Wer RFID-Chips ergründen will, muss zuerst verstehen, was RFID ist. RFID steht für Radiofrequenz-Identifikation.
Ein RFID-Chip ist also ein Radiofrequenz-Identifikationschip. Sie speichern Informationen, die drahtlos an ein RFID-Lesegerät übertragen werden können.
Die Informationen werden in Form eines elektronischen Produktcodes (EPC) gespeichert. EPCs sind für jedes Produkt einzigartig und enthalten Daten wie Herstellungsdatum, Chargennummer und Standort. Hier werden wir ausführlich auf RFID-Chips eingehen.
Was ist ein RFID-Chip?
Ein RFID-Chip ist der kleinste Teil eines RFID-Systems. Es kann 0,4 x 0,4 Millimeter oder sogar 0,05 x 0,05 Millimeter messen! Der Chip besteht aus einem integrierten Schaltkreis, der die EPC-Daten speichert.
Ein RFID-Chip allein kann jedoch nicht funktionieren. Es muss Teil eines Systems sein, das diese anderen Teile umfasst:
- Eine Antenne. Dies wird verwendet, um die Energie aus dem RFID-Lesegerät zu erfassen und den Chip mit Strom zu versorgen.
- Ein Substrat. Dies ist ein tragendes Basismaterial, auf dem die Antenne und der Chip platziert werden.
Aufgrund ihrer geringen Größe werden RFID-Chips oft in andere Gegenstände eingebettet. Sie können beispielsweise während des Branding-Prozesses in Nutztiere injiziert werden. Sie können auch individuell angepasst werden, um in Produkte wie Möbel oder Kleidung integriert zu werden.
Wie sehen RFID-Chips aus?
RFID-Chips bestehen aus Silizium und anderen Materialien. Sie haben eine einzigartige Struktur, die es ihnen ermöglicht, Daten zu speichern. Die Daten werden in Form eines EPC gespeichert.
EPCs bestehen aus einer Reihe von Zahlen und Buchstaben. Jeder EPC ist für ein bestimmtes Produkt einzigartig. RFID-Chips verfügen außerdem über einen Speicherbereich, in dem weitere Daten wie Herstellungsdatum, Chargennummer und Standort gespeichert werden können.
Die Größe eines RFID-Chips kann variieren, wobei der kleinste erfasste Chip 0,05 x 0,05 Millimeter groß ist. Die Chips sind oft in andere Objekte wie Vieh, Produkte oder Kleidung eingebettet.
Wenn Sie einen RFID-Chip öffnen, erwarten Sie nichts Besonderes außer einem kleinen Stück Silizium. Aber die Art und Weise, wie RFID-Chips hergestellt werden, ist ziemlich faszinierend.
Wie werden RFID-Chips hergestellt?
RFID-Chips werden mit einem Verfahren namens Fotolithografie hergestellt. Dabei wird ein Siliziumwafer mit einem lichtempfindlichen Material beschichtet. Dann wird eine Maske verwendet, um bestimmte Bereiche des Wafers zu blockieren.
Die belichteten Bereiche werden dann ultraviolettem Licht ausgesetzt, wodurch sie aushärten. Die verbleibenden Bereiche werden weggespült und hinterlassen ein negatives Bild des gewünschten Designs.
Dieser Prozess wird mehrere Male wiederholt, um geschichtete Schaltungen auf dem Wafer zu erzeugen. Sobald das gewünschte Design fertiggestellt ist, wird der Wafer in kleine Chips geschnitten.
Wie funktionieren RFID-Chips?
RFID-Chips funktionieren drahtlos. Sie verwenden Funkwellen, um mit einem RFID-Lesegerät zu kommunizieren. Das Lesegerät erfasst die auf dem Chip gespeicherten Daten und sendet sie zur Verarbeitung an einen Computer.
Die Reichweite eines RFID-Chips variiert je nach verwendeter Frequenz. Niederfrequenz-Chips haben eine Reichweite von bis zu 10 Zentimetern, während Hochfrequenz-Chips eine Reichweite von bis zu einem Meter haben können.
Die auf einem RFID-Chip gespeicherten Daten können gelesen, geschrieben oder gelöscht werden. Dies geschieht mit einem RFID-Lesegerät. Das Lesegerät sendet ein Funksignal an den Chip, der ihn mit Strom versorgt. Der Chip sendet dann die auf ihm gespeicherten Daten an das Lesegerät zurück.
Die Daten werden dann von einem Computer verarbeitet. Der Computer kann die Daten auf dem Chip hinzufügen, löschen oder ändern.
Arten von RFID-Chips
Es gibt zwei Haupttypen von RFID-Chips:
- Aktive RFID-Chips. Diese RFID-Chips sind immer aufgeregt und bereit, Daten freizugeben. Sie sind Teil aktiver RFID-Tags, die eine Batterie enthalten, die den Chip mit Strom versorgt. Die Batterie verleiht dem Tag eine größere Reichweite, typischerweise bis zu 100 Meter.
- Passive RFID-Chips. Diese RFID-Chips werden nur dann mit Strom versorgt, wenn sie durch Funkwellen von einem RFID-Lesegerät angeregt werden. Sie haben keine eigene Stromquelle und sind auf die Stromversorgung durch das Lesegerät angewiesen. Passive RFID-Tags haben eine geringere Reichweite als aktive RFID-Tags, typischerweise bis zu 10 Meter.
RFID-Chips können auch nach der von ihnen verwendeten Frequenz klassifiziert werden:
- Niederfrequente RFID-Chips. Diese RFID-Chips arbeiten mit 125 kHz oder 134 kHz. Sie haben eine geringe Reichweite und dienen der Zugangskontrolle und Tieridentifikation.
- Hochfrequenz-RFID-Chips. Diese RFID-Chips arbeiten von 860 MHz bis 960 MHz. Sie haben eine mittlere Reichweite und werden im Supply Chain Management und beim kontaktlosen Bezahlen eingesetzt.
- Ultrahochfrequenz-RFID-Chips. Diese RFID-Chips arbeiten mit 2,45 GHz. Sie haben eine große Reichweite und werden zur Ortung von Fahrzeugen und Flugzeugen eingesetzt.
Bei der Auswahl eines RFID-Chips müssen Sie die Frequenz-, Reichweiten- und Leistungsanforderungen Ihrer Anwendung berücksichtigen. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie die Funktionen verstehen.
Beispielsweise können LF-RFID-Chips in jeder Umgebung funktionieren, einschließlich flüssiger und metallischer. Das macht sie ideal für die Tierkennzeichnung. UHF-RFID-Chips hingegen eignen sich besser für das Supply Chain Management, da sie aus der Ferne ausgelesen werden können.
Anwendungen von RFID-Chips
Sie können RFID-Chips für mehrere Anwendungen verwenden. Einige häufige Verwendungen sind:
- Verfolgung von Vieh
RFID-Tags für Nutztiere werden typischerweise in die Haut des Tieres injiziert. Das Tag enthält Informationen über das Tier, einschließlich seiner Rasse, seines Alters und seines Geschlechts.
Diese Informationen werden verwendet, um die Bewegungen des Tieres zu verfolgen und seine Gesundheit zu überwachen. RFID-Tags werden auch verwendet, um gestohlene oder von ihrem Besitzer streunende Tiere zu identifizieren.
- Tracking-Produkte
RFID-Tags werden verwendet, um Produkte in der gesamten Lieferkette zu verfolgen. Die Tags werden in der Herstellungsphase an Produkten angebracht. Sie werden dann verwendet, um die Bewegung der Produkte während des Versands und der Lagerung zu verfolgen.
Die Daten auf den Tags können verwendet werden, um den Fortschritt einer Bestellung zu überwachen, den Bestand zu verfolgen und Betrug zu verhindern.
- Menschen identifizieren
RFID-Tags werden verwendet, um Personen in einer Vielzahl von Umgebungen zu identifizieren. Zum Beispiel werden sie zum Verfolgen verwendet die Bewegung von Mitarbeitern in einem Unternehmen. Sie können auch verwendet werden, um Zugang zu Gebäuden oder anderen Bereichen zu gewähren.
RFID-Tags werden auch in Pässen und anderen Reisedokumenten verwendet. Die Daten auf den Tags können verwendet werden, um die Identität des Inhabers zu überprüfen und Betrug zu verhindern.
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