|
Inhaltsverzeichnis |
2 |
|
|
Vorwort zur 4. Auflage |
12 |
|
|
1 Einführung |
14 |
|
|
1.1 Automatische Identifikationssysteme |
15 |
|
|
1.1.1 Barcode-Systeme |
15 |
|
|
1.1.2 Optical Character Recognition |
16 |
|
|
1.1.3 Biometrische Verfahren |
17 |
|
|
1.1.4 Chipkarten |
17 |
|
|
1.1.5 RFID-Systeme |
19 |
|
|
1.2 Vergleich verschiedener ID-Systeme |
20 |
|
|
1.3 Bestandteile eines RFID-Systems |
20 |
|
|
2 Unterscheidungsmerkmale von RFID- Systemen |
24 |
|
|
2.1 Grundsätzliche Unterscheidungsmerkmale |
24 |
|
|
2.2 Bauformen von Transpondern |
27 |
|
|
2.2.1 Disks und Münzen |
27 |
|
|
2.2.2 Glasgehäuse |
27 |
|
|
2.2.3 Plastikgehäuse |
28 |
|
|
2.2.4 Werkzeug- und Gasflaschenidentifikation |
29 |
|
|
2.2.5 Schlüssel und Schlüsselanhänger |
30 |
|
|
2.2.6 Uhren |
31 |
|
|
2.2.7 Bauform ID-1, kontaktlose Chipkarten |
31 |
|
|
2.2.8 Smart Label |
33 |
|
|
2.2.9 Coil-on-Chip |
34 |
|
|
2.2.10 Weitere Bauformen |
35 |
|
|
2.3 Frequenz, Reichweite und Kopplung |
35 |
|
|
2.4 Aktive und passive Transponder |
36 |
|
|
2.5 Informationsverarbeitung im Transponder |
38 |
|
|
2.6 Auswahlkriterien für RFID-Systeme |
40 |
|
|
2.6.1 Arbeitsfrequenz |
41 |
|
|
2.6.2 Reichweite |
41 |
|
|
2.6.3 Sicherheitsanforderungen |
42 |
|
|
2.6.4 Speicherkapazität |
43 |
|
|
3 Grundlegende Funktionsweise |
44 |
|
|
3.1 1-bit-Transponder |
45 |
|
|
3.1.1 Radiofrequenz |
45 |
|
|
3.1.2 Mikrowelle |
48 |
|
|
3.1.3 Frequenzteiler |
50 |
|
|
3.1.4 Elektro-Magnetisch |
51 |
|
|
3.1.5 Akustomagnetisch |
53 |
|
|
3.2 Voll- und Halbduplexverfahren |
55 |
|
|
3.2.1 Induktive Kopplung |
57 |
|
|
3.2.2 Elektromagnetische Backscatter-Kopplung |
63 |
|
|
3.2.3 Close Coupling |
66 |
|
|
3.2.4 Datenübertragung Leser > Transponder |
68 |
|
|
3.2.5 Elektrische Kopplung |
68 |
|
|
3.3 Sequentielle Verfahren |
70 |
|
|
3.3.1 Induktive Kopplung |
71 |
|
|
3.3.2 Oberflächenwellen-Transponder |
74 |
|
|
4 Physikalische Grundlagen für RFID- Systeme |
78 |
|
|
4.1 Magnetisches Feld |
79 |
|
|
4.1.1 Magnetische Feldstärke H |
79 |
|
|
4.1.2 Magnetischer Fluss und magnetische Flussdichte |
84 |
|
|
4.1.3 Induktivität L |
84 |
|
|
4.1.4 Gegeninduktivität M |
85 |
|
|
4.1.5 Kopplungsfaktor k |
87 |
|
|
4.1.6 Induktionsgesetz |
89 |
|
|
4.1.7 Resonanz |
91 |
|
|
4.1.8 Praktischer Betrieb des Transponders |
96 |
|
|
4.1.9 Ansprechfeldstärke Hmin |
98 |
|
|
4.1.10 Gesamtsystem Transponder – Lesegerät |
104 |
|
|
4.1.11 Messung von Systemparametern |
123 |
|
|
4.1.12 Magnetische Werkstoffe |
128 |
|
|
4.2 Elektromagnetische Wellen |
133 |
|
|
4.2.1 Entstehung elektromagnetischer Wellen |
133 |
|
|
4.2.2 Strahlungsdichte S |
135 |
|
|
4.2.3 Feldwellenwiderstand und Feldstärke E |
136 |
|
|
4.2.4 Polarisation elektromagnetischer Wellen |
137 |
|
|
4.2.5 Antennen |
140 |
|
|
4.2.6 Praktischer Betrieb von Mikrowellentranspondern |
152 |
|
|
4.3 Oberflächenwellen |
170 |
|
|
4.3.1 Entstehung einer Oberflächenwelle |
170 |
|
|
4.3.2 Reflexion einer Oberflächenwelle |
172 |
|
|
4.3.3 Funktionsschema von OFW-Transpondern |
173 |
|
|
4.3.4 Der Sensoreffekt |
176 |
|
|
4.3.5 Geschaltete Sensoren |
180 |
|
|
5 Frequenzbereiche und Funkzulassungsvorschriften |
182 |
|
|
5.1 Verwendete Frequenzbereiche |
182 |
|
|
5.1.1 Frequenzbereich 9 ... 135 kHz |
184 |
|
|
5.1.2 Frequenzbereich 6,78 MHz (ISM) |
186 |
|
|
5.1.3 Frequenzbereich 13,56 MHz (ISM, SRD) |
187 |
|
|
5.1.4 Frequenzbereich 27,125 MHz (ISM) |
187 |
|
|
5.1.5 Frequenzbereich 40,680 MHz (ISM) |
188 |
|
|
5.1.6 Frequenzbereich 433,920 MHz (ISM) |
188 |
|
|
5.1.7 UHF-Frequenzbereich |
189 |
|
|
5.1.8 Frequenzbereich 2,45 GHz (ISM, SRD) |
189 |
|
|
5.1.9 Frequenzbereich 5,8 GHz (ISM, SRD) |
190 |
|
|
5.1.10 Frequenzbereich 24,125 GHz (ISM) |
190 |
|
|
5.1.11 Auswahl der Frequenz für induktiv gekoppelte RFID- Systeme |
190 |
|
|
5.2 Internationale Fernmeldeunion (ITU) |
193 |
|
|
5.3 Europäische Zulassungsvorschriften |
194 |
|
|
5.3.1 CEPT/ERC REC 70-03 |
195 |
|
|
5.3.2 Standardisierte Messverfahren |
201 |
|
|
5.4 Nationale Zulassungsvorschriften in Europa |
204 |
|
|
5.4.1 Bundesrepublik Deutschland |
204 |
|
|
5.5 Nationale Zulassungsvorschriften |
208 |
|
|
5.5.1 USA |
208 |
|
|
5.6 Vergleich nationaler Regulierungsvorschriften |
209 |
|
|
5.6.1 Umrechnung bei 13,56 MHz |
209 |
|
|
5.6.2 Umrechnung auf UHF |
211 |
|
|
6 Codierung und Modulation |
212 |
|
|
6.1 Codierung im Basisband |
213 |
|
|
6.2 Digitale Modulationsverfahren |
215 |
|
|
6.2.1 Amplitudentastung (ASK) |
216 |
|
|
6.2.2 2-FSK |
218 |
|
|
6.2.3 2-PSK |
219 |
|
|
6.2.4 Modulationsverfahren mit Hilfsträger |
220 |
|
|
7 Datenintegrität |
222 |
|
|
7.1 Prüfsummenverfahren |
222 |
|
|
7.1.1 Paritätsprüfung |
222 |
|
|
7.1.2 LRC-Verfahren |
223 |
|
|
7.1.3 CRC-Verfahren |
224 |
|
|
7.2 Vielfachzugriffsverfahren – Antikollision |
226 |
|
|
7.2.1 Raummultiplex – SDMA |
229 |
|
|
7.2.2 Frequenzmultiplex – FDMA |
230 |
|
|
7.2.3 Zeitmultiplex – TDMA |
231 |
|
|
7.2.4 Beispiele für Antikollisionsverfahren |
233 |
|
|
8 Sicherheit von RFID-Systemen |
248 |
|
|
8.1 Angriffe auf RFID-Systeme |
249 |
|
|
8.1.1 Angriffe auf den Transponder |
250 |
|
|
8.1.2 Angriffe über das HF-Interface |
253 |
|
|
8.2 Abwehr durch kryptographische Maßnahmen |
265 |
|
|
8.2.1 Gegenseitige symmetrische Authentifizierung |
266 |
|
|
8.2.2 Authentifizierung mit abgeleiteten Schlüsseln |
267 |
|
|
8.2.3 Verschlüsselte Datenübertragung |
268 |
|
|
9 Normung |
272 |
|
|
9.1 Tieridentifikation |
272 |
|
|
9.1.1 ISO/IEC 11784 – Codestruktur |
272 |
|
|
9.1.2 ISO/IEC 11785 – Technisches Konzept |
273 |
|
|
9.1.3 ISO/IEC 14223 – Advanced Transponders |
276 |
|
|
9.2 Kontaktlose Chipkarten |
280 |
|
|
9.2.1 ISO/IEC 10536 – Close-coupling-Chipkarten |
281 |
|
|
9.2.2 ISO/IEC 14443 – Proximity-coupling-Chipkarten |
283 |
|
|
9.2.3 ISO/IEC 15693 – Vicinity-coupling-Chipkarten |
300 |
|
|
9.2.4 ISO/IEC 10373 – Prüfmethoden für Chipkarten |
306 |
|
|
9.3 ISO/IEC 69873 – Datenträger für Werk- und Spanzeuge |
311 |
|
|
9.4 ISO/IEC 10374 – Containeridentifikation |
311 |
|
|
9.5 VDI 4470 – Warensicherungssysteme |
312 |
|
|
9.5.1 Teil 1 – Kundenabnahmerichtlinien für Schleusensysteme |
312 |
|
|
9.5.2 Teil 2 – Kundenabnahmerichtlinien für Deaktivierungsanlagen |
314 |
|
|
9.6 Güter- und Warenwirtschaft |
315 |
|
|
9.6.1 ISO/IEC 18000 Reihe |
315 |
|
|
9.6.2 GTAG Initiative |
318 |
|
|
9.6.3 EPCglobal Network |
320 |
|
|
10 Architektur elektronischer Datenträger |
330 |
|
|
10.1 Transponder mit Speicherfunktion |
330 |
|
|
10.1.1 HF-Interface |
331 |
|
|
10.1.2 Adress- und Sicherheitslogik |
335 |
|
|
10.1.3 Speicherarchitektur |
337 |
|
|
10.2 Mikroprozessoren |
350 |
|
|
10.2.1 Dual Interface Karte |
351 |
|
|
10.3 Speichertechnologie |
356 |
|
|
10.3.1 RAM |
357 |
|
|
10.3.2 EEPROM |
357 |
|
|
10.3.3 FRAM |
359 |
|
|
10.3.4 Leistungsvergleich FRAM – EEPROM |
360 |
|
|
10.4 Messung physikalischer Größen |
361 |
|
|
10.4.1 Transponder mit Sensorfunktionen |
361 |
|
|
10.4.2 Messungen mit Mikrowellentranspondern |
363 |
|
|
10.4.3 Sensoreffekt bei Oberflächenwellen-Transpondern |
364 |
|
|
11 Lesegeräte |
368 |
|
|
11.1 Datenfluss in einer Applikation |
368 |
|
|
11.2 Komponenten eines Lesegerätes |
369 |
|
|
11.2.1 HF-Interface |
370 |
|
|
11.2.2 Steuerung |
375 |
|
|
11.3 Low-cost-Aufbau – Leser-IC U2270B |
376 |
|
|
11.4 Anschluss von Antennen für induktiv gekoppelte Systeme |
378 |
|
|
11.4.1 Anschaltung mit Stromanpassung |
379 |
|
|
11.4.2 Speisung über Koaxialkabel |
381 |
|
|
11.4.3 Einfluss des Gütefaktors Q |
385 |
|
|
11.5 Ausführungsformen von Lesegeräten |
385 |
|
|
11.5.1 OEM-Lesegeräte |
386 |
|
|
11.5.2 Lesegeräte für industriellen Einsatz |
386 |
|
|
11.5.3 Portable Lesegeräte |
387 |
|
|
12 Herstellung von Transpondern und kontaktlosen Chipkarten |
390 |
|
|
12.1 Glas- und Plastiktransponder |
390 |
|
|
12.1.1 Modulherstellung |
390 |
|
|
12.1.2 Transponderhalbzeug |
392 |
|
|
12.1.3 Komplettierung |
393 |
|
|
12.2 Kontaktlose Chipkarten |
393 |
|
|
12.2.1 Spulenherstellung |
394 |
|
|
12.2.2 Verbindungstechnik |
398 |
|
|
12.2.3 Laminieren |
399 |
|
|
13 Anwendungsbeispiele |
402 |
|
|
13.1 Kontaktlose Chipkarten |
402 |
|
|
13.2 ÖPNV |
404 |
|
|
13.2.1 Ausgangssituation |
404 |
|
|
13.2.2 Anforderungen |
405 |
|
|
13.2.3 Vorteile durch den Einsatz von RFID-Systemen |
406 |
|
|
13.2.4 Tarifmodelle mit elektronischer Abrechnung |
407 |
|
|
13.2.5 Marktpotenzial |
408 |
|
|
13.2.6 Projektbeispiele |
409 |
|
|
13.3 Elektronischer Reisepass |
415 |
|
|
13.4 Ski-Ticketing |
419 |
|
|
13.5 Zutrittskontrolle |
420 |
|
|
13.5.1 Online-Systeme |
421 |
|
|
13.5.2 Offline-Systeme |
421 |
|
|
13.5.3 Transponder |
423 |
|
|
13.6 Verkehrssysteme |
424 |
|
|
13.6.1 Eurobalise S21 |
424 |
|
|
13.6.2 Internationaler Containerverkehr |
426 |
|
|
13.7 Tieridentifikation |
427 |
|
|
13.7.1 Rinderhaltung |
427 |
|
|
13.7.2 Brieftauben-Preisflug |
433 |
|
|
13.8 Elektronische Wegfahrsperre |
435 |
|
|
13.8.1 Funktionsweise der Wegfahrsperre |
435 |
|
|
13.8.2 Kurze Erfolgsgeschichte |
438 |
|
|
13.8.3 Zukunftsaussichten |
439 |
|
|
13.9 Behälteridentifikation |
440 |
|
|
13.9.1 Gasflaschen und Chemikalienbehälter |
440 |
|
|
13.9.2 Abfallentsorgung |
442 |
|
|
13.10 Sportliche Veranstaltungen |
444 |
|
|
13.11 Industrieautomation |
446 |
|
|
13.11.1 Werkzeugidentifikation |
446 |
|
|
13.11.2 Industrielle Fertigung |
449 |
|
|
13.12 Medizinische Anwendungen |
457 |
|
|
14 Anhang |
460 |
|
|
14.1 Kontaktadressen, Verbände und Fachzeitschriften |
460 |
|
|
14.1.1 Industrieverbände |
460 |
|
|
14.1.2 Fachzeitschriften |
462 |
|
|
14.1.3 RFID im Internet |
463 |
|
|
14.2 Relevante Normen und Vorschriften |
464 |
|
|
14.2.1 Normungsgremien |
464 |
|
|
14.2.2 Normenliste |
464 |
|
|
14.2.3 Bezugsquellen für Normen und Vorschriften |
472 |
|
|
14.3 Literatur |
473 |
|
|
14.4 Platinenlayouts |
484 |
|
|
14.4.1 Testkarte nach ISO 14443 |
484 |
|
|
14.4.2 Feldgeneratorspule |
488 |
|
|
15 Register |
492 |
|
|
Mehr eBooks bei www.ciando.com |
0 |
|