Woher kommt die Technologie RFID?

Michael Faraday (1791-1867), der 'Vater der Elektroindustrie'
1831 gelang dem englischen Naturforscher Michael Faraday eine wichtige Entdeckung. Er stellte fest, dass durch die Bewegung eines elektrischen Leiters in einem Magnetfeld oder durch die Änderung des von einem Leiter umschlossenen Magnetfeldes eine elektrische Spannung erzeugt wird.

Weitere Versuche zeigten, dass umgekehrt auch elektrische Ströme Magnetfelder erzeugen: Faraday hatte die elektromagnetische Induktion entdeckt.

Mit diesem Induktionsprinzip (von lateinisch inducere = hereinbringen, anregen) erzeugen bis heute Generatoren Strom. Faraday gilt damit als Vater der Elektroindustrie.

Auch RFID-Tags nutzen das von ihm entdeckte Prinzip der Induktion. Wenn elektrische und magnetische Felder sich gegenseitig beeinflussen, erzeugen sie elektromagnetische Wellen. Radiowellen und Röntgenstrahlen sind zwei Beispiele dafür, auch das für den Menschen sichtbare Licht ist eine elektromagnetische Strahlung.

Heinrich Hertz (1857-1894) entdeckte die elektromagnetischen Wellen
Sicherlich haben Sie schon einmal von der Frequenz-Maßeinheit Hertz (Hz) gehört. Wussten Sie, dass sie nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz benannt ist? Ihm gelang es 1886 erstmals, im Experiment Radiowellen nachzuweisen und ein Signal von Sender zu Empfänger zu übertragen. Hertz konnte in den folgenden Jahren zeigen, dass Radiowellen sich auf die gleiche Art ausbreiten, wie das Licht (weil beide elektromagnetische Wellen sind).

Die Nutzung von Radiowellen (oder: Funkwellen) zur automatischen Identifikation hat ihren Ursprung Jahrzehnte nach Hertz – im II. Weltkrieg! Funksignale wurden zur „Freund-Feind-Erkennung“ für Flugzeuge eingesetzt; dieses Verfahren gilt als Vorläufer von RFID.

Der eigentliche Startpunkt ist allerdings die Veröffentlichung „Communications by Means of Reflected Power“ von Harry Stockman im Jahr 1948. In gewisser Weise ist RFID damit sogar älter als der Barcode, denn das erste Barcode-Patent wurde erst 1949 angemeldet.

Der Diebstahlschutz in Geschäften ist wohl die RFID-Anwendung, die den meisten Verbrauchern bekannt ist


Stockman beschrieb, wie ein Transponder allein mit der Energie eines Funksignals betrieben werden kann. Passive RFID-Tags nutzen dieses Prinzip noch heute. Bis Stockmans Ideen auch im zivilen Bereich in großem Umfang umgesetzt wurden, vergingen allerdings erneut Jahrzehnte. Um 1970 herum wurden Funkwellen erstmals zur Warensicherung eingesetzt, etwa in Bekleidungsgeschäften. Das kennen wir auch heute noch: Waren wie Kleidung, Elektronik oder neuerdings auch Flaschen mit Hochprozentigem sind mit einem Tag ausgestattet.

Wenn wir das Geschäft betreten oder verlassen, passieren wir ein Antennentor. Dort wird der Alarm ausgelöst, wenn die Tags nicht an der Kasse entfernt wurden. Diese Nutzung war schon früh möglich, weil dafür lediglich sogenannte 1-Bit-Transponder benötigt werden – das Tor registriert einzig die Anwesenheit eines Tags im elektromagnetischen Feld. In den Siebzigern wurden neue Anwendungsmöglichkeiten getestet. So konnte RFID für die Tiererkennung nutzbar gemacht werden.

Ein Brandzeichen für Pferde oder Rinder ist mit einem gewissen Risiko verbunden, kann schwer identifizierbar sein und ist nicht maschinenlesbar. Ohrmarken mit einem Code können entfernt werden oder schlecht sichtbar sein. RFID-Transponder können an Ohrmarken angebracht oder implantiert werden; sie ermöglichen dann immer eine exakte Identifikation. Der erste große Durchbruch für RFID kam um das Jahr 1990, als in vielen europäischen und amerikanischen Ländern Fördergelder freigegeben wurden. RFID sollte in Mautsystemen zum Einsatz kommen und hat sich dort auch bewährt.

Seither hat die Technologie in vielen Alltagsbereichen ältere Verfahren verdrängt – uns ist meist gar nicht bewusst, dass wir RFID schon lange nutzen! Zum Beispiel: Zeitmessung bei Sportveranstaltungen, Ausleihsysteme in Bibliotheken, elektronische Schlüsselkarten (etwa für das Drehkreuz am Skilift) und Wegfahrsperren für Autos.

RFID-Anwendungen in verschiedenen Branchen:


Branche Bereich Anwendung Vorteile
Bau Planung Ständiger Abgleich von verbauten Teilen mit BIM-Modell Permanente Gebäudeinspektion statt aufwändiger Begehung durch Ingenieur
  Produktion /
Logistik /
Baustelle
Eindeutige Kennzeichnung von Bauteilen Keine Verwechslungen und Baufehler mehr, genaue Dokumentation
  Facility Management Schnelle Identifizierung von Bauteilen durch Bewohner oder Handwerker Wartung und Reparaturen werden schneller durchgeführt, Informationen für Produktmanagement des Herstellers
Reisemobile Handel Kennzeichnung jedes Reisemobils auf dem Stellplatz Schnelleres Finden von Fahrzeugen, einfachere Stellplatzverwaltung
  Kunde Infos zu Wartung und Reparatur durch Scan Kein gedrucktes Handbuch mehr nötig
  Recycling Informationen für Recyclingunternehmen direkt an Bauteilen Sortenreine Trennung kann effizient erfolgen: Steigert auch Produktwert
Lebensmittel Landwitschaft Automatische Erhebung von Bewegungsdaten der Tiere Frühzeitiges Erkennen von Gesundheitsrisiken und abweichendem Verhalten
  Logistik RFID-Tags mit Temperatur-Sensoren Lückenlose Kontrolle der Kühlkette
  Kunde RFID-Tags auf Verpackungen Ermöglicht kassenloses Einkaufen, aber auch Information für Kunden und Pfandsystem für Verpackungen
Pharma Produktion Individuelle Kennzeichnung jeder Dosis Lückenlose Nachverfolgbarkeit möglich, Plagiatsschutz
  Logistik Sensoren an Verpackungen und Spritzen Kontrolle der Kühlkette, Öffnung der Verpackung wird dokumentiert
  Krankenhaus Automatische Dokumentation und Datenerhebung Mehr Zeit zur Betreuung der Patienten
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