UHF RFID: Präzise Erkennung, hohe Reichweite

RFID steht für „Radio-Frequency Identification“ – ein Sammelbegriff für kontaktlose Identifikationssysteme über Funk. Dabei kommuniziert ein Lesegerät mit einem Transponder (Tag), der auf einem Objekt angebracht ist. RFID wird in drei Hauptfrequenzbereiche unterteilt:

• LF RFID (Low Frequency, ca. 125–134 kHz)
• HF RFID (High Frequency, 13,56 MHz)
• UHF RFID (Ultra High Frequency, 860–960 MHz)

Allen gemeinsam ist: Sie ermöglichen das Auslesen von IDs ohne Sichtkontakt. Der konkrete Aufbau, die Reichweite, das Übertragungsverfahren und die Anwendungsszenarien unterscheiden sich jedoch stark.

UHF RFID arbeitet im Frequenzbereich von 860 bis 960 MHz und nutzt das standardisierte Protokoll EPC Gen2 (ISO/IEC 18000-63). Im Gegensatz zu LF und HF basiert UHF RFID auf dem Backscatter-Verfahren: Tags senden nicht aktiv, sondern reflektieren das Signal des Lesegeräts und modulieren es mit ihren Daten. Diese Form der Kommunikation ist energieeffizient und ermöglicht hohe Lesereichweiten und schnelle Pulk-Erfassungen.

UHF RFID-Tags bestehen aus einem Mikrochip und einer Antenne. Der Chip speichert eindeutige Kennungen sowie optional Zusatzdaten oder Sensorwerte. Die Technik eignet sich besonders für logistische Prozesse, industrielle Anwendungen, Behältermanagement oder Track & Trace.

• LF RFID: wenige Zentimeter (z. B. Zugangskontrolle, Tierkennzeichnung)
• HF RFID: bis ca. 1 Meter (z. B. kontaktlose Zahlung, Bibliotheken)
• UHF RFID: mehrere Meter (3–10 m und mehr, je nach Umgebung und Antennentechnik)

Die höhere Reichweite von UHF RFID erlaubt automatisierte Lesungen über größere Distanzen, etwa beim Wareneingang oder in Lagerhallen – ohne manuelles Scannen.

UHF RFID ist in verschiedenen Tag-Formen verfügbar:

• Passive Tags kommen komplett ohne Batterie aus.
• Semi-passive Tags besitzen eine Batterie für Sensorik, aber nutzen weiterhin Backscatter zur Kommunikation.
• Aktive Tags senden selbst und erreichen Reichweiten von mehreren Dutzend Metern, unterscheiden sich dadurch aber technisch vom klassischen UHF RFID.

Obwohl LF, HF und UHF unterschiedliche Frequenzen und physikalische Eigenschaften nutzen, gehören sie technisch zur gleichen Familie: Sie übertragen eine digitale Identität per Funk – kontaktlos, eindeutig, zuverlässig. Der Begriff „RFID“ beschreibt somit nicht eine einzelne Technologie, sondern ein übergeordnetes Prinzip mit unterschiedlichen Ausprägungen. Nur UHF RFID nutzt jedoch das reflektierende Backscatter-Verfahren – bei LF und HF (Near Field RFID) erfolgt die Kommunikation über induktive Kopplung.

Die Wahl des passenden Systems richtet sich daher stets nach Anwendung, Umgebung und Anforderungen an Lesereichweite, Geschwindigkeit und Medienkompatibilität.

UHF RFID ist heute in vielen Branchen etabliert und standardisiert. Besonders weit verbreitet ist die Technologie in der Logistik (Versand, Wareneingang, Retouren), im Einzelhandel (Inventur, Self-Checkout, Diebstahlschutz), in der Industrie (Werkzeugverfolgung, Serienfertigung, Rückverfolgbarkeit), im Gesundheitswesen (Medikamente, Instrumente, Textilien) und in der Luftfahrt (Wartung, Ersatzteile, Gepäckverfolgung).

Die Verfügbarkeit von robusten, kostengünstigen Hardware-Komponenten – von Readern bis zu spezialisierten Tags – ermöglicht flexible, skalierbare Lösungen. Neben klassischen Lesetoren und Handscannern kommen zunehmend drahtlose Reader mit WLAN, Bluetooth oder Mobilfunkanbindung zum Einsatz. Edge-KI auf Readern erlaubt die lokale Vorverarbeitung von Daten, etwa zur Filterung von Störlesungen, Ereignissteuerung oder Echtzeit-Erkennung von Bewegungsmustern.

Zudem ermöglicht die klare Trennung zwischen TID (feste Seriennummer des ICs), EPC (Produktcode) und User Memory (frei beschreibbarer Speicherbereich) eine hohe Flexibilität in der Datenorganisation.

Moderne UHF RFID-Systeme werden zunehmend als Datenschnittstellen eingesetzt – nicht nur zur Identifikation, sondern auch zur Übertragung von Umgebungsdaten. Tags mit integrierten Sensoren messen etwa Temperatur, Erschütterung oder Feuchtigkeit entlang der Lieferkette – rein passiv oder batteriestützt. Diese Werte werden automatisch beim Auslesen übertragen.

Auch bei der physischen Integration gibt es wichtige Unterschiede: Tags müssen passend zur Oberfläche, Umgebung und Anwendung gewählt werden. Es existieren waschbare Textiltags, Tags für metallische Oberflächen, miniaturisierte Varianten für Medizintechnik oder robuste Hartschalen-Tags für die Industrie. Ebenso vielfältig ist die Reader-Infrastruktur – stationär, mobil oder eingebettet in Maschinen.

In komplexen Umgebungen spielt RFID Shielding eine entscheidende Rolle. Um unerwünschte Lesungen zu verhindern, kommen gezielte Abschirmmaßnahmen zum Einsatz – etwa metallisierte Boxen, Lesetunnel oder Absorbermaterialien. Damit lassen sich Lesezonen exakt definieren.

Die Bezeichnung RAIN RFID steht für eine globale Initiative, die auf UHF RFID mit EPC Gen2-Standard aufbaut. Sie verbindet jeden RFID-Tag mit einem Cloud-System – etwa für digitale Zwillinge, Seriennummernverwaltung oder Rückverfolgbarkeit. RAIN ist besonders in Retail und Logistik verbreitet, da es hohe Lesegeschwindigkeiten mit systemübergreifender Datenverfügbarkeit kombiniert. 

UHF RFID kann mehr als nur ID-Übertragung – es lässt sich auch zur Echtzeitlokalisierung (RTLS) nutzen. Über Antennenanordnung, Signalstärke (RSSI) oder Phasenauswertung lassen sich Zonen- oder Bewegungsdaten erfassen. Kombiniert mit UWB (Ultra-Wideband) ergeben sich hybride Systeme, bei denen UHF die Identität und UWB die Position liefert – eine ideale Kombination für Industrie, Klinik oder Lager. 

Near Field UHF ist eine Variante von UHF RFID mit sehr kurzer Lesereichweite – typischerweise unter zehn Zentimetern. Anders als HF RFID bei 13,56 MHz nutzt Near Field UHF ebenfalls das Backscatter-Prinzip, aber mit speziell abgestimmten Antennen für magnetische Kopplung im Nahfeld.

Der Vorteil: selektives Lesen auf Metall oder bei hoher Tag-Dichte, ohne unbeabsichtigte Fernlesungen. HF RFID hingegen ist weltweit im Konsumumfeld etabliert – etwa in Zahlungssystemen oder Zugangskarten – und mit Smartphones kompatibel. Near Field UHF hingegen zielt klar auf industrielle Anwendungen.

Ein wachsender Trend sind Dual-Frequency-Tags, die sowohl mit UHF-Readern als auch per NFC am Smartphone ausgelesen werden können. Sie ermöglichen die Verbindung industrieller Abläufe mit der Interaktion am Point-of-Sale oder durch den Endkunden.

Ein zentrales Anwendungsfeld ist der Digitale Produktpass (DPP): Ein einziges Tag trägt die eindeutige Seriennummer, Informationen zur Herkunft, Materialzusammensetzung, CO₂-Bilanz und Recyclingfähigkeit – lesbar in der Logistik und sichtbar für Verbraucher. So wird RFID Teil der Kreislaufwirtschaft.

Think WIOT beleuchtet die technologische Umsetzung und Praxisbeispiele des DPP in einer Interviewserie mit führenden Hardware- und Lösungsanbietern.

UHF RFID hält Einzug in mobile Endgeräte. Erste Smartphones und Zubehörmodule ermöglichen das Auslesen von UHF-Tags über mehrere Meter – bisher nur spezialisierten Readern vorbehalten. Damit eröffnen sich neue Anwendungsfelder, etwa für mobile Inventuren, die Produktverfolgung im Handel oder flexible Logistikprozesse.

Zwar steckt die Integration noch in den Anfängen, doch das Potenzial ist enorm: UHF im Smartphone macht die Technologie mobiler, zugänglicher – und fit für das dezentrale IoT.

Think WIOT begleitet diese Entwicklung in einer Interviewserie mit führenden Anbietern von UHF-fähigen Smartphones und Modulen.