LF-, HF- und UHF-Frequenz: Was ist der Unterschied?

Wenn Sie verwendet haben RFID-Technologie die Begriffe LF, HF und UHF sind Ihnen in Ihrem Unternehmen sicherlich schon einmal begegnet. Möglicherweise haben Sie auch von Tags gehört, die mit jeder dieser Frequenzen kompatibel sind.

Alle drei sind drahtlose Kommunikationsstandards, die für die Nahbereichskommunikation verwendet werden. Was ist also der Unterschied zwischen ihnen? Hier ist eine umfassende Anleitung:

Frequenzdefinition 

Um Ihnen das Verständnis der Begriffe LF, HF und UHF zu erleichtern, gehen wir zunächst auf die Bedeutung der Frequenz ein. Sie gibt an, wie oft ein periodischer Prozess innerhalb einer Zeiteinheit auftritt.

Unterschiedliche Frequenzen haben unterschiedliche entsprechende Wellenlängen und Zyklen pro Sekunde (oder Hertz), die durch die Begriffe Kilohertz (kHz, Tausende von Zyklen pro Sekunde), Megahertz (MHz, Millionen von Zyklen pro Sekunde) und Gigahertz GHz für Milliarden von Zyklen dargestellt werden pro Sekunde.

Wellenlängen beziehen sich auf den Abstand zwischen einem Wellenberg zum anderen. Die Frequenz jeder Welle ist umgekehrt proportional zu ihrer Wellenlänge. Das bedeutet, dass HF (Hochfrequenzwellen) eine kurze Wellenlänge haben, während LF (Niederfrequenzwellen) eine lange Wellenlänge haben.

Dieses Konzept ist kritisch, da es die Funktionalität verschiedener Frequenzen beeinflusst. Zum Beispiel ist es einfacher, kurze Wellenlängen abzufangen als lange Wellenlängen. Daher können HF-Wellen nicht in Gegenwart anderer Funkwellenquellen verwendet werden. Wenn Sie dies tun, wird es gestört und seine Wirksamkeit erheblich beeinträchtigt.

Was ist LF, HF und UHF? 

LF hat einen Frequenzbereich zwischen 30 kHz und 300 kHz. Es kann problemlos durch Wasser und Erdreich transportiert werden, was es ideal für die Kommunikation per U-Boot oder Untergrund macht.

HF hingegen hat einen Frequenzbereich zwischen 3 MHz und 30 MHz. Sie wird auch als Hochfrequenz oder Kurzwelle bezeichnet. Schließlich hat UHF einen Frequenzbereich zwischen 300 MHz und 3 GHz.

Welche Frequenz sollten Sie verwenden? 

Wie Sie jetzt wissen, hängt die Wahl der zu wählenden Frequenz von der erforderlichen Kommunikationsentfernung ab. Lassen Sie uns nun einige gängige Szenarien diskutieren:

Szenario 1: Mittelstreckenkommunikation

In diesem Szenario müssen Sie von einem zentralen Standort aus mit mehreren Standorten innerhalb einer bestimmten Region kommunizieren. Daher ist es als One-to-Many-Kommunikation bekannt. Einige der gebräuchlichsten Beispiele umfassen Radio- und Fernsehsendungen, Mobilfunk und Zwei-Wege-Funk.

Um den besten Effekt zu erzielen, müssen Sie eine Frequenz wählen, die über große Entfernungen mit minimalen oder keinen Interferenzen übertragen werden kann. Daher sind Frequenzen wie UHF oder Super High Frequency (SHF) für dieses Szenario am besten geeignet.

Szenario 2: Kurzstreckenkommunikation

In diesem Szenario müssen Sie zwischen mehreren Standorten innerhalb einer bestimmten Region kommunizieren. Daher ist es als Many-to-Many-Kommunikation bekannt. Einige der häufigsten Beispiele sind drahtlose Mikrofone und Funkfrequenzen mit kurzer Reichweite wie Bluetooth und Wi-Fi.

Für den besten Effekt müssen Sie eine Frequenz wählen, die über kurze Entfernungen störungsfrei übertragen werden kann. Daher sind Frequenzen wie NF für dieses Szenario am besten geeignet.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass LF ideal ist, wenn die Kommunikation über größere Entfernungen erfolgen muss und kaum von außen gestört werden kann. UHF bietet eine größere Bandbreite und Signalstärke und ist ideal, wenn sich alle Standorte in der gleichen allgemeinen Umgebung befinden. HF bietet eine größere Bandbreite über kürzere Entfernungen und ist daher praktisch für Situationen, in denen Gruppen von Menschen in unmittelbarer Nähe zueinander sein müssen.

LF-, HF- und UHF-RFID-Systeme

Bei der Wahl eines RFID-Tag, berücksichtigen Sie Faktoren wie Größe, Form, Leseabstand und Häufigkeit. Die Art der Technologie, die für ein LF-RFID-System verwendet wird, unterscheidet sich von der eines HF-RFID-Systems. Hier sind die Unterschiede:

LF-RFID-Tags

LF-RFID-Tags haben verschiedene Merkmale, die sie von den anderen abheben. Sie beinhalten:

• Kurze Lesereichweite. Diese Tags sind nur ideal, wenn Sie sie über eine Entfernung von bis zu 10 Zentimetern verwenden.
• Geringe Interferenz. Die Tags haben eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit von Funkwelleninterferenzen, wodurch sie sich am besten für den Einsatz in einem Bereich mit vielen elektronischen Geräten eignen.
• Niederfrequenz (ca. 125 MHz). Diese Tags sind in der Lage, Daten auf ihrer spezifischen NF-Frequenz zu lesen, was ideal ist, wenn eine Näherungsidentifikation durchgeführt wird.
• Langsamer Lesebereich. Dies liegt an der geringeren Leseleistung des Tags, was bedeutet, dass es länger dauert, bis das Tag ein Signal an das Lesegerät zurücksendet.

Diese Eigenschaften machen die LF-Tags ideal für den Einsatz in Krankenhäusern und Gesundheitseinrichtungen, weshalb die meisten von ihnen so konzipiert sind, dass sie gegen biokompatible Flüssigkeiten beständig sind. Sie können auch zur Verfolgung von Vieh verwendet werden, da sie unter feuchten Bedingungen optimal funktionieren.

HF-RFID-Tags 

Zu den einzigartigen Merkmalen von HF-RFID-Tags gehören:

• Stärkeres Signal (bis zu 10 cm bis 1 Meter). Dies ermöglicht eine hohe Lesegenauigkeit und eine effektive Identifizierung auch über große Entfernungen.
• Hochfrequenz (13,56 MHz). Dadurch ist gewährleistet, dass diese Tags störungsfrei mit anderen RFID-Lesegeräten verwendet werden können.
• Mäßiges Interferenzrisiko. Wenn Sie diese Tags in einem mit Funkwellen besiedelten Gebiet verwenden, treten möglicherweise einige Störungen auf, aber ihre Wahrscheinlichkeit ist nicht so hoch wie bei UHF-Tags.
• Kann auf flüssigen und metallischen Oberflächen arbeiten. Sie werden zwar eher von flüssigen Oberflächen angegriffen, können aber auch auf Metallen relativ gut funktionieren.

HF-RFID-Tags sind ideal für die Produktverfolgung und das Bestandsmanagement, da sie ohne direkten Kontakt aus der Ferne gelesen werden können. Diese Tags können auch für kontaktloses Bezahlen und Ticketing verwendet werden.

UHF-RFID-Tags 

UHF-Tags sind in Bezug auf die Frequenz die besten, da sie die höchsten RFID-Betriebsfrequenzen haben. Einige ihrer einzigartigen Eigenschaften sind:

• Höhere Frequenz (915 MHz bis 960 MHz). Dies bietet eine erhöhte Lesereichweite und Genauigkeit.
• Erhöhte Lesereichweite. UHF-Tags bieten eine Lesereichweite von ca 12 Meter.
• Hohe Interferenz. Wenn Sie diese Tags in einem Bereich mit starker Funkwelleninterferenz verwenden, wird ihre Leistung etwas beeinträchtigt.
• Kann nicht auf flüssigen und metallischen Oberflächen gelesen werden. Aufgrund der höheren Frequenzen sind UHF-Tags nicht ideal für den Einsatz auf flüssigen oder metallischen Oberflächen.

UHF-RFID-Tags haben kürzere Wellenlängen und können von metallischen und feuchten Umgebungen abgefangen werden. Sie sind jedoch billig und einfach herzustellen.

Sie werden in der Vermögensverfolgung, im Transportwesen und im Sicherheitsmanagement eingesetzt.

Trends in der Hochfrequenzindustrie

Die UHF-Technologie wird in der RFID-Industrie immer dominanter. Dieser Anstieg der Popularität ist auf die einfache Herstellung, den vergleichsweise niedrigen Preis und die höhere Genauigkeit zurückzuführen, die sich aus der größeren Lesereichweite ergibt.

Das LF-Tag ist ideal für den Einsatz in Anwendungen, bei denen Proximity-Tags innerhalb einer kurzen Reichweite von einem halben Meter verwendet werden müssen. Es hat auch die schnellste Lesegeschwindigkeit unter allen drei Technologien. Andererseits eignen sich HF-Tags aufgrund ihrer Lesereichweite und Genauigkeit am besten für die Produktverfolgung und Bestandsverwaltung.

UHF-Tags werden aufgrund ihrer hohen Lesereichweite und langen Lesezeit hauptsächlich für Sicherheitszwecke verwendet, wodurch sie sich für den Einsatz in überfüllten Umgebungen eignen.

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