RFID - Quer durchs Spektrum - Standortbestimmung

Die Teilnehmenden konnten sich die Möglichkeiten eines typischen RFID-Systems direkt vor Augen führen: Jedes Namensschild enthielt einen passiven RFID-Transponder mit dessen Hilfe jeder Besucher namentlich auf der Leinwand begrüsst wurde.

Autor: Heinz Mathis, Vorstandsmitglied Swiss Engineering Fachgruppe Elektronik und Informatik

Die Vorträge zu Systemen in verschiedenen RFID-Bändern fanden nach aufsteigender Frequenz statt, beginnend mit dem tiefsten Bereich, dem LF-Bereich, welcher sich von 125 bis 135 kHz erstreckt. In diesen Bereich fällt RFID bei der Nutztierhaltung, in der sie schon seit mehreren Jahren eingesetzt wird. Seit einem Jahr ist diese Technologie auch für die breite Masse der Haustierbesitzer ein Thema, denn seit dem 1. Januar 2007 müssen alle Hunde in der Schweiz mit einem RFID-Transponder versehen und in der nationalen Datenbank ANIS registriert sein. Cassian Strässle, Projektingenieur an der HSR Hochschule für Technik Rapperswil, erläuterte im ersten Vortrag, dass die Reichweite eines solchen Systems durch verschiedene Faktoren wie die Antennengeometrie und die gesetzlich erlaubte magnetische Feldstärke gegeben ist und typischerweise zwischen einem Zentimeter und einem Meter liegt. Durch spezielle Signalverarbeitung in einem DSP kann die Lesedistanz erhöht und die Robustheit gesteigert werden. Diese Art von Glas-Transpondern wird auch immer öfter beim Menschen verpflanzt, zurzeit meist in Versuchsanwendungen.

Hin zu höheren Frequenzen

Der am weitesten verbreitete Frequenzbereich ist der HF-Bereich um 13.5 MHz. In diesen Bereich gehört die Near Field Communication (NFC) über die Urs A. Lampe von der Firma LEGIC Identsystems AG berichtete. NFC bietet einen Weg, das tägliche Leben und den Umgang mit Geräten, Infrastruktur und Prozessen dramatisch zu vereinfachen. So können zum Beispiel Mobiltelefone mit NFC zum RFID-Lesegerät, zu einem Firmenausweis, Schlüsselbund oder zur Kreditkarte werden. Ein einfacher „Pairing“-Prozess löst in vielen Fällen das mühsame Konfigurieren von Hand ab. Entsprechend einer absichtlich kleinen Lesedistanz spricht man von proximity coupling.

Im dritten Vortrag erläuterte Ernst Zollinger von der Firma EB Corp. Applikationen im Bereich 860 - 960 MHz (UHF-Band). Zurzeit befinden wir uns in einer Epoche, in der zur Kommunikation zwischen Menschen sowie zwischen Menschen und Dingen eine neue Form hinzukommen wird: Die Kommunikation zwischen Dingen. Im UHF-Bereich wird die RFID vor allem durch die Koexistenz von Short-Range Devices (SRD) erschwert. Neuerungen im Standard werden ab nächstem Jahr einen Betrieb ohne Kollisionen mit SRD ermöglichen. Allerdings sind die Anforderungen an die Kanalselektivität solcher Reader sehr hoch.

Standards

Marcel Rupf, Dozent für Kommunikationstechnik an der ZHAW in Winterthur, berichtete über den ISO/IEC 15693 Standard und Anwendungsbeispiele. Der ISO/IEC 15693 Standard ist ein weitverbreiteter  RFID-Standard,  der  in  unterschiedlichen Anwendungen wie z.B. bei kontaktlosen Chipkarten, Smart Labels, im Ticketing, in der Zugangskontrolle, im Library Management, in der Logistik usw., eingesetzt wird. Der Standard zeichnet sich durch eine relativ hohe Datenübertragungsrate, eine gute Materialdurchdringung, eine Anti-Kollisionsfunktion und relativ viel Speicherkapazität auf dem Tag aus und ermöglicht den Bau sehr einfacher Antennen. Die Reichweite ist etwas weiter als bei NFC, man spricht daher von Vicinity coupling. Thorsten Staake, Habilitand an der ETH Zürich, referierte anschliessend zum Thema Fälschungssicherheit mit RFID. Der Handel mit gefälschten Produkten hat in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Der Marktanteil gefälschter Produkte am weltweiten Handelsvolumen beträgt mindestens 1 Prozent. Entsprechend gross sind die Bemühungen zahlreicher Unternehmen, die Produkt- und Markenpiraterie zu unterbinden. Mit den etablierten organisatorischen und technologiebasierten Massnahmen ist es jedoch in der Vergangenheit nicht gelungen, das Wachstum der Fälschungsindustrie zu stoppen. Zahlreiche Unternehmen erhoffen sich nun durch die RFID-Technologie neue Impulse bei der automatischen Identifizierung und Authentifizierung von Produkten und somit ein neues, mächtiges Werkzeug im Kampf gegen Produktfälscher. Im Vortrag wurden drei Technologien vorgestellt, bei denen RFID hilft, Fälschungen zu entdecken.

Der Mensch ist kapazitiv

Der letzte Vortrag des Abends zum Thema Resistive Capacitive Identification – RCID gehörte Andreas Häberli von der Kaba AG. Ähnlich wie bei RFID bis 13.5 MHz werden auch bei RCID im Nahfeld, d.h. ohne die Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen, Daten ausgetauscht. RCID ist also der elektronische Zwilling zu RFID. Im Gegensatz zu RFID sind bis heute wohl keine kommerziell verfügbaren Produkte auf dem Markt, obwohl erste Patente zur kapazitiven Datenübertragung schon in den 60er- Jahren auftauchten. Am diesjährigen Automobilsalon in Genf wurde im Rahmen der Konzeptstudie Rinspeed eXasis eine neue Generation einer RCID-Technologie vorgestellt. Obwohl dieses Konzeptauto ebenfalls nur ein Prototyp ist, zeigt die verwendete Identifikationstechnologie einige interessante Merkmale auf, die das Potential von RCID erkennen lassen.