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RFID Datenübertragungsverfahren

Bei der Datenübertragung mit Radio-Frequnecy-Identification-Systemen kann man grundsätzlich zwischen zwei Verfahren unterscheiden, die beide Vor- und Nachteile haben. Diese beiden Verfahren sind zum einen das Vollduplexverfahren und zum anderen das Halbdublexverfahren.




Beim Vollduplexverfahren findet die Daten- und die Energieübertragung zwischen Lesegerät und Transponder gleichzeitig statt, was den Hauptunterschied zum Halbdublexverfahren darstellt. Daneben hängt die Datenübertragung aber zusätzlich noch vom angewendeten System ab und das ist beim Volldublexverfahren meistens die Lastmodulation. Bei der Lastmodulation geschieht nun laienhaft erklärt folgendes: wenn ein RFID-Transponder in die Reichweite eines Magnetfeldes von einem Lesegerät kommt, gerät dieser Transponder in Resonanz, wodurch dem Magnetfeld des Lesegerätes Energie entzogen wird. Dieser Energieverlust oder besser die zusätzliche Entnahme, denn das Lesegerät versucht die Energie gleichmäßig aufrecht zu erhalten, wird vom Lesergerät registriert. Weil Transponder und Lesegerät genau aufeinander abgestimmt sind, kann das Lesegerät dies als Informationen erkennen und so werden die Daten übertragen.

Beim Volldublexverfahren wird aber nicht immer nur ein Energieaufwand gemessen. Eine andere Möglichkeit kann es sein – zum Beispiel bei Systemen im Mikrowellenbereich – zu messen, wie stark oder schwach Wellen vom Transponder reflektiert werden, denn je nach Einstellung des Transponders können die Wellen unterschiedlich reflektiert werden, so dass die Daten in dieser Form übermittelt werden. In solch einem Fall spricht man vom Verfahren des „modulierten Rückstrahlquerschnittes“. Daneben gibt es noch die so genannten subharmonischen und anharmonischen Verfahren, die ebenfalls mit einer Veränderung der eintreffenden Wellen arbeiten. Die genauen Prozesse sind hier jedoch sehr kompliziert.

RFID Tag

RFID Tag ©iStockphoto/albln

Die Vorteile des Volldublexverfahrens liegen vor allem in den geringen Kosten für die Transponder, denn sie können bei diesen Verfahren sehr einfach gehalten werden, wodurch der Erwerb sehr billig ist. Ein Nachteil des Verfahrens ist jedoch der eher geringe Wirkungsgrad, das heißt zum einen kann hier nicht mit großen Reichweiten gearbeitet werden und zum anderen sind solche Systeme eher unflexibel, denn die übertragbaren Daten sind festgelegt.

Die zweite Variante, das Halbdublexverfahren ist gekennzeichnet durch eine abwechselnd von Statten gehende Übertragung der Daten und der Übertragung von Energie zwischen Lesegerät und Transponder. Transponder für das Halbduplexverfahren müssen daher einen Kondensator besitzen, der die Versorgungsspannung speichern kann. Wenn solch ein RFID-Transponder nun in den Funkbereich eines Lesegerätes kommt, wird er aktiviert und sein Kondensator lädt sich auf. Ist der Kondensator voll, kann der Micorchip diese Ladung nutzen, um ein eigenes Datensignal zu produzieren, das dann an das Lesegerät geschickt wird. Zum Schluss der Datenübertragung wird der Kondensator dann wieder geleert.

Wie man hier schon sieht, ist dieses System etwas aufwendiger als das Vollduplexverfahren und dies schlägt sich auch in höheren Herstellungskosten nieder, was ein Nachteil des Halbduplexverfahrens ist. Allerdings ist dafür der Wirkungsgrad höher und damit die Effizienz des Verfahrens. Zudem können Transponder und Lesegerät getrennt von einander verbessert werden und zwar ohne, dass es Auswirkungen auf die Funktionstüchtigkeit des Systems hat, wie es beim Vollduplexverfahren der Fall ist.