Wireless-RFID-Reader

RFID-Lesegeräte können entweder mobil, stationär oder an einem Fahrzeug angebracht sein.

7 Min
02. Mai 2024
Produktgruppe: Kontaktlose Lesegeräte

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Wireless RFID-Reader sind auf der ganzen Welt weit verbreitet. Ein Skizentrum in Italien hat die Eingangstore mit stationären RFID-Lesegeräten ausgestattet, um die Zugangskontrolle zu ermöglichen. Ein kanadischer Hersteller von Aluminiumfenstern und -türen verwendet 17 stationäre RFID-Lesegeräte und 10 RFID-Handhelds, um die Produktion von Fenstern von der Fabrik bis zur Baustelle zu verfolgen. Ein australisches Wollunternehmen verwendet tragbare RFID-Tag-Reader in Geschäften und Mühlen, um die Rückverfolgbarkeit von Wollballen in der gesamten Lieferkette zu ermöglichen.

1. Status Quo

Was sind Wireless-RFID-Reader?

RFID-Reader sind Wireless-Geräte, die zur Kommunikation mit RFID-Tags und zur Erfassung der von ihnen übertragenen Daten verwendet werden. Sie werden auch „RFID-Interrogators“ genannt. Ein RFID-Lese-/Schreibgerät kann auf RFID-Tags gespeicherte Daten sowohl lesen als auch schreiben.

Zu den Hauptkomponenten eines RFID-Lesegeräts gehören der Prozessor, die Antennenanschlüsse, die Stromversorgung, der Speicher und ein Gehäuse, das ein RFID-Lesemodul umgibt. Ein RFID-Lesemodul ist eine Komponente von RFID-Lesegeräten, die kundenspezifisch entwickelt werden. Ein „UHF-RFID-Reader-Module“ zum Beispiel ist Teil eines kundenspezifischen UHF-Reader.

RFID-Lesegeräte können entweder mobil, stationär oder an einem Fahrzeug angebracht sein.

Ein Mobile-RFID-Reader, auch RFID-Handlesegerät genannt, ist ein tragbares Gerät, das von den Mitarbeitern herumgetragen wird. Mobile Lesegeräte sind in der Regel mit einem ergonomischen Design und wiederaufladbaren Batterien ausgestattet und verfügen häufig über weitere Funktionen wie Barcode-Scannen und drahtlose Kommunikation (Wi-Fi, Bluetooth). Smartphones, die mit RFID-Scannern ausgestattet sind, können zu Handy-RFID-Reader werden. Um das Smartphone mit dem RFID-Scanner zu verbinden, wird ein RFID-Sled verwendet.

Stationäre Lesegeräte, auch bekannt als Fixed Reader, werden an festen Standorten angebracht, um eine kontinuierliche und automatische Datenerfassung zu ermöglichen. Stationäre RFID-Lesegeräte können z. B. an Toren, Wänden oder Decken angebracht werden. Im Vergleich zu mobilen RFID-Lesegeräten sind stationäre RFID-Lesegeräte meist leistungsfähiger. Sie haben oft eine größere Lesereichweite und können mehrere Antennen anschließen, um größere Bereiche oder bestimmte Zonen abzudecken. Stationäre RFID-Lesegeräte werden häufig zur Erstellung von RFID-Gates als Teil einer Zugangskontrolllösung verwendet.

Fahrzeugmontierte RFID-Lesegeräte werden beispielsweise an Fahrzeugen wie Gabelstaplern, Lastwagen oder Kränen installiert. Durch die Anbringung von RFID-Lesegeräten an Fahrzeugen können die Bediener automatisch Daten zu gekennzeichneten Artikeln erfassen, während sie sich durch verschiedene Bereiche bewegen. Dadurch wird die Effizienz beim Be- und Entladen sowie beim Transport von Waren erhöht. In Fahrzeugen montierte RFID-Lesegeräte sind robust und so konzipiert, dass sie rauen Bedingungen wie Vibrationen, extremen Temperaturen und Staub standhalten.

Wie funktionieren Wireless-RFID-Reader?

RFID-Lesegeräte verfügen über Antennen, die Funkwellensignale aussenden. Dadurch wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Diese Signale werden zur Stromversorgung passiver RFID-Chips verwendet, die dann modulierte Daten an das RFID-Lesegerät übertragen. Bei aktiven RFID-Chips werden diese Signale nur für die Datenübertragung verwendet, da die Chips stattdessen von einer Batterie mit Strom versorgt werden.

Die Daten des RFID-Chips werden von der Antenne des RFID-Lesegeräts erfasst. Ein HF-Modul im RFID-Lesegerät demoduliert das Signal, um die kodierten Daten aus dem RFID-Chip zu extrahieren. Der Mikrocontroller oder Prozessor im RFID-Lesegerät verarbeitet die extrahierten Daten und wandelt sie in ein lesbares Datenformat um.

In einem letzten Schritt werden die Daten über die Kommunikationsschnittstelle an angeschlossene Computersysteme oder -geräte gesendet, wo sie gespeichert, weiterverarbeitet und für verschiedene Anwendungen verwendet werden können, z. B. für die Aktualisierung von Bestandsverzeichnissen, die Zugangskontrolle oder das Asset-Tracking.

RFID-Leser können mehrere RFID-Tags und RFID-Etiketten gleichzeitig lesen, ohne dass eine Sichtlinie besteht. Das wird als Pulklesung bezeichnet.

Verschiedene RFID-Systeme verwenden unterschiedliche Frequenzbänder, die jeweils unterschiedliche Merkmale aufweisen, die sich auf die Lesereichweite, die Kommunikationsgeschwindigkeit und die geeigneten Anwendungen auswirken. Es gibt drei verschiedene Frequenzen, die von RFID-Lesegeräten gelesen werden können:

  • Low-Frequency (LF) | 125-134 KHz
  • High-Frequency (HF) | 13,56 MHz
  • Ultra-High-Frequency (UHF) | 865-960 MHz

Die Lesereichweite eines RFID-Tags oder -Etiketts hängt vom Frequenzband ab. LF-RFID-Tags können in einer Reichweite von bis zu 10 Zentimetern gelesen werden. Die Lesereichweite von HF-RFID-Tags liegt bei bis zu 30 Zentimetern. Ein UHF-RFID-Reader kann Signale von UHF-RFID-Tags in einer Reichweite von bis zu sechs Metern erfassen.

Weitere Wireless-Reader

Neben den herkömmlichen RFID-Lesegeräten gibt es viele unterschiedliche Arten von Wireless-Reader. Dazu gehören z. B. Lesegeräte, die sowohl Bluetooth Low Energy (BLE) als auch RFID-Funktionen haben (BLE-RFID-Reader), und Industrial-NFC-Reader.

Ein weiteres Beispiel ist ein RFID/NFC-Lesegerät mit integrierter LoRaWAN-Technologie. Dieses Lesegerät ist eine Art LoRaWAN-RFID-Reader. Ein LoRaWAN-Empfänger ist für den Empfang von über LoRaWAN übertragenen Daten ausgelegt. Ultra-Wide-Band (UWB)-Lesegeräte erfassen Signale von UWB-Tags. Diese Geräte werden häufig bei Ortungsanwendungen eingesetzt.

Wireless-IoT-Technologien

RFID-Lese/Schreibgeräte

2. In der Praxis

Anwendungsbereiche für Wireless-RFID-Reader

RFID-Lesegeräte sind Teil zahlreicher Anwendungen.

Mobile RFID-Lesegeräte ermöglichen es dem Benutzer, sich beim Scannen von RFID-Tags frei zu bewegen. Damit sind sie ideal für Anwendungen, die Mobilität erfordern, wie z. B. die Bestandskontrolle (Permanente Inventur) und Asset-Tracking. Das gilt für alle Branchen, die IoT-Asset-Management benötigen, wie z. B. Einzelhandel, Gesundheitswesen, Produktion, Automobilindustrie, Bauwesen und Logistik.

Stationäre RFID-Lesegeräte werden häufig in Umgebungen eingesetzt, in denen eine ständige Überwachung erforderlich ist. Dazu gehören Produktionslinien, Lagerein- und -ausgänge sowie Kassen im Einzelhandel. Diese Lesegeräte werden als Teil von Lösungen für die Lagerverwaltung und Zugangskontrolle in Gebäuden verwendet.

Stationäre RFID-Lesegeräte werden auch häufig als Teil von Authentifizierungslösungen eingesetzt. Diese Lesegeräte werden zur Identifizierung von Mitarbeitern in einem Bürogebäude verwendet, um ihnen beispielsweise Zugang zu bestimmten Räumen oder Bereichen zu gewähren.

Einige Lager- und Produktionslinien verwenden eine Kombination verschiedener Lesertypen. Handlesegeräte, stationäre und fahrzeugmontierte Lesegeräte können zum Beispiel in verschiedenen Phasen einer Produktionslinie eingesetzt werden.

Beispiel 1: RFID-Lesegeräte bei Toro Aluminium

Toro Aluminium, ein kanadischer Fenster- und Türenlieferant, verwendet eine UHF-RFID-Lösung, um die fehlerfreie Lieferung von Fenstern an Baustellen sicherzustellen. Insgesamt werden 17 stationäre Lesegeräte, 35 Antennen und 10 Handlesegeräte eingesetzt. Die Fenster sind mit UHF-RFID-Tags aus der Produktion ausgestattet. Sowohl Deckenantennen von Feig Electronic als auch RFID-Antennen von Times-7 werden verwendet, um die Bewegung jedes Fensters zu verfolgen. Auf der Baustelle überprüfen die Kunden mit einem RFID-Handheld die Vollständigkeit der Lieferung.

Teaser: Toro Aluminium setzt auf UHF-RFID und RTLS
Großer kanadischer Bauteilproduzent setzt auf RFID & RTLS

„Alle Fertigungs- und Logistikprozesse, alle Lesegeräte und Antennen sowie alle generierten Daten werden über RFID to Go und RFID Hub mit dem ERP-System von Toro Aluminium in Echtzeit verbunden.“

Khaled Elshimy

CEO, RFID Canada

Logo RFID Canada

Beispiel 2: RFID-Lesegeräte bei Neutripuro

Eine RFID-basierte Wäschemanagementlösung wird von der Wäscherei Neutripuro – Lavagens Industriais in Portugal eingesetzt. 30.000 Mietwäschestücke sind mit UHF-RFID-Tags ausgestattet. Die Inventur erfolgt über ein RFID-Handgerät oder über einen Schrank, der mit einem RFID-Portal und zwei UHF-RFID-Antennen ausgestattet ist. Alle Wäschestücke werden erfasst und registriert. Das Ergebnis: Ein transparenter Überblick über den Wäschebestand vor Ort.

Für weitere Wäschereilösungen: HID, deister electronic, Huayuan und JYL-Tech.

„Wir können alle Kleidungsstücke und relevanten Informationen innerhalb von Minuten verwalten. Wir müssen sie einfach nur in die Schränke mit den Lesegeräten legen. Auf diese Weise können wir im Vergleich zu früher sehr schnell die benötigten Informationen erhalten. Wir haben einige feste Punkte zur Erfassung der RFID-Tags an den Ein- und Ausgängen. Wir haben auch mobile Lesegeräte.“

Felipe Gameiro

Business Analyst, Neutripuro

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