Technologien
RFID - Schlüsseltechnologie für das unternehmerische Umfeld
RFID benötigt im Gegensatz zu anderen automatischen Identifikationssystemen, sogenannten Auto-ID Systemen wie Barcodes oder beispielsweise Chipkarten, weder Sichtkontakt noch Berührung zwischen Informationsträger und -Empfänger. Systemimmanente Vorteile der RFID-Technologie gegenüber etablierten Auto-ID Systemen sind zudem eine höhere Lesegeschwindigkeit, der mögliche Umfang der Daten sowie die Pulk-Erfassung, also die gleichzeitige Erfassung mehrerer Objekte. Da kein Sichtkontakt zwischen Informationsträger und -Empfänger bestehen muss, können RFID Systeme wesentlich funktionssicherer konstruiert werden. Äußeren Einflüssen wie Schmutz, Nässe oder mechanischen Einwirkungen ist schon prinzipbedingt entgegengewirkt.
Die Wirtschaftszweige, die bereits heute von den spezifischen Eigenschaften der RFID-Technologie profitieren, sind unter anderem Handel, Gesundheitswesen, Entsorgungswirtschaft, Freizeitindustrie, Forschung und Entwicklung, Lebensmittelindustrie und Logistik. Ebenso breit gefächert sind die Einsatzgebiete: Produktkennzeichnung und -information, sichere und effektive Gestaltung logistischer Prozesse, Produktionssteuerung bzw. Prozessoptimierung, Schutz vor Plagiaten, sowie Zugangsmanagement. RFID-Systeme dienen heute schon vielfältig dem Bestands- bzw. Diebstahlschutz im Handel aber auch beispielsweise in Bibliotheken. In produktiven Abläufen und betrieblichen Prozessen kann RFID mit seinem Automatisierungspotenzial als Instrument der Effizienzsteigerung eingesetzt werden.
Grundsätzlich können alle mobilen Wirtschaftsgüter mit RFID-Transpondern eindeutig "gekennzeichnet" werden. In Unternehmen können alle Objekte im Erfassungsbereich eindeutig identifiziert, lokalisiert und verwaltet werden. Ein unschlagbarer Vorteil für computergestützte Logistik- bzw. Warenwirtschaftssysteme. Vom "intelligenten" Lager bis in die Produktion bzw. in den Vertrieb: Bestände sind jederzeit erfasst. Computergestützte Warenwirtschaftssysteme, die selbst für volle Regale bzw. rechtzeitig für Nachschub sorgen, sind so alles andere als eine Zukunftsvision. Auf manuelle Eingriffe kann in Warenwirtschaftssystemen mit Hilfe der RFID-Technologie verzichtet werden. Das Supply Chain Management bekommt mit RFID das optimale Instrument zur Hand.
Diese ganzen Optionen der RFID-Technik, die Vorteile gegenüber anderen und etablierten Auto-ID Systemen resultieren aus dem technischen Prinzip, dem Aufbau und der Funktionsweise von RFID-Systemen.
Technik
Die RFID-Infrastruktur umfasst Transponder, Sende-Empfangs-Gerät sowie deren Integration in im Hintergrund wirkende IT-Systeme.
Die Transponder, auch RFID-Tags oder "Smart Labels" genannt, werden direkt auf den zu identifizierenden Objekten angebracht. Prinzipiell kann der Aufbau unterschiedlicher RFID-Tags zwar stark variieren, der schematische Aufbau dieser Transponder besteht aber aus einer Speichereinheit und einer Empangs- und Sendefunktionalität mit dazugehöriger Antenne.
Mittels einer integrierten Antenne kommuniziert der RFID-Tag mit dem RFID-Reader, der Leseeinheit. Dabei erfolgt der Impuls aus dem Reader, der das Initialfunksignal aussendet. Der Transponder empfängt diesen Impuls, und verändert darauf hin das ausgesendete elektromagnetische Feld des Readers. Vom Transponder selbst wird kein eigenes Feld erzeugt. Diese sogenannte Lastmodulation erlaubt dem Reader, die Informationen des RFID-Tags auszulesen, zu interpretieren und zu verarbeiten. Dieses System impliziert, dass der RFID-Tag nur dann Informationen zur Verfügung stellt, wenn er von der passenden Leseeinheit einen spezifischen Impuls bekommt.
Auf den RFID-Tags können alle denkbaren Informationen gespeichert werden, begrenzt lediglich durch die Speicherkapazität des Chips. RFID-Tags können dabei auch über mehrfach wiederbeschreibbare Speicherbausteine verfügen. Häufig werden auf dem RFID-Tag aber keine weiteren Daten als dessen eigene Identifikation, eine exklusive Ziffernfolge, gespeichert. Das im Hintergrund des Readers arbeitende IT-System - in Verbindung mit leistungsstarken Datenbanken - ordnet dieser exklusiven Identifikation des Tags die zugehörigen Informationen zu. Diese automatisierte Verknüpfung von exklusiver Identität auf der einen Seite sowie zugeordneten Information und Datensätzen auf der anderen, bestimmt die Leistungsfähigkeit von RFID-Systemen.
Von wenigen Ausnahmen abgesehen, verfügen RFID-Tags über keine eigenen Stromquellen, arbeiten also passiv. Erst das Signal des RFID-Readers induziert die benötigte Energie und initiiert somit ihre Auswertung. Ausnahmen von diesem passiven Funktionsprinzip findet man vor allem dort, wo die Sendereichweite der RFID-Tags mit eigenen Stromquellen erheblich erweitert werden oder dauerhaft erfolgen soll, so beispielsweise bei der Geländekontrolle auf Flughäfen oder anderen logistischen Schnittpunkten oder bei Umweltsensoren. Aktive RFID-Tags arbeiten zumeist im UHF-Bereich. Der Frequenzbereich von passiven RFID-Systemen reicht hingegen herab bis in den niederfrequenten Bereich. Der Frequenzbereich der Tags beeinflusst zudem deren Reichweite und Geschwindigkeit. Vereinfacht dargestellt bedeutet eine höhere Frequenz auch eine höhere Lesereichweite und -geschwindigkeit, auch wenn mit höheren Frequenzen oftmals die Störanfälligkeiten zunehmen können.
Die Reichweite von passiven RFID-Systemen reicht in Abhängigkeit von Frequenz, Sendeverfahren und nicht zuletzt von der Größe der eingesetzten Antennen von wenigen Millimetern bis mehreren Metern.
Angesichts der sehr geringen Größe und kleinen Zahl der verwendeten Bauelemente bei passiven RFID-Tags ist ihre Bauform ausgesprochen variabel: Vom gläsernen RFID-Tag - Tieren zur Identifikation unter die Haut appliziert - über runde Bauformen zur Zugangskontrolle von Schwimmbädern bis hin zu sogenannten Smart Labels mit integrierter RFID-Funktionalität, wo die hauchdünnen Transponderbauelemente auf selbstklebende Folien aufgebracht werden.
Die Kosten für passive RFID-Tags bewegten sich in den letzten Jahren rapide abwärts. Aktuell sind für große Stückzahlen kaum mehr als 10 Euro-Cent je RFID-Tag zu bezahlen. Bis zum Jahr 2010 erwarten Branchenkenner Kosten pro einzelnem Chip von nur noch rund einem Cent.
Perspektiven
Der Preis der RFID-Tags verhindert heute noch einen umfassenden Einsatz von RFID im Einzelhandel, aber auch dort eröffnet die Technologie viele Optionen.
Wenn bereits der Einkaufswagen die vom Kunden ausgewählten Waren erfasst, dieser Einkauf dann auch noch direkt dem Kunden zugeordnet werden kann, können die RFID-Systeme das Kassenpersonal komplett ersetzen. Intelligente Supermarktregale erledigen die Pflege des Warenbestandes. Der intelligente Kühlschrank, der selbstständig Lebensmittel ordert ist da nur der nächste Schritt.
Nicht verschwiegen werden kann, dass Verbraucher- und Datenschützer in RFID den entscheidenden Schritt zum gläsernen Kunden ausmachen. Die Forderung der Datenschützer ist ganz klar: Ungeachtet der wirtschaftlichen Potenziale der Technologie muss dem Kunden das Recht eingeräumt werden, sich gegen die Erfassung und Analyse zu wehren. Die flächendeckende bargeldlose Bezahlung oder die weit verbreiteten Kundekarten vieler Unternehmen sind aber bereits heute ausgesprochen präzise Instrumente zur Auswertung von individuellem Kaufverhalten, und das ganz ohne RFID. Bei den meisten Anwendungen wie beispielsweise der Logistik oder Produktionssteuerung werden personenbezogene Daten aber weder erhoben noch verarbeitet oder genutzt.
Viel diskutiert ist auch die Anwendung der RFID-Technik in der Personenidentifikation. So kommt beispielsweise in den neuen deutschen Reisepässen ein RFID-Tag zum Einsatz. Für das wirtschaftliche Potenzial spielt diese Anwendung allerdings eine nur untergeordnete Rolle. Dem effektiven Schutz der Daten in sicherheits- bzw. datenschutzrechtlich relevanten Bereichen wird heute aber besondere Bedeutung beigemessen. Kryptografische und andere Systeme zum sicheren Datenaustausch zwischen RFID-Tags und -Readern werden impliziert und fortwährend weiterentwickelt.
Eine Barriere der globalen und umfassenden Verbreitung von RFID-Systemen sind deren Standardisierungsgrad. Um die Etablierung weltweit gleicher Standards für die Kommunikation mittels RFID-Technologie bemühen sich Organisationen wie GS1 Germany oder deren internationale Instanz EPCglobal. Dennoch, gerade in diesem Bereich steckt noch viel Optimierungspotenzial.
Weiterführende Informationen
Auf der Homepage des Informationsforum RFID e. V. finden sich vielfältige Informationen zur Technologie, rechtlichen Rahmenbedingungen und vielen Anwendungsbereichen von RFID. Der Leitfaden für den Mittelstand - zum kostenlosen Download - zeigt viele Projektbeispiele und bietet Hilfestellung bei der Einführung der Technologie.
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