Die RFID-Karte

RFID-Karten werden zur Zugangskontrolle, Authentifizierung und Identifizierung verwendet.

6 Min
02. Mai 2024
Zugangskontrolle use case

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RFID-Karten werden zunehmend in verschiedenen Branchen eingesetzt. In modernen Zugangskontrollsystemen wird die Sicherheit durch die Kombination von RFID-Karten mit biometrischen Identifikationsmethoden erhöht. Ein großes Skigebiet in Italien verwendet RFID-Karten als Ticketlösung für über 45.000 Besucher pro Jahr. In unbemannten Selbstbedienungsläden in Finnland wird eine RFID-Kartenlösung eingesetzt, um den Zugang und die kontaktlose Bezahlung zu ermöglichen.

1. Status Quo

Was sind RFID-Karten?

Eine RFID-Karte ist eine Form der kontaktlosen Smart Card, die die Radio-Frequency-Identification-Technologie (RFID) zur drahtlosen Datenübertragung nutzt. Diese kontaktlose Karte enthält einen eingebetteten RFID-Chip und eine Antenne, so dass sie ohne physischen Kontakt mit RFID-Lesegeräten kommunizieren kann.

RFID-Karten operieren in drei verschiedenen Frequenzen:

  • Low-Frequency-Karten (LF) arbeiten mit einer Frequenz von 125 kHz und einer Kommunikationsrate von unter 10 kbit/s. Diese Karten sind die am häufigsten verwendete Art von RFID-Karten. Sie funktionieren auch in der Nähe von Flüssigkeiten oder Feuchtigkeit. Für Mitgliedskarten wird meist LF-RFID verwendet.
  • Die Betriebsfrequenz für High-Frequency-Karten (HF) liegt bei 13,56 MHz. In Bezug auf die Sicherheit sind diese RFID-Karten am sichersten. HF-RFID-Karten haben eine Kommunikationsrate von etwa 424 kbit/s. HF-RFID-Karten müssen außerdem Industriestandards einhalten. Dazu gehören die ISO-Norm 15693 für Nahbereichskarten und die ISO-Norm 14443 für Identifikationskarten.
  • Ultra-High-Frequency-Karten (UHF) arbeiten mit Frequenzen zwischen 860-960 MHz. Diese RFID-Karten haben die größte Lesereichweite. Diese Karten sind empfindlich gegenüber Störungen durch Metall und Flüssigkeiten.

Woraus bestehen RFID-Karten?

RFID-Karten bestehen aus drei Hauptkomponenten: Einem Mikrochip oder integrierten Schaltkreis (IC), einer Antenne und einem Substrat.

Der IC ist für die Datenspeicherung und die Verarbeitung der Signale zuständig, die von der Antenne aufgefangen werden.

Die Antenne überträgt und empfängt Funksignale zwischen der RFID-Karte und dem Wireless-RFID-Reader. Sie ist normalerweise in die Struktur der Karte eingebettet und arbeitet mit dem Chip zusammen, um die Kommunikation zu ermöglichen.

Das Substrat ist das Material, das den RFID-Chip und die Antenne aufnimmt. Zu den üblichen Trägermaterialien gehören Kunststoff (PVC), Papier oder Verbundwerkstoffe, die sich durch Haltbarkeit und Flexibilität auszeichnen.

Aktuelle umweltfreundliche Innovationen haben Zahlungskarten hervorgebracht, die vollständig aus Holz und biologisch abbaubaren Materialien bestehen. Der RFID-Chip und die Antenne können in solche Karten integriert werden.

Wie funktionieren RFID-Karten?

Wenn eine passive RFID-Karte in die Reichweite des elektromagnetischen Feldes eines RFID-Lesegeräts kommt, sendet das Lesegerät ein Funksignal aus, das den RFID-Chip auf der Karte mit Strom versorgt. Bei aktiven RFID-Karten wird die Karte nicht durch das Signal des Lesegeräts mit Strom versorgt, sondern durch die Batterie in der Karte. Der Chip überträgt dann die gespeicherten Daten zurück an das Lesegerät. Dieser Vorgang erfolgt fast unmittelbar und ermöglicht schnelle Transaktionen und einen schnellen Datenaustausch.

Wireless-IoT-Technologien

Kontaktlose Karten

2. In der Praxis

Einsatzbereiche von RFID-Karten

RFID-Karten werden in vielen Branchen eingesetzt. Sie ermöglichen die Digitalisierung von Unternehmen durch verschiedene Anwendungen.

RFID-Karten werden häufig als Teil eines Zugangskontrollsystems verwendet. Mitarbeiter, Besucher oder Einwohner, die eine RFID-Karte besitzen, erhalten Zugang zu bestimmten Gebäuden, Bereichen oder Einrichtungen, wenn sie die Karte an den installierten RFID-Lesegeräten am Eingang vorzeigen.

RFID-Karten stellen sicher, dass nur Personen, die dazu berechtigt sind, Zugang zu bestimmten Bereichen erhalten. Auf diese Weise wird beispielsweise die Arbeitssicherheit erhöht. RFID-Karten werden häufig als Teil einer Single-Sign-On-Lösung (SSO) eingesetzt. Diese Lösungen können z. B. in intelligenten Fabriken eingesetzt werden.

Im Rahmen der Digitalisierung des Gesundheitswesens werden RFID-Karten zur Patientenidentifizierung, für den Zugriff auf Krankenakten und für die Bestandsverwaltung von Medikamenten und medizinischen Geräten eingesetzt. Sie stellen sicher, dass nur befugtes Krankenhauspersonal Zugang zu sensiblen Patientendaten erhält.

Auch die Digitalisierung in Verkehr und Transport profitiert von RFID-Karten. In öffentlichen Verkehrssystemen dienen RFID-Karten als elektronische Fahrkarten. Sie ermöglichen ein effizienteres Einsteigen in Busse, Züge und U-Bahnen, indem sie eine schnelle und kontaktlose Bezahlung der Fahrpreise ermöglichen.

Eine weitere Anwendung ist die Parkplatzverwaltung. RFID-Karten ermöglichen die automatische Ein- und Ausfahrt sowie die bargeldlose Bezahlung. RFID-Karten werden auch als Authentifizierungslösung für Ladestationen für Elektrofahrzeuge (EV) eingesetzt. Sie ermöglichen einen schnellen und sicheren Zugang zu den Ladestationen und machen die Abrechnung und Zahlungsabwicklung für die Nutzer bequemer. Diese Anwendungen sind oft Teil einer Smart City.

Ein weiterer großer Anwendungsbereich für RFID-Karten ist der Bereich Payment. Sie werden für kontaktlose Zahlungssysteme in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter Einzelhandel, Verkehr und Gastgewerbe. Als Teilbereich der RFID-Technologie wird auch die Near-Field Communication (NFC)-Technologie für kontaktlose Zahlungen verwendet.

Im Gastgewerbe verwenden Hotels RFID-Karten für den Zimmerzugang. Die traditionellen Schlüssel werden durch eine sicherere und bequemere Lösung ersetzt. Die RFID-Karten sind mit dem Konto des Gastes verknüpft und ermöglichen auch den Zugang zu verschiedenen Dienstleistungen vor Ort, z. B. zum Spa, zum Restaurant und zum Veranstaltungsbereich.

Es gibt viele Beispiele, in denen ein RFID-Kartensystem für die Zugangskontrolle, die Authentifizierung und das kontaktlose Bezahlen eingesetzt wird. In Bildungseinrichtungen werden RFID-Karten für die Identifizierung von Studenten und Mitarbeitern sowie für die Zugangskontrolle zu verschiedenen Einrichtungen wie Labors oder Wohnheimen verwendet.

Eine RFID-Karte wird auch als Zahlungskarte in Cafeterias und Buchläden verwendet. Bibliotheken verwenden RFID-Karten für die Ausleihe und Rückgabe von Büchern, die Bestandskontrolle und -verwaltung (Permanente Inventur) sowie für die Zugangskontrolle.

Im Veranstaltungsmanagement dienen RFID-Karten als Eintrittskarten. Sie ermöglichen den schnellen Zugang zu verschiedenen Veranstaltungsbereichen und werden auch als bargeldlose Zahlungslösung für Speisen, Getränke und Waren verwendet. Die Kontrolle des Zugangs zu Stadien und Sportveranstaltungen mit einem RFID-Zutrittskontrollsystem trägt zur Digitalisierung im Sport bei.

RFID Payment Cards Made of Wood

Das Start-up Copecto hat im Juli 2023 die weltweit erste plastikfreie Zahlungskarte aus Holz, die Timbercard, eingeführt. Copecto verfügt über eine weltweite Lizenz für den Vertrieb und die Produktion und hat die industrielle Herstellung dieser Holzkarten an den PCI- und FSC-zertifizierten Kartenhersteller Raiffeisendruckerei delegiert. Die Timbercard kann mit einem RFID-Chip versehen werden, um Anwendungen im Bereich des kontaktlosen Bezahlens oder der Zugangskontrolle zu ermöglichen.

Weitere Lösungen zu Chipkarten- Produktionsanlagen: Rinas Gerätetechnik

Raiffeisendruckerei: Weltweit erste plastikfreie Chipkarte aus Holz
Weltweit erste plastikfreie Chipkarte aus Holz

“Unsere Holzkarte weist alle technischen Merkmale herkömmlicher Karten auf, einschließlich Antenne, Chip, Magnetstreifen sowie Kontaktund Kontaktlosfunktionalität.”

Dr. Christian Lehringer

Senior VP Business Development & Communication, Raiffeisendruckerei

Logo Raiffeisendruckerei

RFID-Karten im Nordland Hospital

Im Jahr 2021 installierte das Nordland Krankenhaus in Norwegen eine zentrale Raumlösung für das Wäschemanagement mit einem RFID-basierten Zugangs- und Identifikationssystem. Die Wäscheraumlösung von Deister Electronic funktioniert wie ein begehbarer Kleiderschrank.

Die Mitarbeiter betreten den Wäscheraum, indem sie am Eingang eine RFID-ID-Karte vorlegen. Die Mitarbeiter verlassen den Raum mit sauberer, mit RFID-Tags versehener Arbeitskleidung, die am Ausgang automatisch erfasst wird. Die RFID-Karte ermöglicht einen schnellen und automatischen Zugang zu sauberen Wäschestücken.

Optimiertes Textilmanagement in Nordnorwegen
Optimiertes Textilmanagement in Nordnorwegen

“Wir haben eine Lösung, bei der die Mitarbeiter mit einem ID-Karte sehen können, wie viele Kleidungsstücke sie ausleihen dürfen. Sie halten den Ausweis an das Lesegerät und betreten den Waschraum, nachdem sie grünes Licht bekommen haben.”

Vibeke Mikalsen

Head of Operations, Nordlandssykehuset

Logo Nordlandssykehuset

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