Die Kommunikationstalente für optimale Prozesse
Mit einem RFID-Drucker als Herzstück einer RFID-Anwendung für Fertigung, Lager oder Logistik lassen sich Etiketten zur Artikelkennzeichnung und -verfolgung drucken. Ein solches Gerät kann auf der Thermo- oder der Tintenstrahltechnologie basieren, die auch Farbdruck ermöglicht.
Im Grunde ermöglicht RFID das kontaktlose Speichern und den Austausch von Daten. Gegenstände, aber auch Lebewesen können automatisch identifiziert und lokalisiert werden. Dies gelingt nur mithilfe eines Transponders und einem entsprechenden Lesegerät.
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Contunda2021-02-02 15:00:592022-04-28 08:03:24Zebra ZT400
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Contunda2019-10-04 16:22:272021-11-26 09:46:18Printronix T6000eDie Radiofrequenz-Identifikation (Radio Frequency Identification) ist heutzutage weit verbreitet und in vielen Branchen ein elementarer und unverzichtbarer Bestandteil im Alltag. Bevor es näher darum geht, wie es funktioniert, wird erst die Entstehung und Entwicklung thematisiert.
Bereits Mitte des 20. Jahrhunderts, wird die RFID-Technologie erstmals angewandt. Damals wurde es als Mittel zur Freund-Feind-Erkennung gegen Ende des Zweiten Weltkriegs im Luftkrieg zwischen Deutschen und Briten benutzt. Dabei ist der Schwede Harry Stockman für die Grundlagen verantwortlich und ermöglichte die Entwicklung und den Ausbau der RFID.
In den darauffolgenden Jahrzehnten, den 60ern und den 70ern wurden vereinzelt Lösungen eingesetzt, jedoch folgte der „Durchbruch“ erst in den 80ern. Wo davor die RFID-Technik unter anderem in der Landwirtschaft genutzt wurde, etwa für die Kennzeichnung von verschiedenen Tieren (Haustiere, Nutztiere Brieftauben uvm.), wurde schließlich die Anwendung in Mautsystemen eingeführt.
Die zuvor erwähnten notwendigen Bestandteile, Transponder und RFID-Lesegerät kommunizieren miteinander mittels Funk, also (magnetische oder elektromagnetische) Wellen im Radiofrequenzbereich. Damit Sender und Empfänger miteinander kommunizieren können, wird überdies noch eine Software benötigt.
Das Wort „Transponder“ setzt sich zusammen aus transmit und response und beschreibt RFID-Tags/ Mikrochips, die aus einer Antenne (normalerweise eine Spule) und einem Träger besteht. Es wird unterschieden zwischen aktiven und passiven Transpondern, die verschiedene Arten der Energieversorgung nutzen.
Aktive RFID-Systeme verfügen über eine eigene Energieversorgung, beispielsweise einer eingebauten Batterie und sind dementsprechend größer. Passive RFID-Chips hingegen ziehen Energie aus dem Umfeld, ferner aus dem elektromagnetischem Feld, da sie keine eigene Stromversorgung besitzen. Dadurch sind sie teilweise so winzig, dass sie kaum sichtbar sind.
Aktive Tags können selbst aus hundert Metern Entfernung erfasst werden, doch der Akku wird dabei stärker beansprucht. Was noch gegen aktive Transponder spricht, ist die begrenzte Lebensdauer. Ist die Batterie leer, welches im Schnitt nach 3-5 Jahren Eintritt, muss das Tag erneuert werden.
Eine Alternative zu den aktiven oder passiven Transpondern ist ein semi-aktiver oder -passiver RFID-Transponder. Diese „Mischform“ hat eine eigene Stromquelle, die allerdings nicht der Sendung, sondern der Versorgung der Schaltung dient. Auf diese Weise muss keine keine Energie aus dem elektromagnetischen Feld entnommen werden. Das Feld wird zur Rückantwort nicht erneut verstärkt, da sie durch die Modulation erzeugt wird.
Es gibt dabei unterschiedliche Frequenzbereiche für die Funkwellen, die das Transportsystem der Daten darstellen.
Wo die Reichweite bei den ersten beiden bis zu 1 und 1,5 Metern gehen kann, beträgt sie bei der Ultrahochfrequenz weitaus mehr als 10 Meter. Bei längeren Distanzen werden die Daten schneller übermittelt, allerdings kann es aufgrund von Reflexionen zum Beispiel zu falschen Lesungen kommen.
Gemessen werden die Frequenzen hauptsächlich in Megahertz, kurz MHz, und Kilohertz (kHz). Bei der Niederfrequenz sind es 125-145 kHz, bei der Hochfrequenz 13,56 MHz und bei der Ultrahochfrequenz 865-960 MHz.
Das RFID-Lesegerät, auch Reader genannt, erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld mithilfe der Antennenspule. Befindet sich der passive RFID-Transponder in Reichweite, kann in der Transponderspule durch Induktion Strom erzeugt werden. Diese Energie wird dann genutzt und es lassen sich in Form von Signalen Informationen an das Lesegerät weiterleiten oder aber neue Daten auf dem Mikrochip abspeichern.
Insbesondere in der Logistik-Branche kommen die winzigen Chips in Etiketten zum Einsatz. Damit Verpackungseinheiten und Produkte schnell und eindeutig identifiziert werden können, werden die Tags im ersten Schritt mit den jeweiligen Informationen beschrieben, die vor dem Druck noch überprüft werden, dank der integrierten RFID-Schreib-Leseeinheit, mit dem sich Lesen, Schreiben und Überprüfen lässt.
Kommt bei der Prüfung heraus, dass die Programmierdaten und der überprüfte Datensatz nicht übereinstimmen, wird das Etikett mit einem Rautenmuster oder mit dem Wort „Void“ versehen. Dadurch werden fehlerhafte RFID-Etiketten entsorgt und nicht verwendet. Diese Funktion ermöglicht hohe Sicherheit und das vorzeitige Vermeiden von Fehlern.
Die RFID-Etiketten, die auch Smart Label genannt werden, sind im Gegensatz zu Chipkarten hauchdünn. Grundsätzlich sorgt der Siebdruck dafür, dass die Transponderspule auf die circa 0,1 mm dünne selbstklebende Folie angebracht wird, welche aus unterschiedlichen Materialien, wie Papier, Polyester oder Polycarbonat, bestehen kann.
RFID-Drucker unterscheiden sich von herkömmlichen Druckern und Thermotransfer-Etikettendruckern, da sie das Etikett auf der einen Seite mit Thermodrucker oder Tinte bedrucken, aber zudem noch den Transponder codieren. Es wird folglich nicht nur ein Druckbefehl, sondern auch ein RFID-Befehl an den Drucker geschickt.
Trotz des Einsatzes der RFID-Technologie und dem Anbringen von RFID-Tags kann nicht vollständig auf Etiketten verzichtet werden, da für Menschen sicht- und lesbare Informationen auf Produkten vorhanden sein müssen.
Die Arbeit mit RFID ist vielfältig – Transportbehälter oder einzelne Produkte können erkannt, automatisch gekennzeichnet, gelagert und überdacht werden. Da in den RFID-Chips Daten zur Produktion und der Herkunft abgespeichert sind, lässt sich Ware anhand der Lieferkette zurückverfolgen zum Herstellungsort und dem genauen Zeitpunkt.
Zu häufigen Anwendungen (im Einzelhandel, Gesundheitswesen, in der Logistik und Produktion) zählen:
Beim Warenein- und Ausgang und der Lagerung sind Strichcodes und RFID unverzichtbar. Mit mobilen Lesegeräten können innerhalb von Sekunden alle relevanten Informationen abgerufen werden. Die Lagerarbeiter:innen können Lieferungen problemlos bearbeiten und den Arbeitsprozessen effizienter gestalten.
Gerade in Branchen, in denen Fehler fatale Folgen haben könnten, ist eine zuverlässige Lösung für den Umgang mit Daten notwendig. In Krankenhäusern, Arztpraxen, Laboren, und vielen weiteren medizinischen Einrichtungen müssen Medikamente oder auch Blutkonserven und andere Substrate sowohl identifiziert als auch lokalisiert werden können. Neben den RFID-Etiketten, mit denen Proben und Arzneien beklebt werden, sind auch RFID-Tags in Patientenarmbänder zu finden.
In Geschäften, wo der Endverbraucher Ware erwerben kann, wird die Technologie in Form von Warenetiketten oder zur Diebstahlsicherung genutzt. Erst nachdem Kund:innen an der Kasse bezahlt haben, können sie aus dem Laden gehen, ohne dass ein Alarm beim Übertreten der Ausgangsschwelle losgeht.
Egal, ob Kundenkarten oder zum berührungslosen Bezahlen – Karten mit NFC (Near Field Communication) Funktionalität beschleunigen Prozesse und Verbraucher:innen sind nicht mehr so angewiesen auf Bargeld oder das Einstecken der Karte. Auch in öffentlichen Gebäuden oder Sektoren, in denen der Zugang beschränkt ist, können die Zugangsberechtigten mittels der RFID-Karten mühelos eintreten.
Auch hier werden alle Medien mit einem RFID-Transponder ausgestattet, damit die Erfassung ohne Komplikationen und zügig vonstattengeht. Der RFID-Reader an der Verleihausgabe kann die Daten erfassen, auslesen und den Status ändern.
Die wohl bekannteste Art von RFID-Leser ist der mobile Handheld RFID-Reader. Sie brauchen keine permanente Anbindung an Strom und können so standortunabhängig genutzt werden.
Auch im Einzelhandel vorzufinden, sind RFID-Gate-Reader, die die mit Transponder versehenen Objekte sofort identifizieren. Die Pulk-Erfassung sorgt für eine geringe Fehlerquote und eine vollständige Erfassung der getaugten Objekte.
Wenn es um RFID-Drucker geht, ist der Hersteller Zebra besonders beliebt bei Unternehmen, da leistungsstarke und zuverlässige Etikettendrucker angeboten werden. Diese erfüllen unterschiedlichste Druckanforderungen in hohen Auflösungen und Druckgeschwindigkeiten.
Die Drucker haben intelligente und benutzerfreundliche Funktionen, sind langlebig und robust und eignen sich für die industrielle Nutzung. Die Integration in bereits bestehende Systeme stellt kein Hindernis dar, sodass die Druckumgebung nicht angepasst werden muss.
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