RFID – Das Internet der Dinge

Es wird ein Tag kommen, an dem man nicht mehr mit Bargeld bezahlen muss, „das Zuhause von unterwegs steuern kann“1und Gebäude betreten kann ohne Schlüssel zu verwenden. Es klingt alles noch nach hochentwickelter, futuristischer Technologie, aber nein! RFID (Radio Frequency Identification) existieren schon längst, und damit kommt man, wenn nicht alltäglich, ziemlich oft in Kontakt. Das ist ein äußerst spannendes Thema, das immer wieder in neue Anwendungsgebiete eingesetzt wird.

2So sieht die Praxis aus! RFID in einem Event.

Was ist RFID?

RFID ist eine Technologie, die zur Kennzeichnung von Gegenständen, Tieren und Personen in den letzten Jahren große Verbreitung gefunden hat. Das Verfahren ist ziemlich einfach. Auf RFID-Etiketten, die sich auf einem Objekt oder auf einer Smart Card befinden, sind Daten bezüglich des Objektes gespeichert. Diese Daten werden kontaktlos über Radiowellen zwischen dem Datenträger (Transponder) und dem entsprechenden RFID-Lesegerät übertragen und auf einem Display eines Servers sichtbar gemacht.3

Linke Abbildung: RFID-Tag. Eigene Darstellung ©Pedroncelli   
Rechte Abbildung: Bestandteile eins RFID-Systems. Eigene Darstellung ©Pedroncelli. In Anlehnung an RFID Handbuch (Finkenzeller 2012)

Enge Verwandte der RFID-Systeme sind die weit verbreiteten Barcode-Etiketten, die auch zu den Auto-ID-Systemen gehören, welche ein Objekt automatisch identifizieren und lesbar machen können. Barcodes sind heutzutage in vielen Fällen nicht mehr ausreichend, da sie nur die Identifikation eines Produkttyps, eben Hersteller- und Produktnummer, erlauben. Mit RFID wird das Produkt an sich durch den eingeführten Electronic Product Code (EPC) erkannt; so unterscheidet sich beispielsweise eine Packung Medikamente von der Nebenpackung. Somit erhält das Produkt eine virtuelle Identität. Ziel des Ganzen ist es, vor allem in der Pharmaindustrie Produkte vor Fälschungen zu schützen.4 Mit Barcodes werden Daten zwar zuverlässiger und schneller erfasst, dennoch ist eine manuelle Unterstützung immer noch notwendig, zum Beispiel ein Objekt in Sichtkontakt zum Leser zu bringen. Mit RFID wird die vollautomatisierte Eventverarbeitung – das Eintreffen einer Information an einem RFID-Reader5– möglich sein. Außerdem werden mehrere Verpackungen gleichzeitig erkannt, und auf dem Chip am Objekt können weitere Daten abgelegt werden. Damit wird der Medienbruch beseitigt6.

Entwicklungsgeschichte der RFID

Die RFID-Technologie wurde zum ersten Mal während des Zweiten Weltkriegs zur Freund-Feinderkennung eingesetzt. Flugzeuge und Panzer wurden mit Leseeinheiten und Transpondern ausgestattet, um die eigenen Fahrzeuge oder Flugzeuge von denjenigen der Feinde zu unterscheiden7.

In den 70er Jahren kamen die ersten einfachen kommerziellen RFID-Lösungen auf den Markt, und 20 Jahre später begann die eigentliche Entwicklung moderner RFID-Systeme für elektronische Zutrittskontrollsysteme, Skipässe, elektronisches Ticketing, Tank- und Bezahlkarten. Vor allem in der Tiererkennung wuchs die Technologie stark an.8Durch den technologischen Fortschritt wurden Preis und Abmessung der Transponder stark reduziert, möglich war eine Preissenkung von 30 € auf 3 €.

Wie bereits erwähnt, arbeiten RFID-Systeme mit Radiowellen; genau genommen handelt es sich um verschiedene Frequenzbereiche, da es keine ideale Frequenz gibt. Im Bereich der passiven Anwendungen, dem Lesen von RFID-Etiketten, kann eben zwischen Low-, High- und Ultra-High-Frequenzen (LF, HF, UHF) unterschieden werden. Abhängig von den äußeren Zuständen können die Transponder in vielen unterschiedlichen Bereichen angewandt werden, beispielsweise Tieridentifikation, Fluggepäckerkennung, PKW-Identifikation etc.9

Anwendungsbeispiele

Eine interessante Anwendung für RFID-Systeme ist deren Einsatz bei Massensportveranstaltungen, bei denen das Erfassen der exakten Start- und Ankunftszeiten aller Teilnehmer eine Herausforderung ist. Aus diesem Grund wird jeder Läufer mit Low-Frequency-Transpondern ausgerüstet, die an den Schuhen oder am Bein befestigt werden.10 Dadurch wird der Transponder möglichst dicht an den Boden gebracht und somit nah an ausgelegte Leseantennen. Durch diese Technologie kann man auch die Läufer einzeln verfolgen und ihre Position bestimmen. Andere Beispiele für RFID-Systeme sind das Ski-Ticketing, der elektronische Reisepass, die Verfolgung der Warenlieferkette und, bei den meisten Studenten bekannt, die RFID in Bibliotheken.

NFC – Near Field Communication

Near Field Communication (NFC) ist eine sehr junge Entwicklung der RFID-Technologie: Es handelt sich um eine drahtlose Technologie zum Austausch von Nachrichten über kurze Distanzen von bis zu 10 cm11. In fast allen NFC-Anwendungen spielen Mobiltelefone eine wichtige Rolle als Lesegeräte. Außerdem können nicht nur Etiketten oder Karten vom Reader gelesen werden, sondern die Lesegeräte kommunizieren auch untereinander (peer to peer). Im Gegensatz zu Bluetooth und anderen drahtlosen Kommunikationstechnologien ist hier jede Aktion mit einer Berührung des Objektes verbunden, auch „touch and go“ genannt. Die Lesedistanz ist auf 10 cm beschränkt und somit ist eine Diskussion über Datenschutz kaum möglich, da der Benutzer jede Transaktion selbst steuert.12

Es ist wahrscheinlich, dass das eigene Handy sich in Zukunft als das persönliche NFC-Gerät etablieren wird. Deshalb ergibt sich ein Zusatznuten, wodurch alltägliche Dienstleistungen mit einem NFC-fähigen Handy erledigt werden können. Am häufigsten sind folgende Anwendungen vorgesehen: NFC-fähiges Mobiltelefon für den öffentlichen Personennahverkehr, Zahlungsverkehr, Herunterladen von Informationen von Smart-Postern mit RFID-Etiketten, Buchen von Veranstaltungen, Zutrittskontrolle von Gebäuden13 etc.

Fazit

RFID-Tags sind Datenträger, und diese Technologie kann genutzt werden, um Objekte mit Informationen zu verknüpfen und zu individualisieren. Sie werden als Link eines Objektnetzwerkes betrachtet, darauf basiert das „Internet der Dinge“14.

Durch die mögliche Kombination von RFID und NFC Technologien ist „es vorstellbar, dass in Zukunft jedes Objekt über eine Webseite verfügt, die mittels RFID fähiger Handys aufgerufen werden kann“15. Deshalb ist es wichtig für die zukünftige Gestaltung, alle Objekte mit RFID-Tags auszustatten. Somit werden wir unseren Kaffee mit Handy bezahlen, die tollen Schuhe am Nachbartisch mittels RFID-Kontakt empfangen und über das Internet kaufen und kurz danach Informationen  zu den Verkehrsmitteln, über den Tag auf dem Fahrplan, suchen.

von Sara Pedroncelli, 18.3.2013

  1. Quelle: Telekom ..im besten Netz! Es gibt eine Welt in der.. – Werbung 2012. Quelle: YouTube. http://www.youtube.com/watch?v=ysf-0QQt76A (Zugriff am 14.03.2013)  
  2. YouTube http://www.youtube.com/watch?v=DUWoh4sgP74  
  3. Quelle: Vgl. Gillert F./Hansen W.; RFID für die Optimierung von Geschäftsprozessen; Carl Hansen Verlag; 2007; S. 1  
  4. Quelle: Ebd. S. 4  
  5. Quelle: Ebd. S.8   
  6. Quelle: „Ein Medienbruch ist vergleichbar mit einem fehlenden Glied einer digitalen Informationskette und ist Mitursache für Langsamkeit, Intransparenz, Fehleranfälligkeit etc. inner- und überbetrieblicher Prozesse“ (Fleisch 2004) Vgl. Kern, C.; Anwendung von RFID-Systemen; Springer Verlag; 2007; S. 1  
  7. Quelle: Langer, J./Roland, M.; Anwendungen und Technik von Near Field Communication (NFC); Springer Verlag; 2010; S. 1  
  8. Quelle: Ebd. S.2  
  9. Quelle: Vgl. RFID Grundlagen, RFID Frequenzen http://www.brooks-rfid.com/rfid-frequenzen.html (Zugriff am 13.03.2013)  
  10. Quelle: Vgl. Kern, C.; Anwendung von RFID-Systemen; Springer Verlag; 2007; S. 122  
  11. Quelle: Vgl. Langer, J./Roland, M.; Anwendungen und Technik von Near Field Communication (NFC); Springer Verlag; 2010; S. 1  
  12. Quelle: Vgl. Kern, C.; Anwendung von RFID-Systemen; Springer Verlag; 2007; S. 209  
  13. Quelle: Ebd. S.210  
  14. Quelle: Vgl. Gillert F./Hansen W.; RFID für die Optimierung von Geschäftsprozessen; Carl Hansen Verlag; 2007; S. 20  
  15. Quelle: Schwarz, T.; Leitfaden Online Marketing; Band 2; Waghäusel; 2011; Kap. 12 Mobile und Location-based Marketing.