Bluetooth, WIFI, NFC oder doch besser RFID?

Wegweiser durch den Technologiedschungel: RFID

| Autor / Redakteur: Markus Rumpf / Redaktion IoT

IoT-Technologien: RFID
IoT-Technologien: RFID (IoT-Technologien und ihre optimalen Einsatgebiete ( gemeinfrei / Pixabay))

Tagtäglich sind wir mit smarten, intelligenten Produkten und Gegenständen konfrontiert, die sich über unterschiedliche drahtlose Kommunikationstechnologien untereinander und mit ihrer Umwelt austauschen, teilweise selbstständig Muster erkennen und für uns sogar schon Entscheidungen treffen. Wir befinden uns mitten im Zeitalter der Digitalisierung und damit dem Internet der Dinge.

Marktpotential und Technologiekampf

Studien zu Folge werden bis 2020 über 25 Milliarden Produkte online miteinander vernetzt sein. Unternehmen im digitalen Umfeld steht in den kommenden Jahren ein harter Technologiekampf bevor. Und um es vorwegzunehmen. Nur ein Bruchteil des Marktes wird aus aktiven Geräten wie Smartphones, Notebook etc. bestehen. Den viel größeren Teil werden alltägliche Gebrauchsgegenstände wie die viel zitierte Zahnbürste, Kleidung oder der Küchensessel ausmachen. Doch wie stehen die Chancen für RFID, Bluetooth, NFC, WIFI und Co. in diesem Markt? Welche Vor- und Nachteile bieten die unterschiedlichen Kommunikationstechnologien und wie sehen mögliche Einsatzgebiete aus? Und um das technologische Netz weiter zu spannen: Welche Rolle nehmen Softwarealgorithmen und Datenqualifizierung sowie die sichere Speicherung bei dem stetig steigenden Berg an Informationen ein?

IoT Kommunikationstechnologien und ihre Einsatzgebiete

Eines haben alle Kommunikationstechnologien gemein: Sie stellen einen kontaktlosen Datenaustausch sicher. Doch das ist auch schon die einzige Ähnlichkeit. Angefangen von Unterschieden in Reichweite, Datenübertragungsrate und Preis, kristallisieren sich klare Einsatzgebiete heraus. Der erste Artikel dieser Reihe behandelt aufgrund des starken Industriefokus die vielfach unterschätzte RFID Technologie.

Teil 1: Das industrielle Urgestein: RFID Technologie

Die Radio Frequency Identification Technologie ist eine der ältesten Funktechnologien zum kontaktlosen Identifizieren und Beschreiben von Objekten. Sie lässt sich in niederfrequent (LF, KHz Bereich), hochfrequent (HF, MHz Bereich) und ultra-hochfrequent (UHF, GHz Bereich) untergliedern wobei zusätzlich noch zwischen batteriebetriebenen aktiven, halb-aktiven und passiven Systemen, bei denen die Stromversorgung durch das Lesegerät erfolgt, unterschieden wird.  Aufgrund des hohen Wartungsaufwandes für den Batterietausch bei aktiven RFID-Tags geht die Markt-Tendenz ganz klar in Richtung passive RFID-Lösungen, die auch wir bei 7iD Technologies empfehlen. Die Wahl des Frequenzbandes hängt stark von der gewünschten Reichweite und der Umgebung im gewünschten Anwendungsfall ab. Bei sicherheitskritischen Einsatzgebieten wie Zutrittssystemen, ist verschlüsseltes Lesen von Objekten, Gegenständen oder Personen im Nahfeld zu bevorzugen. Hier können LF und HF RFID bzw. auch Near Field Communication (NFC) ihre Stärken ausspielen. Sollen stattdessen viele, sich teils schnell bewegende Objekte über große Distanzen identifiziert werden, kommen UHF Komponenten zum Einsatz. Ein mögliches Szenario im industriellen Umfeld wäre etwa die automatische Erkennung ein- und ausfahrender LKWs und deren Beladung, um Rückstaus an den Durchfahrtstoren von Logistikdienstleistern zu verhindern. Ein weiteres oft unterschätztes Ausschlusskriterium ist die physikalische Limitierung der Funktechnologien aufgrund ihrer Wellenlänge. Beispielsweise bedarf es bei UHF Lösungen Fingerspitzengefühl bei hoher (Luft-)Feuchtigkeit, metallischer Umgebung und großer Hitze, da elektromagnetische Wellen im GHz-Frequenzbereich reflektiert bzw. absorbiert werden. Aus ökonomischer Sicht gibt es keinen eindeutigen Gewinner. Aufgrund der günstigen Tag-Preise hat die UHF Technologie bei großen Stückzahlen ihre Vorteile. Dafür sind die Lesegeräte teurer als bei LF und HF System. Projekterfahrungen aus unterschiedlichen Industrien wie beispielsweise Logistik, Railway und Produktion zeigen, dass sich die Technologieauswahl aus einer ausgewogene Mischung zwischen Kundenerwartungen, dem zu lösenden Problem, der Bedingungen vor Ort, den technologischen Möglichkeiten und den Projektkosten ergibt. 

In den nächsten Teilen dieser Reihe werden weitere Kommunikationstechnologien mit stärkerem Konsumentenfokus wie NFC, Bluetooth und WIFI sowie IoT Softwareplattformen als Dreh- und Innovationstreiber des "Internet of Things" vorgestellt und genauer beleuchtet. Softwareplattformen wie jene von 7iD, werden in Zukunft eine immer größere Bedeutung zukommen, da sie den Einstieg in die Technologie erleichtern, System-Komplexität reduzieren und Zeit und Nerven vor, während und nach bei der Umsetzung sparen.

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