RFID-Standards beziehen sich auf eine Reihe von Richtlinien und Protokollen, die RFID-Hersteller befolgen müssen. Diese Spezifikationen stellen sicher, dass alle in einer Branche produzierten Geräte mit den Geräten anderer Branchen kompatibel sind.
Auf diese Weise wird ein weltweites Netzwerk verschiedener RFID-Systeme möglich. Zum Beispiel, ein RFID-Tag das dem ISO 14443-Standard (Nähe) entspricht, würde mit einem RFID-Lesegerät kommunizieren, das dem ISO 15693-Standard (Nähe) entspricht.
Was ist RFID?
RFID steht für Radio-Frequenz-Identifikation. Sie nutzt Radiowellen, um ein Objekt oder eine Person zu identifizieren, ohne mit ihr in Kontakt treten zu müssen.
Das RFID-Etikett muss sich in der Lesereichweite des Lesegeräts befinden, das bis zu mehreren Metern entfernt sein kann. Das Etikett enthält einen elektronischen Chip und eine Antenne. Der Chip speichert eindeutige Informationen, die er an das Lesegerät überträgt, wenn er durch ein Funksignal vom Lesegerät dazu aufgefordert wird.
Sobald das Lesegerät die Informationen erhält, werden sie analysiert und das Objekt innerhalb einer Sekunde identifiziert.
Warum sind RFID-Standards notwendig?
RFID-Standards sind notwendig, um die Interoperabilität zwischen verschiedenen RFID-Systemen zu ermöglichen. Hier finden Sie eine detaillierte Analyse der Vorteile von RFID-Standards:
- Interoperabilität. Durch die Standardisierung können Geräte und Systeme zusammenarbeiten. Das bedeutet, dass Benutzer verschiedener RFID-Systeme ein Netzwerk aufbauen können. Auf diese Weise arbeiten die Geräte eines Unternehmens mit denen eines anderen zusammen.
- Kosteneffizienz. Durch Interoperabilität wird es möglich, die Ressourcen der Branche effizient zu nutzen. Durch die unternehmensweite Nutzung von Computern und anderen Peripheriegeräten müssen Unternehmen diese Artikel beispielsweise nur einmal kaufen.
- Verlässlichkeit. Industrieressourcen, die den branchenweiten Standards entsprechen, arbeiten effizienter mit der bestehenden Infrastruktur. Mit anderen Worten: Diese Geräte können sich für ein Unternehmen auszahlen, da sie mehrmals verwendet werden können, bevor sie ersetzt werden.
- Erschwinglichkeit. Standards ermöglichen es der Industrie, Ressourcen in großem Maßstab zu produzieren. Zum Beispiel kann ein Hersteller von RFID-Chips Milliarden von Chips produzieren und sie an verschiedene Hersteller von RFID-Tags verkaufen. Wenn jeder Hersteller seine eigenen Spezifikationen hätte, würde dies dazu führen, dass viele Chargen unterschiedlich produziert würden, was zu hohen Produktionskosten führen würde.
- Einhaltung der Vorschriften. Die Einhaltung von Standards bringt den zusätzlichen Vorteil mit sich, dass Vorschriften wie die der ISO 9000-Serie eingehalten werden, wodurch das Vertrauen der Verbraucher in die Qualität und Sicherheit von RFID-Systemen auf der ganzen Welt gesichert wird.
RFID-Standards Regulierungsstellen
Die Vorschriften werden von verschiedenen RFID-Standardisierungsgremien wie der International Organization for Standardization (ISO), dem European Telecommunications Standards Institute (ETSI), Electronics Product Code Global Incorporated (EPCglobal) und Electronic Industries Alliance (EIA) festgelegt.
RFID-Standards - Eingehende Analyse
Es gibt mehrere RFID-Protokolle. Hier sind die wichtigsten davon:
ISO/IEC 18000-Reihe
ISO/IEC/JTC hat die ISO/IEC 18000-Serie entwickelt, um die RFID-Industrie zu regulieren. Sie besteht aus mehreren Teilen, die im Folgenden beschrieben werden:
- 18000-1 (Allgemein). Dieser Teil beschreibt die allgemeinen Prinzipien von RFID-Systemen, einschließlich der in verschiedenen Spezifikationen verwendeten Terminologie.
- 18000-2. Dieser Teil spezifiziert den Luftschnittstellenstandard für Geräte, die unterhalb von 135 kHz arbeiten. Er spezifiziert zwei Arten von Tags - Typ A (FDX - 125 kHz) und Typ B (HDX - 134,2 kHz). Er definiert die physikalische Schicht zwischen dem Tag und dem Abfragegerät, Protokolle und Antikollisionsmethoden.
- 18000-3 (Annäherung). Dieser Teil spezifiziert die logische Datenstruktur, die für kontaktlose Karten verwendet wird. Er beschreibt berührungslose Anwendungen wie die Registrierung von Etiketten und die Überprüfung von elektronischen Dokumenten. Er hebt die Methoden zur Kollisionserkennung und -vermeidung hervor.
- 18000-4. Dieser Teil spezifiziert den Luftschnittstellenstandard für alle Geräte, die im 2,45 GHz ISM-Band (Scientific, Industrial, and Medical) betrieben werden. Er definiert Modulationsmethoden, Datenübertragungsraten, physikalische Eigenschaften der Luftschnittstelle, Nutzung des Funkspektrums, Antennentypen und -eigenschaften, elektromagnetische Verträglichkeit und Umweltbedingungen.
- 18000-6. Dieser Teil definiert den Luftschnittstellenstandard für Geräte, die 860 bis 960 MHz verwenden. Er definiert Methoden zur Kollisionsarbitrage, Protokolle und Befehle sowie Interaktionen zwischen Abfragegerät und Tag.
- 18000-7. Dieser Teil definiert die logische Datenstruktur, die für alle Geräte verwendet wird, die im 433 MHz Frequenzband arbeiten. Er unterstützt 18000-1 berührungslose Systemgeräte.
ISO/IEC 14443
Dieser Standard wurde vom ISO/IEC Joint Technical Committee für Identifikationskarten entwickelt. Er besteht aus mehreren Teilen, darunter:
- ISO/IEC 14443-1:2018. Dieser Teil definiert die physischen Eigenschaften von RFID-Karten. Es unterstützt ISO/IEC 7810 und ISO/IEC 15457-1.
- ISO/IEC 14443 -2: 2016. Dieser Teil spezifiziert die hochfrequente Strom- und Signalschnittstelle für die bidirektionale Kommunikation zwischen Proximity-Karten und Proximity-Kopplungsgeräten.
- ISO/IEC 14443-3:2018. Dieser Teil definiert Antikollisions- und Initialisierungsprotokolle für Proximity Cards/Objects (PICCs), die in die Proximity Coupling Devices (PCD) gelangen. Er umfasst die Rahmen, das Timing und das verwendete Byte-Format.
- ISO/IEC 14443-4:2018. Dabei handelt es sich um einen Übertragungsstandard, der mehrere Merkmale definiert, darunter die Aktivierungs- und Deaktivierungssequenz.
Dieser Regulierungsstandard funktioniert mit Karten des Typs A und des Typs B (beide verwenden ein 13,56 MHz Frequenzband). Der Unterschied zwischen den beiden liegt in den Modulationsmethoden, der Protokollinitialisierung und den Kodierungsschemata.
Beide verwenden das Protokoll ISO/IEC 14443-4:2018, das Multi-Aktivierung, Datenblockverkettung und Wartezeitverlängerung definiert.
Zu den Karten, die durch die ISO/IEC 14443-Serie geregelt werden, gehören auch MIFARE-Karten, NFC-Karten, EMV-Zahlungskarten und biometrische Pässe.
ISO/IEC 15693
Dieser Standard regelt die Verwendung von Annäherungskarten (Karten mit größerem Leseabstand als Annäherungskarten). Diese Karten sind meist passiv - sie werden über die Funkwellen des Lesegeräts mit Strom versorgt.
Sie arbeiten im 13,56-MHz-Band und haben einen Leseabstand von bis zu 1,5 Metern. Daher ist das erforderliche Magnetfeld geringer (0,15-5 A/m) als bei Proximity-Karten (1,5-7,5 A/m).
ISO/IEC 15693 spezifiziert die Datenstruktur (Rahmenformat) für diese Art von Karte. Sie definiert die Initialisierungsmethoden, Modulationsverfahren und Kodierungstechniken.
ISO 11784/11785
Diese Standards werden verwendet, um die Verwendung von RFID in der Tieridentifikation zu regeln. Sie umfassen Standards für Thermotransfer, RFID-Transponder und Tieretiketten. Die Tags arbeiten in einem Frequenzband von 134,2 kHz.
Die Standards legen fest, wie Transponder zu aktivieren sind und wie die Daten an einen Transceiver übertragen werden. Der Standard umfasst Codestrukturen, Modulationsverfahren, Kodierungstechniken und physikalische Abmessungen.
EPC Gen 2 Standards
Diese Serie definiert die Kommunikations- und Datenübertragungsprotokolle, die RFID-Etiketten für die Kommunikation mit den Lesern verwenden. Es verwendet den EPC-Standard (Electronic Product Code) als Grundlage.
Um einen Standard zu schaffen, der mit Tags und Lesegeräten verschiedener Hersteller verwendet werden kann, hat der Weltverband EPC die Funktionen in mehrere Teile aufgeteilt.
Jeder Teil behandelt einen bestimmten Aspekt der RFID-Kommunikation. In einem Teil wird beispielsweise definiert, wie die Datenübertragungsprotokolle zwischen Tag und Lesegerät verschlüsselt werden können, während in einem anderen Teil beschrieben wird, wie die Protokolle zwischen Lesegerät und Tag um Techniken zur Kollisionsvermeidung ergänzt werden können.
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