Aktive RFID vs. passive RFID: Was sind die Unterschiede?

Radio Frequency Identification(RFID) wird häufig im Alltag verwendet, ohne dass wir uns dessen bewusst sind, und dies in den verschiedensten Bereichen. Sie ermöglicht es, Daten zu transportieren, zu speichern und aus der Ferne über Radiowellen abzurufen. RFID wird häufig zur Produktidentifikation und zur automatischen Erfassung von Informationen über Artikel eingesetzt, ohne dass eine physische Verbindung besteht, wie dies bei anderen Technologien wie z.B. dem Gencode der Fall ist. RFID kann hauptsächlich auf zwei verschiedene Arten eingesetzt werden. Sie wird als aktive oder passive RFID bezeichnet.

Das Grundprinzip von RFID

Die grundlegenden RFID-Systeme bestehen aus mehreren Komponenten. Dazu gehört das Tag , auch “Funketikett” genannt, das einen Mikrochip zur Identifizierung und Datenspeicherung, eine Antenne zur Kommunikation und ein Lesegerät oder Abfragegerät zum Senden und Empfangen von Wellen umfasst. Ein Computer und Software sind ebenfalls erforderlich, um die Daten zu speichern und zu analysieren. Je nach Art des verwendeten Funketiketts sind keine Batterien oder Akkus erforderlich (passive Tags), eine Batterie kann nur für die Übertragung der Welle erforderlich sein (halbpassive Tags) oder für die Stromversorgung des Tags und die Übertragung der Welle (aktive Tags).

EIN RFID-TAG

Der RFID-Tag ist ein grundlegendes elektronisches Identifikationsmedium. Es besteht oft aus zwei Hauptkomponenten: einer Antenne, die die Wellen empfängt, und einem elektronischen Schaltkreis, der die Informationen verarbeitet und speichert. Mit anderen Worten, es beherbergt eine Kennung und Daten auf einem Chip, der wiederum mit der Antenne verbunden ist. Das Tag tauscht Daten mit einem Lesegerät über Radiowellen aus. Das Tag wird häufig bei RFID eingesetzt und ist sehr nützlich, um beispielsweise die Anforderungen der Rückverfolgbarkeit zu erfüllen, da es nicht unbedingt gesehen werden muss, um erkannt und folglich gelesen zu werden.

DER LESER

Das Lesegerät ist ein elektronisches Gerät, das zum Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen verwendet wird. Es detektiert und erkennt die Identifikationsinformationen des Tags anhand der vom Hersteller des Chips bereitgestellten Kennung. Er ist auch in der Lage, die Informationen, die von der einfallenden Welle transportiert werden, mit Hilfe eines Decoders zu entschlüsseln.

RFID ANTENNE

Die RFID-Antenne empfängt und sendet elektromagnetische Wellen. Die Sendefrequenz hängt von der Art der Antenne, ihrer Länge und der im Chip eingestellten Frequenz ab. Je nach der gewünschten Anwendung sollte die Antenne kostengünstig, nicht invasiv und möglichst umweltfreundlich sein. Um die Energieübertragung zu maximieren, muss die Impedanz der Antenne der Impedanz des im Tag enthaltenen Mikrochips entsprechen. Meistens hat diese Impedanz einen Wert von 50 Omega.

ORDINATOR

Der Computer und die Software werden verwendet, um die vom Player gesammelten Informationen zu speichern. In manchen Situationen können sie den Player auch steuern.

Grundlegende Funktionsweise von RFID

RFID Aktiv

Zunächst einmal kann es sich um aktive RFID handeln. In diesem Fall werden die Tags von einer an Bord befindlichen Energiequelle gespeist. Dies kann z.B. eine Batterie oder ein Akku sein, die den Betrieb des Tags und die Übertragung seiner Daten ermöglichen.

Aktive RFID wird in vielen Bereichen eingesetzt, sowohl im Bauwesen und in der Sicherheitstechnik als auch z.B. in der Heimautomation. Aktive Tags werden hauptsächlich für die Überwachung von physikalischen Größen (Temperatur, Feuchtigkeit, Bewegung) verwendet. Dies gilt insbesondere für die Überwachung der Kühlkette in Kühlfahrzeugen. Sie ermöglichen auch die Identifizierung und Verfolgung von Personen auf Baustellen. für die Sicherheit auf Baustellen. Schließlich können sie auch für die Zugangskontrolle oder die automatische Identifizierung von Gütern verwendet werden.

Der Umfang

Aktive Tags haben eine sehr große Reichweite, die bis zu 500 m betragen kann. Andere Technologien, auf die wir später in diesem Blog noch eingehen werden, können diese Reichweite auf einen Kilometer ausdehnen.

Passive RFID

In einem zweiten Fall handelt es sich um passive RFID. Im Gegensatz zu aktiven Tags haben passive Tags keine eingebaute Stromquelle. Stattdessen stützen sie sich auf die vom Lesegerät ausgesandte Welle, um ihren Chip zu betreiben, das Signal zu modulieren und durch Rückstreuung das Signal an das Lesegerät zu senden.

Der Umfang

Passive Tags haben eine Reichweite von 3 Ebenen.

• Bei Low Frequency ist von kurzer Distanz die Rede, wenn sich der Kontakt auf nur wenige Zentimeter bezieht.
• Die mittlere Entfernung liegt zwischen einigen Zentimetern und einem Meter. Hierbei handelt es sich um High Frequency. NFC hat z.B. einen Leseabstand von 10 cm.
• Die maximale Entfernung beträgt 15 m und verwendet Ultra High Frequency

Weiterführende Informationen

Einige Schulen erwähnen sogar eine dritte Art von RFID: die semi-passive RFID. Dieses Gerät, das weniger bekannt ist und daher seltener verwendet wird, weist sowohl Merkmale der aktiven RFID (eine Batterie im Tag, die dieses Mal nur zur Stromversorgung dient) als auch Eigenschaften der passiven RFID (in Bezug auf das Sendesystem) auf. Die Lebensdauer dieser Tags ist höher als die eines aktiven Tags und die Kosten sind geringer. Sie sind jedoch immer noch teurer als passive Tags.

RFID vs. Bluetooth Low Energy

RFID und Bluetooth Low Energy (BLE ) sind zwei drahtlose Technologien, die zur Verfolgung und Verwaltung von Objekten eingesetzt werden, sich aber in ihrer Funktionsweise unterscheiden. RFID, aktiv oder passiv, wird häufig in der Logistik und bei der Zugangskontrolle eingesetzt, wobei die Tags spezielle Lesegeräte und Antennen erfordern. Passive Tags sind von der Energie des Lesegeräts abhängig, während aktive Tags ihre eigene Energieversorgung haben. BLE ist eine energiesparende Version von Bluetooth, die mit einer leichteren Infrastruktur einfach zu implementieren ist und mit Smartphones und bestehenden Netzwerken kompatibel ist.

BLE zeichnet sich durch eine größere Reichweite aus, die auch im Freien genutzt werden kann, sowie durch einen geringen Energieverbrauch, der ideal für IoT-Geräte und Tracking-Lösungen ist. Im Vergleich dazu ist RFID in Bezug auf die Entfernung eingeschränkter, insbesondere in seiner passiven Form. BLE bietet daher eine flexible Lösung, die einfach zu implementieren und mit anderen drahtlosen Technologien interoperabel ist, was sie in einigen Fällen zu einer modernen Alternative zu RFID macht. Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel, in dem wir die beiden Kommunikationsprotokolle näher miteinander vergleichen.