RFID-Lesegeräte arbeiten kontaktlos mit magnetischer oder elektromagnetischer Kopplung zwischen dem Lesegerät und der RFID-Karte. Der RFID-Tag und das RFID-Lesegerät kommunizieren über die CCI-Schnittstelle miteinander. Je nach benutzter RFID-Frequenz kann der Abstand zwischen RFID-Karte und Lesegerät einige Zentimeter und bis zu zehn Meter betragen. Die Feldstärke des RFID-Lesegerätes ist abhängig davon, ob es sich um ein aktives oder passives Konzept handelt. Bei passiven und semi-passiven RFID-Karten und Funketiketten ist die Sendefeldstärke etwa tausendfach höher als bei aktiven, weil passive Tags die Versorgungsenergie aus dem Trägersignal des RFID-Lesegerätes generieren.

Energie- und Datenübertragung zwischen RFID-Lesegerät und -Karte

Passive RFID-Tags unterscheiden sich von den semi-passiven dadurch, dass die passiven die Betriebsspannung aus dem induktiven oder elektromagnetischen Feld gewinnen, wohingegen die semi-passiven einen kleinen Akku besitzen, der die volatilen Speicher versorgt. Aktive RFID-Transponder haben einen eigene Batterie und auch einen eigenen Sender für den Datentransfer.

RFID-Lesegerät von Brooks Automation

Zum Auslesen der Daten aus einem RFID-Tag erzeugt das RFID-Lesegerät ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld mit der entsprechenden RFID-Frequenz. Das RFID-Tag, das in die Nähe des Wechselfeldes geführt wird, empfängt das Trägersignal und gewinnt daraus eine Spannung mit denen der Akku der passiven und semi-passiven Tags aufgeladen wird. Diese Spannung bildet die Versorgungsspannung des Mikroprozessors. Die Signalübertragung vom Tag erfolgt durch eine Art Lastmodulation des HF-Feldes vom Lesegerät, in dem der Mikroprozessor Bauelemente zu- und abschaltet und damit das Wechselfeld beeinflusst. Je nach Frequenz erfolgen die Energiegewinnung und die Lastmodulation mit induktiver oder elektromagnetischer Kopplung.

RFID-Lesegerät von Motorola, Foto: etiscan.de

Die Kommunikation zwischen RFID-Lesegerät und kontaktloser Chipkarte kann in Duplex, Halbduplex und sequentiell erfolgen. Die Betriebsart hat unmittelbaren Einfluss auf die Reichweite. ISO/IEC haben die physikalischen und datentechnischen Eigenschaften der Übertragungsstrecke zwischen RFID-Lesegerät und einer kontaktlosen Chipkarte in verschiedenen Standards spezifiziert. So werden in ISO 18092 der Übertragungsstandard und in ISO 14443 die physikalischen und datentechnischen Eigenschaften der Übertragungsstrecke zwischen RFID-Karte, resp. PICC-Karte, und RFID-Lesegerät, der Proximity Coupling Device (PCD), spezifiziert und in ISO 18000 werden die Protokolle beschrieben, die auf der CCI-Schnittstelle eingesetzt werden. So das Logical Link Control Protocol (LLCP).

Bei den Lesegeräten gibt es auch solche mit denen RFID-Tags beschrieben werden können.