RFID Modulationsverfahren
Bei Radio-Frequency-Identification-Systemen erfolgt eine Datenübermittlung per Funk, das heißt genauer gesagt, dass Daten in Form von Signalen drahtlos vom RFID-Transponder zum Lesegerät übertragen werden. Solch eine Übertragung von Signalen erfordert aber die Umsetzung dieser Signale in eine höhere Frequenzlage, damit die Übertragung überhaupt funktionieren kann. Dies wird in der Fachsprache Modulation oder Modulationsverfahren genannt, wobei ein sinusförmiges Signal durch solch eine Modulation hergestellt wird. Dieses Signal wird dann meist Trägersignal genannt. Unterschieden werden verschiedene Modulationsverfahren durch die jeweilige Modulation, die sie durchführen: Es kommt also darauf an, ob bei einem Modulationsverfahren das Trägersignal entweder in seiner Amplitude, seiner Frequenz oder in seiner Phase verändert wird.
Bei RFID-Systemen wird zudem zwischen analogen und digitalen Modulationsverfahren unterschieden, wobei zu den analogen Modulationsverfahren die Amplitudenmodulation, die Frequenzmodulation und die Phasenmodulation zählen, während zur digitalen Modulationsverfahren Amplitudentastung, Frequenztastung und Phasentastung gehören und ein digitales Signal der Trägermodulation dient. Grundsätzlich sind die analogen Modulationsverfahren störanfälliger als die digitalen Modulationsverfahren. Die Amplitudenmodulation ist zum Beispiel sehr störanfällig – vor allem über größere Reichweiten -, dafür ist sie aber eine sehr einfach Modulationsart, die schaltungstechnisch sowohl bei der Modulation als auch bei der Demodulation einfach durchzuführen ist. Ähnliches gilt wie gesagt für die Frequenz- und die Phasenmodulation, allerdings sind beide nicht ganz so anfällig wie die Amplitudenmodulation.
RFID ©iStockphoto/Baryonyx
Für die Signalmodulierung muss insbesondere der Chip mit Energie versorgt werden. Für diese Energieversorgung des Chips im Transponder gibt es unterschiedliche Lösungen. Aktive RFID-Transponder verfügen über eine Batterie. Allerdings wird diese Batterie eigentlich nicht für die Modulation verwendet. Sie sorgt aber dafür, dass der Transponder grundsätzlich mit Energie versorgt wird, dass also der grundsätzliche Energiebedarf gedeckt ist und lediglich die Energie für die Modulation aus dem Magnetgeld gezogen werden muss. Denn die aktiven wie die passiven RFID-Transponder ziehen ihre benötigte Energie für die Signalmodulierung aus dem Magnetfeld, das vom Lesegeräte erstellt wird. Die Signalmodulierung kann so problemlos durchgeführt werden.
Eine Signaldemodulation erfolgt dann wieder beim Lesegerät. Hierbei empfängt zunächst die Antenne des Lesegerätes das gesendete Signal und wandelt es in brauchbare Daten um, die dann weiter genutzt werden
können, indem sie zum Beispiel in einer Datenbank verarbeitet und gespeichert werden. Modulationsverfahren sind bei RFID-Systemen also sehr wichtig, wobei es natürlich auch darauf ankommt, dass die unterschiedlichen Geräte eines Systems aufeinander abgestimmt sind. Die Hersteller von RFID-Systemen gehen hier keinen einheitlichen Weg, sondern setzten bei den Modulationsverfahren und Modulationsarten auf teilweise sehr unterschiedliche Systeme. Dies ist für die Weiterentwicklung nicht unbedingt förderlich, denn anstatt Schwachstellen bei der Modulation ausräumen zu können entstehen eher neue Probleme. Grundsätzlich setzen die Systemhersteller bei der Modulation aber immer stärker auf digitale Lösungen, denn sie sind den analogen in den meisten Fällen überlegen.
