RFID-Übertragung

RFID ist eine Funktechnik zur Identifikation von Waren und Personen. Das RFID-System besteht aus einem RFID-Transponder mit aktiven oder passiven Tags und dem RFID-Lesegerät. Für die Kommunikation zwischen RFID-Transponder und -Lesegerät gibt es mehrere unterschiedliche Verfahren, die alle auf dem Resonanzprinzip und dem daraus resultierenden Verhalten des Resonanzkreises des Lesegerätes basieren.

Aufbau eines RFID-Systems mit Lesegerät und RFID-Transponder

Ein Verfahren ist die Lastmodulation. Bei diesem Verfahren ist die Resonanzfrequenz des RFID-Transponders auf die Sendefrequenz des Lesegeräts abgestimmt. Kommt ein Transponder in das elektromagnetische Resonanzfeld des Lesegeräts, entzieht der Transponder Energie aus dem elektromagnetischen Feld. Diese Energie-Entnahme entspricht einer digitalen Information. Moduliert wird die Energie-Entnahme durch das Zuschalten eines Widerstandes, der parallel zum Schwingkreis des Transponders liegt und diesen dämpft. Das Zu- und Abschalten des Parallelwiderstandes entspricht einer Amplitudenumtastung (ASK).

Aufbau einer RFID-Karte als kontaktlose Chipkarte mit Antennenspule und Chip

Ein anderes Modulationsverfahren, das der Frequenzumtastung (FSK) entspricht, arbeitet mit der Zu- und Abschaltung einer Parallelkapazität, die die Resonanzfrequenz des Transponders verändert. Durch die Zu- und Abschaltung der Kapazität hat der Schwingkreis zwei verschiedene Resonanzfrequenzen, die als digitale Informationen ausgewertet werden können.

Verschiedene entfernungsabhängige RFID-Systeme

Neben den genannten Duplex-Verfahren, gibt es auch den Halbduplex-Betrieb, bei dem die Energieübertragung vom Lesegerät zum passiven Transponder und die Datenübertragung vom Transponder zum Lesegerät abwechselnd stattfinden. Sobald ein Transponder in das elektromagnetische Feld des Lesegeräts eintritt, gerät der Schwingkreis des Transponders in Resonanz. Die Induktionsspannung wird gleichgerichtet und damit wird ein Kondensator geladen, der die Versorgung des Transponders übernimmt. Die Ladezeit für den Kondensator dauert etwa 60 ms und ist damit wesentlich länger als die Datenübertragungszeit.