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Schlüsseltechnologie RFID

Erfassen ohne Anfassen

Wenn selbst Dinge des Massenmarktes mit Sensoren ausgestattet sind, könnte das Internet of Things seinen wahren Durchbruch erleben – und damit die RFID-Technik. Sie eignet sich besonders gut für IoT-Anwendungen, da mit RFID große Warenbestände ohne Berührung aus mehreren Metern Entfernung in Echtzeit erfasst werden können. Bei Bedarf bildet sie zudem die Basistechnologie, um selbst kostengünstige Artikel in intelligente Objekte zu verwandeln.

Bild: Feig Electronic GmbH

Durch ihre Eigenschaften bietet sich Radiofrequenzidentifikation (RFID) häufig an, wenn digitalisiert und vernetzt werden soll. Kevin Ashton, Mitbegründer des Auto-ID-Centers am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und Entwickler eines weltweiten Standardsystems für RFID, hat passenderweise den Begriff ‚Internet of Things‘ erfunden. Den wohl größten Vorteil von RFID gegenüber optischen Systemen bildet die berührungslose Datenerfassung ohne direkten Sichtkontakt. So erkennt das System auch Datenträger, die verschmutzt sind oder sich in einem Ladungsträger befinden.

Berührunglose Erfassung aus der Distanz

Je nach Betriebsfrequenz funktioniert die Erfassung über eine Entfernung von mehreren Metern. Dabei müssen Artikel nicht manuell auf den Leser ausgerichtet werden. Auf bestimmten Transpondern lassen sich weitaus größere Datenmengen als auf einem Barcode hinterlegen, zum Beispiel neben der Seriennummer des Gerätes auch Herstellungsdatum, Wartungsintervalle und Garantiezeiten. Zudem erfasst RFID-Technologie zahlreiche Datenträger im Bruchteil einer Sekunde. Diese Pulkerfassung ist vor allem für den Warenein- und -ausgang sehr interessant. So lassen sich Ladeeinheiten wie Paletten mit Waren durch einen Antennenbereich fördern, mit Transpondern ausgestattete Artikel identifizieren und direkt im ERP-System erfassen. Die Geschwindigkeit bildet dabei das wichtigste Kriterium für eine effiziente Bulk Reading-Identifikation. Durch Anti-Kollisionsverfahren können RFID-Lesegeräte bis zu 330 Transponder – oder Tags – pro Sekunde auslesen, selbst wenn im Umfeld andere Lesegeräte auf dem gleichen Kommunikationskanal genutzt werden.

Abläufe per Funk gestützt

RFID hilft auch bei der Automatisierung von Prozessen, vor allem über die Integration der Sensordaten in ERP-Systeme. So lassen sich die am Wareneingang erfassten Artikel direkt mit der getätigten Bestellung abgleichen. Auch die Vollständigkeit der Lieferung kann damit weitgehend automatisch geprüft werden. Eine erneute Erfassung der Güter am Warenausgang ermöglicht eine aktualisierte Bestandsinformation und unterstützt das frühe Erkennen von niedrigen Lagerbeständen. So lassen sich Nachbestellungen oder Produktionsprozesse rechtzeitig auslösen. Gleichzeitig können Unternehmen die am Warenausgang erfassten Versandinformationen an den Empfänger der Ware weiterleiten. Damit erhält der Kunde die Möglichkeit, Annahme und Weiterverarbeitung der Ware frühzeitig zu koordinieren. Mit einem Transponder gekennzeichnete Artikel lassen sich in Logistikketten eindeutig identifizieren. Dies erleichtert den Überblick darüber, welche Güter sich zu welcher Zeit an welchem Ort befinden. Damit lässt sich der Materialfluss effizienter steuern. Zudem senkt die automatische Datenerfassung oft die Fehlerquote bei der Verwaltung von Materialbewegungen.

Die passende Lösung für jede Anforderung

RFID gilt als Schlüsseltechnologie, um die zunehmend globalisierten Warenströme und komplexen Lieferketten sowie die Warenverfolgung von der Produktion bis zur Entsorgung zu steuern. Sie ermöglicht die Artikelverfolgung entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Und in der automatisierten Fertigung im Sinn einer Industrie 4.0 kommunizieren die entstehenden Produkte durch RFID-Komponenten eigenständig mit den Fertigungsanlagen. Dabei gibt es Lösungen für unterschiedliche Entfernungen:

  • Für den Nahbereich bis 18 Zentimeter sind HF Proximity Reader ausgelegt. Sie eignen sich zum Beispiel zur Erfassung kleiner Artikel am Warenein- und -ausgang über Handhelds oder Terminals sowie Gehäuse- und Handheld-Reader.
  • HF Midrange Reader werden für viele Anwendungszwecke in der Logistik und Industrie eingesetzt, etwa für die Identifikation größerer Güter oder in intelligenten Fertigungsstraßen zur Kommunikation zwischen Produkt und Maschine. Ihre Schreib- und Lesereichweite beträgt bis zu 40 Zentimeter.
  • Die HF Long Range Reader besitzen je nach Antennenkonfiguration eine Reichweite von bis zu 140 Zentimeter. Aufgrund ihrer hohen Variabilität in Bezug auf ihre Betriebsmodi und Schnittstellen ermöglichen sie viele Anwendungs- und Anbindungsvarianten, vor allem für mobile Systeme.
  • UHF Reader ermöglichen Lesereichweiten von bis zu 16 Metern. Während UHF Reader mit geringeren Reichweiten oft in der Produktionssteuerung, Prozessoptimierung oder in Kanban-Systemen zur Anwendung kommen, werden UHF Long Range Reader ebenso für die Zufahrtskontrolle und als Geber zum Öffnen von Toren eingesetzt.

Ausblick auf den globalen Markt

Das der Markt für RFID-Technik weiter wachsen wird, ermittelten auch die Marktforscher von IDTechEx. Das weltweite Marktvolumen für RFID-Transponder, Lesegeräte, Software und Services wird sich Schätzungen zufolge von 9,2 Milliarden US-Dollar 2014 auf 20 Milliarden Euro im Jahr 2018 erhöhen. Noch bremsen vergleichsweise hohe Kosten und die Komplexität von Systemintegration infolge fehlender Standards die Marktdurchsetzung von RFID-Lösungen. Für die RFID-Hersteller gibt es also noch einiges zu tun.


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