommt RFID-Technologie zum Einsatz – Ausgewählte Beispiele

Durch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten sind RFID-Systeme heute in zahlreichen Branchen und Geschäftsfeldern zu finden. Hierzu zählen etwa folgende Bereiche:

  • Lager- und Inventarmanagement (z.B. Logistik): Rückverfolgbarkeit von Produkten / elektronische Warenverfolgung
  • Warensicherung im Einzelhandel: 1-Bit-Transponder zur Diebstahlsicherung / vereinfachte Inventur
  • Gesundheitswesen: Einfaches Medikamentenmanagement / Bettenmanagement in der Pflege
  • Automation von Fertigungsprozessen: Pulk-Erfassung von Waren / Asset Tracking / Smart Manufacturing
  • Zutrittskontrolle über softwaregesteuerte Sicherheitssysteme: Für Räume & Gebäude / Zutrittsmanagement

Weitere Einsatzbereiche sind außerdem der öffentliche Personenverkehr, die Verwaltung von Dokumenten, die Identifikation von Tieren sowie zahlreiche andere Sektoren. 

Die Nutzung der RFID-Technik macht die nahtlose Verfolgung von Waren in der Logistik überhaupt erst möglich; Bild © iStock, IchigoRider

Im Fokus – RFID-Technik im Bereich Zutrittskontrolle

Zutrittssysteme für Unternehmen helfen diesen dabei, den Zugang zu ausgewählten Räumlichkeiten oder Arealen individuell zu reglementieren. Die Einsatzmöglichkeiten reichen von einfachen Zugangsberechtigungen für die Büroräume über temporäre Zugänge für Besucher oder Dienstleister bis zu individuellen Hochsicherheits-Lösungen. 

RFID für Zutrittssysteme – Möglichkeiten der Integration

  • RFID-Zutrittskontrolle: Eine gern gewählte Möglichkeit der Integration, die in vielen Unternehmen bereits den klassischen Schlüssel abgelöst hat, stellt die RFID-Zugangskontrolle dar. Hierbei werden Türsysteme mit einem Lesegerät ausgestattet und Mitarbeiter erhalten entsprechende Transponder. 
    Diese erlauben den Eintritt in die für sie freigegebenen Bereiche des Unternehmens. Besonders praktisch ist hier, dass diese Lösungen häufig als Online- oder Offline-Terminals realisierbar sind – vielfach auch für bereits bestehende Schließsysteme.
  • RFID-Ausweise / Besucherpässe: Neben klassischen Transpondern für Mitarbeiter lassen sich auch vollwertige Mitarbeiterausweise erstellen, die ebenfalls über eine RFID-Funktionalität verfügen. Zudem lassen sich über diese Ausweise auch Arbeitszeiten erfassen und Anwesenheiten nachhalten. 
    Brauchen Dienstleister, Bewerber oder Besucher temporären Zugang zu Parkflächen oder Räumlichkeiten, können diese Zugangsberechtigungen für Türen oder Schranken passgenau gewährt und ebenso wieder entzogen werden.
  • Berechtigungskonzepte: Viele Unternehmen denken das Thema Zutrittskontrolle heute ganzheitlicher als noch vor einigen Jahren. Statt Einzelfalllösungen streben diese Unternehmen eine klare Zuordnung von Ressourcen und Berechtigungen zu Mitarbeitern und Externen an.
    Ein individuell aufgelegtes Berechtigungskonzept kann – in Verbindung mit der Access-Control-Software von GFOS und zeitgemäßer Hardware unserer Partner – sowohl die gewünschte Struktur als auch ein hohes Maß an unternehmerischer Sicherheit schaffen.

Vorteile der RFID-Technologie – Fokus Zutrittssteuerung

  • Zentrale Vergabe & Verwaltung: Alle vorhandenen Berechtigungen und Ereignisse (z.B. das Betreten eines Raumes) können zentral erfasst und über ihre Seriennummer den berechtigten Personen zugeordnet werden. Dies erlaubt gerade bei sicherheitsrelevanten Ereignissen ein schnelles Eingreifen – verlorene Transponder werden einfach deaktiviert.
  • Einfache Integration: Moderne Lösungen im Bereich RFID-Technik lassen sich meist schon mit geringem Kostenaufwand auf Unternehmensebene integrieren. Viele Anbieter stellen auch Möglichkeiten bereit, um bestehende Schließsysteme nachträglich mit RFID-Funktionen auszustatten.
  • Intuitive & sichere Nutzung: Je nach System und RFID-Transponder kann es bereits ausreichend sein, wenn sich der Mitarbeiter nur in der Nähe einer Tür befindet, um diese einfach zu entsperren und anschließend wieder zu sichern. Für besondere Sicherheitsbelange gibt es außerdem RFID-Tags mit besonders kurzer Reichweite von 0–1 cm (Close Coupling).
  • Mehrfaktor-Sicherheit: Zahlreiche Zutrittssysteme sind heute schon darauf ausgelegt, RFID-Technologie mit anderen Authentifizierungsmethoden zu verknüpfen. So sind – je nach Bedarf – kombinierte Verifizierungen via Transponder, Wearable oder Smartphone (ID.mobile) in Verbindung mit biometrischen Scannern bereits am Markt verfügbar.

RFID-Technologie der Zukunft – Trends und Perspektiven

RFID bildet längst eine wichtige Säule zahlreicher Konzepte für Smart Buildings. Gleichzeitig befindet sich die Technik aber kontinuierlich in der Weiterentwicklung und durchdringt sowohl neue als auch bestehende Märkte – Analysen gehen davon aus, dass die Potenziale vieler Marktsegmente längst noch nicht ausgeschöpft und bis 2029 durchschnittliche Wachstumsraten von über 10 % im RFID-Markt durchaus realistisch sind.

Mögliche Innovationen umfassen etwa folgende Bereiche: 

 

  • Stärkere Integration der RFID-Technologie in das Internet der Dinge (IoT), gerade im Bereich Smart Manufacturing und Supply Chain Management. 
  • Ausbau der Sicherheitsfunktionalitäten, die mit RFID realisierbar sind.
  • Entwicklung von Methoden zur weiteren Reduktion der Störanfälligkeit.
  • Konsequente Einbindung umweltfreundlicher, nachhaltiger Materialien in die Fertigungsprozesse als Alternative zu Plastik.
  • Kombination von RFID mit Zukunftstechnologien wie Bluetooth-Low-Energy (BLE) / Ausbau der von RFID-Readern unterstützten Technologien.
  • Entdeckung neuer Use-Cases für Branchen aller Art.

Bei GFOS stellen wir unseren Kunden in enger Zusammenarbeit mit Fachpartnern individuelle Lösungen im Bereich Zutrittskontrolle und Sicherheitssysteme zur Verfügung. Mit unserer GFOS-Software und passenden Hardware-Komponenten lassen sich heute schon zahlreiche Use-Cases der RFID-Technologie, gerade im Sektor Access Control, ganz bedarfsgerecht abbilden. 

Wir sind für Sie da
Gerne beraten wir Sie, inwiefern sich welche Konzepte für Ihren Bedarf eignen und wie Sie von passenden System-Lösungen profitieren können.

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