Radio Frequency Identification

Radio Frequency Identification ^* (RFID), in der deutschen Fachliteratur gelegentlich Funkerkennung, ist eine Methode, um Daten auf einem Transponder berührungslos und ohne Sichtkontakt lesen und speichern zu können. Dieser Transponder kann an Objekten angebracht werden, welche dann anhand der darauf gespeicherten Daten automatisch und schnell identifiziert und lokalisiert werden können.

RFID wird als Oberbegriff für die komplette technische Infrastruktur verwendet. Ein RFID-System umfasst

den Transponder (auch RFID-Etikett, -Chip, -Tag, -Label oder Funketikett genannt),
die Sende-Empfangs-Einheit (auch Reader genannt) und,
die Integration mit Servern, Diensten und sonstigen Systemen wie z. B. Kassensystemen oder Warenwirtschaftssystemen (vgl. Middleware).

Die Datenübertragung zwischen Transponder und Lese-Empfangs-Einheit findet dabei mittels elektromagnetischer Wellen statt. Bei niedrigen Frequenzen geschieht dies induktiv über ein Nahfeld, bei höheren über ein elektromagnetisches Fernfeld. Die Entfernung, über die ein RFID-Transponder ausgelesen werden kann, schwankt je nach Ausführung (passiv/aktiv), benutztem Frequenzband, Sendeleistung und Umwelteinflüssen zwischen wenigen Zentimetern und mehr als einem Kilometer.

Entwicklungsgeschichte

Die ersten RFID-Anwendungen wurden Ende des Zweiten Weltkrieges eingesetzt. Dort diente ein Sekundärradar zur Freund-Feind-Erkennung. In den Flugzeugen und Panzern waren Transponder und Leseeinheiten angebracht, um zu erkennen, ob die zu beschießende Stellung oder die anfliegenden Flugzeuge anzugreifen waren oder nicht. Bis heute werden Nachfolge-Systeme in den Armeen eingesetzt.

Ende der 1960er Jahre wurde die "Siemens Car Identification", kurz SICARID, entwickelt. Damit war es möglich, zunächst Eisenbahnwagen und später Autoteile in der Lackiererei eindeutig zu identifizieren. Eingesetzt wurde es bis in die 1980er Jahre. Die Identifikationsträger waren Hohlraumresonatoren, die durch das Eindrehen von Schrauben einen Datenraum von 12bit abdecken konnten. Abgefragt wurden sie durch eine lineare Frequenzrampe. Die Hohlraumresonatoren können als erste vollpassive und elektromagnetisch abfragbare Transponder betrachtet werden. Der erste passive Backscatter-Transponder wurde erst 1975 in einem IEEE-Paper vorgestellt.

In den 1970ern wurden die ersten kommerziellen Vorläufer der RFID-Technik auf den Markt gebracht. Es handelte sich dabei um elektronische Warensicherungssysteme (engl. Electronic Article Surveillance, EAS) mit 1 Bit Speicherkapazität. Durch Prüfung der Markierung (vorhanden/fehlt) sollte Diebstahl reduziert werden. Die Systeme basierten auf Mikrowellentechnik oder Induktion.

Das Jahr 1979 brachte zahlreiche neue Entwicklungen, und Einsatzmöglichkeiten für die RFID-Technik. Ein Schwerpunkt lag dabei auf Anwendungen für die Landwirtschaft, wie beispielsweise Tierkennzeichnung.

Gefördert wurde die Technologie in den 1980ern besonders durch die Entscheidung mehrerer amerikanischer Bundesstaaten sowie Norwegens, RFID-Transponder im Straßenverkehr für Mautsysteme einzusetzen.

In den 1990ern kam RFID-Technik in den USA verbreitet für Mautsysteme zum Einsatz. Es folgten Systeme für Zutrittskontrollen, bargeldloses Zahlen, Skipässe, Tankkarten, elektronischen Wegfahrsperren etc.

1999 wurde mit Gründung des Auto-ID Centers am MIT die Entwicklung eines globalen Standards zur Warenidentifikation eingeläutet. Mit Abschluss der Arbeiten zum Electronic Product Code (EPC) wurde das Auto-ID Center 2003 geschlossen. Gleichzeitig wurden die Ergebnisse an die von Uniform Code Council (UCC) und EAN International (heute GS1 US und GS1) neu gegründete EPCglobal Inc. übergeben.

Technik

Die RFID-Transponder unterscheiden sich teilweise stark voneinander. Der Aufbau eines RFID-Transponders sieht prinzipiell eine Antenne, einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden (Transponder), sowie einen digitalen Schaltkreis und einen permanenten Speicher vor. Der digitale Schaltkreis ist bei komplexeren Modellen eine Von-Neumann-Architektur.

RFID-Transponder können über einen mehrfach beschreibbaren Speicher verfügen, in dem während der Lebensdauer Informationen abgelegt werden können.

Nach Anwendungsgebiet unterscheiden sich auch die sonstigen Kennzahlen wie z. B. Funkfrequenz, Übertragungsrate, Lebensdauer, Kosten pro Einheit, Speicherplatz, Lesereichweite und Funktionsumfang.

Prinzipiell funktioniert die RFID-Kommunikation so: Der Reader erzeugt ein elektromagnetisches (U)HF-Feld, welches die Antenne des RFID-Transponders empfängt. In der Antennenspule entsteht, sobald sie in die Nähe des elektromagnetischen Feldes kommt, Induktionsstrom. Dieser aktiviert den Mikrochip im RFID-Tag. Durch den induzierten Strom wird bei passiven Tags zudem ein Kondensator aufgeladen, welcher für dauerhafte Stromversorgung des Chips sorgt. Dies übernimmt bei aktiven Tags eine eingebaute Batterie.

Ist der Mikrochip einmal aktiviert, so empfängt er vom Lesegerät Befehle. Indem der Tag eine Antwort in das vom Reader ausgesendete Feld moduliert, sendet er seine Seriennummer oder andere vom Reader abgefragte Daten.

Dabei sendet der Tag selbst kein Feld aus, sondern verändert nur das elektromagnetische Feld des Readers durch so genannte Lastmodulation, indem er die Energie des Feldes „verbraucht“, was wiederum der Reader detektiert. Prinzipienbedingt kann ein 13,56 MHz Tag daher nur im elektromagnetischen Nahfeld gelesen werden, welches eine Reichweite der halben Wellenlänge hat, bei 13,56 MHz also maximal 11,1 Meter.

Im UHF Bereich bei 865 – 920 MHz reflektiert die Transponderantenne nach gleichem Prinzip das elektromagnetische Feld oder absorbiert dieses, sodass das Verhältnis der Reflektionsänderung vom Reader wahrgenommen werden kann. Dies nennt man Backscattering. Da Wasser diese Strahlung sehr stark absorbiert und Metall diese Strahlung sehr stark reflektiert, ist klar, dass diese Materialien diesen Vorgang sehr stark beeinflussen, ein Tag auf diesen Materialien also kaum lesbar ist.

Da die Energieversorgung des Mikrochips bei beiden Verfahren durchgehend gedeckt werden muss (ein handelsüblicher UHF Tag mit Phillips Chip nach EPC 1.19 Standard benötigt für den Chip etwa 0,35 Mikroampere an Strom), muss der Reader ein dauerhaftes Feld erzeugen. Dieses nennt man im UHF Bereich daher „Continuous Wave“. Aufgrund der Tatsache, dass die Feldstärke quadratisch mit der Entfernung abnimmt und diese Entfernung in beide Richtungen - vom Reader zum Tag und zurück - zurückgelegt werden muss, muss diese Continuous Wave recht leistungsstark sein. Üblicherweise verwendet man hier zwischen 0,5 und 2 Watt EIRP.

Diese Leistung würde am Reader sämtliche Antworten des Tag überstrahlen und damit unlesbar machen. Daher antwortet der UHF Tag nicht in der Frequenz der Continuous Wave, sondern in einem so genannten Seitenband. Indem der Tag mit einer Frequenz von 200 kHz ein Antwortsignal moduliert, erzeugt er Seitenbänder, welche 200 kHz oberhalb und unterhalb dieser Continuous Wave liegen. Damit liegen diese genau im Nachbarkanal der von der ETSI spezifizierten Funkregelung. Diese können durch Ausblendung der Continuous Wave im Lesegerät problemlos gelesen werden.

Für Spezialanwendungen können auch Kryptographiemodule oder externe Sensoren wie z.B. GPS in den RFID-Transponder integriert sein. Auch die RFID-Sende-Empfangseinheiten unterscheiden sich in Funktionsumfang und Aussehen. So ist es möglich, sie direkt in Regale oder Personenschleusen (z.B. bei der Grenzabfertigung) zu integrieren.

Die Vielzahl von unterschiedlichen Geräten und Etiketten ist nur zu sehr geringem Teil vollständig kompatibel. Regional unterscheiden sich die verwendeten Frequenzen und bevorzugten Standards.

Zudem kann es zu Problemen kommen, wenn der RFID-Transponder direkt am Produkt sitzt und dieses eine "hohe" Dichte hat. Um dies zu umgehen, werden in der Logistik u.a. so genannte Flap- oder Flag-Tags eingesetzt, welche im rechten Winkel vom Produkt abstehen und so einen großen Abstand zum Produkt haben.

Baugröße & Bauformen

Rfidrp.jpg | transponder2.jpg

Transponder bestehen aus:

Mikrochip
Antenne
Träger oder Gehäuse
Energiequelle (bei aktiven Transpondern, siehe unten)

Maßgeblich für die Baugröße sind die Antenne und das Gehäuse. Die Form und Größe der Antenne ist abhängig von der Frequenz bzw. Wellenlänge. Je nach geforderter Anwendung werden Transponder in unterschiedlichen Bauformen, Größen und Schutzklassen angeboten.

Das Bild oben zeigt einen RFID-Chip in einer Scheckkarte. Vom Chip links unten führen zwei feine Drähte (grüne Pfeile) zu einer Spule. Sie besteht aus vielen Drahtwicklungen und füllt fast die gesamte Größe der Karte aus.

RFID-Transponder können, je nach Einsatzgebiet, durchaus die Größe von Büchern besitzen (z. B. in der Containerlogistik). Jedoch ist es mit heutiger Technik auch möglich, sehr kleine RFID-Transponder herzustellen, die sich in Geldscheinen oder Papier einsetzen lassen. Die Reichweite von passiven Transpondern ist neben der Frequenz auch Maßgeblich von der Spulengröße (Inlaygröße) abhängig. Die Reichweite sinkt sowohl bei UHF als auch bei HF mit kleineren Antennen rapide ab.

Transponder werden seit Beginn des Einsatzes vorwiegend als LF 125kHz passive produziert und eingesetzt. ISOCARD, CLAMSHELL Card Bauformen aus dem LF 125 kHz Bereich sind die weltweit am häufigsten verwendeten Bauformen im Bereich Zutrittskontrolle und Zeiterfassung. Im Bereich E-PURSE (elektronische Geldbörse und Ticketing) findet die 13,56 MHz Mifare (Infineon) bzw. I-Code Technologie(Philips) Anwendung und wird weltweit in vielen Städten (Seoul, Moskau, London, Warschau etc.) in U-Bahnen, Bussen und als Universitäts- und Studentenausweis genutzt. Transponder in Form von Etiketten, die beispielsweise die Mediensicherung und Verbuchung in Bibliotheken erleichtern, werden erst seit dem Jahr 2000 in großen Stückzahlen hergestellt. Genauso existieren auch Bauformen, die im Autoschlüssel eingebaut sind (Wegfahrsperre), bzw. als Implantate, Pansenboli oder Ohrmarken zur Identifikation von Tieren dienen. Weiterhin gibt es die Möglichkeit zur Integration in Nägel oder PU Disk TAGs zur Palettenidentifikation, in Chipcoins (Abrechnungssysteme z. B. in öffentlichen Bädern) oder in Chipkarten (Zutrittskontrolle).

Energieversorgung

Das deutlichste Unterscheidungs-Merkmal stellt die Art der Energieversorgung der RFID-Transponder dar. Kleine batterielose RFID-Transponder besitzen keine eigene Energieversorgung und müssen ihre Versorgungsspannung durch Induktion aus den Funksignalen der Basisstationen gewinnen. Dies reduziert zwar die Kosten und das Gewicht der Chips, gleichzeitig verringert es aber auch die Reichweite. Diese Art von RFID-Transpondern wird z. B. für Produktauthentifizierung bzw. -auszeichnung, Zahlungssysteme und Dokumentenverfolgung eingesetzt, da die Kosten pro Einheit hier ausschlaggebend sind. RFID-Transponder mit eigener Energieversorgung erzielen eine erheblich höhere Reichweite und besitzen einen größeren Funktionsumfang, verursachen aber auch erheblich höhere Kosten pro Einheit. Deswegen werden sie dort eingesetzt, wo die zu identifizierenden oder zu verfolgenden Objekte eine lange Lebensdauer haben, z. B. bei wieder verwendbaren Behältern in der Containerlogistik oder bei Lastkraftwagen im Zusammenhang mit der Mauterfassung.

Zum Betrieb, insbesondere zur Signalmodulierung, muss der RFID-Mikrochip mit Energie versorgt werden. Hierbei werden zwei Arten von RFID-Transpondern unterschieden:

1. Passive RFID-Transponder beziehen ihre Energie zur Versorgung des Mikrochips aus den empfangenen Funkwellen, oft als "Continuous Wave" bezeichnet. Mit der Antenne als Spule wird durch Induktion ein Kondensator aufgeladen, welcher den Tag mit Energie versorgt. Die Continuous Wave muss aufgrund der geringen Kapazität des Kondensators durchgehend vom Lesegerät gesendet werden, während der Tag sich im Lesebereich befindet. Die Reichweite beträgt hier einige wenige Milimeter bis zu einigen Zentimetern.

2. Aktive RFID-Transponder sind batteriebetrieben, d.h. sie beziehen die Energie zur Versorgung des Mikrochips aus einer eingebauten Batterie. Normalerweise befinden sie sich im Ruhezustand bzw. senden keine Informationen aus, um die Lebensdauer der Energiequelle zu erhöhen. Nur wenn ein spezielles Aktivierungssignal empfangen wird, aktiviert sich der Sender. Nicht genutzt werden kann die Energie der Batterie für das Erzeugen des modulierten Rücksignals, dennoch erreicht man durch höheren Rückstrahlkoeffizienten beim Backscatteringverfahren aufgrund des geringeren Energieverbrauches an Feldenergie eine deutlich höhere Reichweite, die bis etwa 100 Meter betragen kann.

Frequenzbereiche

Für den Einsatz werden drei Frequenzbänder vorgeschlagen:

Niedrige Frequenzen (LF, 30–500 kHz). Diese Systeme weisen eine geringe Reichweite auf, arbeiten in der am häufigsten verwendeten 64 bit Read Only Technologie einwandfrei und schnell genug für viele Anwendungen. Bei größeren Datenmengen ergeben sich längere Übertragungszeiten. LF-Transponder sind günstig in der Anschaffung, kommen mit hoher (Luft-)Feuchtigkeit und Metall zurecht und werden in vielfältigen Bauformen angeboten. Diese Eigenschaften begünstigen den Einsatz in rauen Industrieumgebungen, sie werden jedoch auch z. B. für Zugangskontrollen, Wegfahrsperren und Lagerverwaltung (häufig 125 kHz) verwendet. LF-Versionen eignen sich auch für den Einsatzfall in explosionsgefährdeten Bereichen. Hier können ATEX zertifizierte Versionen eingesetzt werden.
Hohe Frequenzen (HF, 10–15 MHz). Kurze bis mittlere Reichweite, mittlere Übertragungsgeschwindigkeit, mittlere bis günstige Preisklasse. In diesen Frequenzbereich arbeiten die sog. Smart Label (meist 13,56 MHz).
Sehr hohe Frequenzen (UHF, 850–950 MHz, 2,4–2,5 GHz, 5,8 GHz). Hohe Reichweite (3–6 Meter für passive Transponder; 30 Meter und mehr für aktive Transponder) und hohe Lesegeschwindigkeit. Niedrige Preise für passive Transponder, tendenziell hohe Preise für aktive Transponder. Einsatz z. B. im Bereich der automatisierten Mautsysteme und Güterwagen-Erkennung. Typische Frequenzen sind 433 MHz, 868 MHz (Europa), 915 MHz (USA), 950 MHz (Japan), 2,45 GHz = µW (Microwave) und 5,8 GHz.

Verschlüsselung

Die meisten RFID-Transponder senden ihre Informationen in Klartext, einige Modelle verfügen aber auch über die Möglichkeit, ihre Daten verschlüsselt zu übertragen.

Kosten

Für RFID-Tags werden sehr unterschiedliche Preise in die Öffentlichkeit getragen. Stückpreise sind abhängig von Kriterien wie Speicher-, Rechenkapazität (Verschlüsselung), Standard, Entwicklungskosten, Lizenzgebühren und Abnahmemenge.

Kosten passiver RFID-Transponder (13,56 MHz, 1024 Bit) in Karton / Kunststoff pro Stück:

bei einer Auflage von 1 bis 10 Millionen zwischen 25 und 45 Cent
bei einer Auflage von ca. 10.000 RFID-Transpondern zwischen 0,50 und 1 Euro
bei einer kleinen Auflage 50–1.000 (z. B. Personalzeiterfassung, Zutrittskontrolle) zwischen 4–10 Euro

Hinzu kommen weitere Kosten, beispielsweise für RFID-Lesegeräte und Integration.

Einsatz

Der RFID-Markt wird derzeit von den Vorgaben großer Einzelhandelsketten wie Metro, REWE, Tesco und Wal-Mart, sowie des US-amerikanischen Verteidigungsministeriums vorangetrieben, um Unternehmensübergreifende und interne Prozessketten zu optimieren. Potenziell ist der Einsatz der RFID-Technik nahezu unbegrenzt denkbar, sodass die folgende Aufzählung nur einige, derzeit (2005) wichtige Gebiete umfassen kann.

nachfolgend weitere, zukunftsweisende Beispiele für den Einsatz von RFID:

Fahrzeugidentifikation: Die E-Plate-Nummernschilder identifizieren sich automatisch an Lesegeräten. Dadurch sind Zugangskontrollen, Innenstadtmautsysteme und auch Section-Control-Geschwindigkeitsmessungen möglich. Bei entsprechend dichtem Sensorennetz lassen sich auch Wegeprofile erstellen. In einem Großversuch hat das britische Verkehrsministerium im April/Mai 2006 ca. 50000 Nummernschilder mit RFID-Funkchips ausstatten lassen. Ziel ist die Informationssammlung über die Fälschungsrate sowie die Gültigkeit von Zulassung und Versicherungsschutz. Bei erfolgreicher Erprobung ist eine flächendeckende Einführung geplant. Die Erfassung erfolgt im Abstand von < 10m. Eine Geschwindigkeitsmessung mit Hilfe dieser Technik ist durch die britische Rechtssprechung derzeit nur stark eingeschränkt möglich.

Identifikation von Banknoten: Nach unbestätigten Meldungen erwägt die EZB, RFID-Chips auf Geldscheinen anzubringen. Ziel ist hierbei ein erhöhter Schutz vor Fälschungen.

Patientenidentifikation: Im November 2004 genehmigte die US-amerikanische Gesundheitsbehörde (FDA) den Einsatz des "VeriChip" am Menschen. Der Transponder der US-amerikanischen Firma Applied Digital Solutions wird unter der Haut eingepflanzt. Geworben wird mit einfacher Verfügbarkeit lebenswichtiger Informationen im Notfall.

Echtheitsnachweis für Medikamente: Die US-Arzneimittelbehörde FDA empfiehlt den Einsatz von RFID-Technik im Kampf gegen gefälschte Medikamente.

In der Bekleidungsindustrie ist der Einsatz von RFID aufgrund der Verwendung von Hängeversandformen von besonderem Interesse. Als weltweit erstes Unternehmen hat Lemmi Fashion (Kindermode) die komplette Logistikkette auf RFID umgerüstet und eine weitreichende Integration mit der Warenwirtschaft (Microsoft Business Solutions) umgesetzt. Lemmi setzt hier Einwegtransponder mit 13,56 MHz ein (Philips ICode). Levis hat vor kurzem ebenfalls begonnen ihre Jeans mit RFID-Etiketten auszustattenheise online: Erste RFID-Markierungen auf Levi's Jeans, 28. April 2006.

Bereits seit geraumer Zeit findet RFID Anwendung in folgenden Bereichen. In wenigstens einem dieser Bereiche hat fast jeder Mensch schon einmal direkt selbt Kontakt mit RFID gehabt:

Tieridentifikation: Seit den 1970er Jahren kommen RFID-Transponder auch bei Tieren zum Einsatz. Neben der Kennzeichnung von Nutztieren mit Halsbändern, Ohrmarken und Boli werden Implantate insbesondere bei Haustieren (EU-Heimtierausweis, ISO 11784 und 11785) verwendet.

Automobile Wegfahrsperre: Als Bestandteil des Fahrzeug-Schlüssels bilden Transponder das Rückgrat der elektronischen Wegfahrsperren. Der Transponder wird dabei im eingesteckten Zustand über eine Zündschloss-Lesespule ausgelesen und stellt mit seinem abgespeicherten Code das eigentliche Schlüssel-Element des Fahrzeug-Schlüssels dar. Für diesen Zweck werden üblicherweise Crypto-Transponder eingesetzt.

Kontaktlose Chipkarten: In Asien weit verbreitet, aber auch in London eingesetzt (Oyster-card) sind berührungslose, wiederaufladbare Fahrkarten. Weltweiter Marktführer für das sog. Ticketing ist Philips mit seinem Mifare-System. In den USA und in Europa werden Systeme zur Zutrittskontrolle und Zeiterfassung bereits häufig mit RFID-Technik realisiert. Hier werden weltweit meist Mifare oder HiD bzw. iClass5 und in Europa hauptsächlich Legic, Mifare und teilweise unterschiedliche 125 kHz-Verfahren (Hitag, Miro etc.) eingesetzt. Manche Kreditkarten-Anbieter setzten RFID-Chips bereits als Nachfolger von Magnetstreifen bzw. Kontakt-Chips ein. Bei der FIFA Fußball-Weltmeisterschaft 2006 in Deutschland kommt die RFID Technik in den Eintrittskarten zum Einsatz. Ziel ist es, den Ticketschwarzhandel durch Bindung der Karte an den Käufer zu reduzieren. Beim VfL Wolfsburg kommt diese Technologie bereits bei Bundesliga-Spielen zum Einsatz.

Waren- und Bestandsmanagement: In Bibliotheken jeder Größe und Typs wird RFID zur Medienverbuchung und Sicherung verwendet. Prominente Installationen sind die Münchner Stadtbibliothek, die Wiener Hauptbücherei, die Stadtbücherei Stuttgart und die Hauptbibliothek der Technischen Universität Graz und der Universität Karlsruhe. Die RFID-Lesegeräte sind in der Lage, spezielle RFID-Transponder stapelweise und berührungslos zu lesen. Dieses Leistungsmerkmal bezeichnet man mit Pulklesung. Das bedeutet bei der Entleihe und Rückgabe, dass die Bücher, Zeitschriften und audiovisuellen Medien nicht einzeln aufgelegt und gescannt werden müssen. Der Bibliotheksbenutzer kann auf diese Weise an RFID-Selbstverbuchungsterminals alle Medien selbständig ausleihen. Auch die Medienrückgabe kann automatisiert werden: Eigens entwickelte RFID-Rückgabeautomaten ermöglichen eine Rückgabe außerhalb der Öffnungszeiten. An den Türen und Aufgängen befinden sich Lesegeräte, die wie Sicherheitsschranken in den Kaufhäusern aussehen. Sie kontrollieren die korrekte Entleihe. Mit speziellen RFID-Lesegeräten wird die Inventarisierung des Bestandes und das Auffinden vermisster Medien spürbar einfacher und schneller.

Positionsidentifikation: Im industriellen Einsatz sind fahrerlose Transportsysteme (AGV), bei der die Position mit Hilfe von im Boden eingebauten Transpondern bestimmt wird.

Zeiterfassung: Transponder dienen am Schuh eines Läufers oder Rahmen eines Rennrades als digitale Startnummer in Sportwettkämpfen (Produktbeispiel: Champion Chip).

Verbreitung

In Jahre 2005 wurden weltweit ca. 2.4 Mrd. RFID-Tags verkauft.

Aufteilung nach Branchen in Stück:

- Transport/Automotive : 1 Mrd

- Finanzen/Sicherheit: 670 Mio

- Handel/Konsumgüter: 230 Mio

- Freizeit: 100 Mio

- Wäschereien: 75 Mio

- Bibliotheken: 70 Mio

- Fertigung: 50 Mio

- Tiere/Landwirtschaft: 45 Mio

- Gesundheitswesen: 40 Mio

- Flugverkehr: 25 Mio

- Logistik/Post: 10 Mio

- Militär: 2 Mio

- andere Bereiche: 80 Mio

Im Jahr 2006 erwartet man alleine in Europa einen Absatz von 1,3 Mrd. Teilen.

Bedenken und Kritik

stoprfid-logo.jpg

Die Gefahr der RFID-Technik liegt zum Beispiel im Verlust der informationellen Selbstbestimmung,
d. h. die einzelne Person hat durch die "versteckten" Sender keinen Einfluss mehr darauf, welche Informationen preisgegeben werden. Deshalb ist der bevorstehende massenhafte Einsatz von RFID-Transpondern unter Datenschutz-Gesichtspunkten problematisch. Um dem zu entgehen, schlagen manche Kritiker die Zerstörung der RFID-Transponder nach dem Kauf vor. Dies könnte (ähnlich wie bei der Deaktivierung der Diebstahlsicherung) an der Kasse geschehen. Für Geldscheine soll sich die kurzzeitige Bestrahlung mit den Mikrowellen eines Mikrowellenherdes eignen. Allerdings besteht dabei Brandgefahr, so dass dieses Verfahren für den Hausgebrauch nicht zu empfehlen ist. Ein Nachweis, dass ein Transponder wirklich zerstört bzw. sein Speicher wirklich gelöscht wurde, ist für den Verbraucher in der Regel nicht möglich. Kritik aus Sicht der Verbraucher: Die StopRFID-Seiten des FoeBuD e.V.

Weiterhin ist die Integration zusätzlicher, nicht dokumentierter Speicherzellen oder Transponder denkbar. Für den Verbraucher wird ein RFID-Transponder so zur Black Box, weshalb manche eine lückenlose Überwachung des gesamten Produktionsprozesses fordern.

2003 hatte der Metro-Konzern einen Teil seiner Kundenkarten mit RFID-Transpondern ausgestattet und wies darauf nur im "kleingedruckten" des Antragsformulares hin. Der Konzern wurde daraufhin mit einer Negativ-Auszeichnung bedacht. Metro setzt seine RFID-Versuche in seinem Future Store zwar fort, tauschte die betreffenden Kundenkarten jedoch um. Dies bewerten Datenschutz-Aktivisten als Folge ihrer Proteste.

Sobald mit RFID-Transpondern gekennzeichnete Waren Metallfolien oder Flüssigkeiten enthalten oder aus Metall bestehen, kann ein Transponder u.U. nicht mehr gelesen werden. Wenn mehrere solcher Waren auf einer Palette oder in einem Einkaufswagen liegen, wird die Problematik deutlich. Das gewünschte "Bulk Scanning" ist daher Anwendungsbedingt zu untersuchen. Für Metallcontainer gibt es Lösungen (in Form von Fähnchen). Flüssigkeiten sind nur bei UHF ein Problem, HF funktioniert mit wenigen Einschnitten

Zurzeit (2005) wird die Anwendung des Transponders als "die Lösung aller logistischen Probleme" hochstilisiert. Vergessen wird dabei, dass es lediglich ein "Etikett" (wenn auch mit besonderen Eigenschaften) ist. Entscheidend ist der Aufbau einer effizienten Logistik unter Anwendung von firmenübergreifenden, möglichst normierten Datenstrukturen (z.B. ANS MH10). Mit welchem Datenträger die automatische Identifikation gelöst wird, ist der letzte Schritt, der von Umweltbedingungen (z.B. starke Verschmutzungen oder hohe Funkstörpegel) sowie Kosten und unter dem Langfristaspekt von der Ökobilanz abhängig ist.

Ungelöst ist derzeit noch das Problem der Entsorgung der Transponder als Elektronikschrott beim Masseneinsatz wie z. B. bei Supermarktartikeln. Unter anderem wird deshalb an neuen Materialien (z. B. auf Polymerbasis) geforscht, aber auch zur weiteren Senkung der Herstellungskosten sowie der Erschließung neuer Einsatzgebiete (z. B. in Geldscheinen und Kleidung eingearbeitete Transponder) ZDNet.de: Übersehene Gefahr: RFID-Chips verseuchen das Trinkwasser, 5. Dezember 2005.

Potenzielle Angriffs- bzw. Schutzszenarien

Man kann versuchen zu verhindern, dass die RFID-Transponder ihre Energie erhalten. Hier kann man beispielsweise die Batterie herausnehmen, oder die RFID-Transponder in einen Faradayschen Käfig stecken. Wenn RFID nicht über elektrische Felder ankoppeln, sondern induktiv, erfordert die Abschirmung Gehäuse aus magnetisierbaren Materialien wie Eisen oder MU-Metall.
Man kann einfach die Antenne beschädigen. Bei größeren RFID-Transpondern kann man im Röntgenbild die Spiralen der Antenne deutlich erkennen. Durchtrennt man sie an einer Stelle, funktioniert der RFID-Transponder nicht mehr.
Ein elektromagnetischer Impuls auf Transponder und Antenne zerstört diese ebenfalls und macht sie unbrauchbar. Als Beispiel dafür wurde auf dem Chaos Communication Congress 2005 der RFID-Zapper Der RFID-Zapper Ein Projekt zum Umbau einer Einwegkamera zu einem RFID-Tag-Deaktivator vorgestellt, ein Gerät das RFID-Transponder mittels elektromagnetischen Impulses deaktiviert.
Durch Aussendung eines Störsignal - bevorzugt auf der Frequenz, auf der auch der RFID-Transponder sendet - können die recht schwachen Signale des RFID-Transponders nicht mehr empfangen werden.
Mit einem sehr empfindlichen Empfänger kann man das Signal des RFID-Transponders prinzipiell auch noch aus größerer Entfernung empfangen. Dies ermöglicht neue Formen der Industriespionage, da bei jedem Lesevorgang der Inhalt des RFID-Transponders mitgelesen werden kann. Somit können beispielsweise alle Verkaufsdaten abgehört werden.
Wird ein einfacher Speicherchip zur Authentifizierung benutzt, so kann man auch das Signal einmal aufzeichnen, und zu einem späteren Zeitpunkt wiedergeben. Für den Leser erscheint es dann, als ob sich der richtige RFID-Transponder im Feld befände. Moderne RFID-Tags mit Protokollen wie z. B. der UHF Class 1 Gen 2 von der EPC Global Inc. haben jedoch gegen solche Replay-Attacken simple Verschlüsselungen eingebaut.
Auf der IEEE Conference of Pervasive Computing 2006 (Percom) in Pisa stellten Wissenschaftler um Andrew S. Tanenbaum eine Methode vor, wie mit Hilfe von manipulierten RFID-Chips die Back-end-Datenbanken von RFID-Systemen kompromittiert werden können. Sie bezeichnen ihre Arbeit selbst als weltweit ersten RFID-Virus seiner Art. Is Your Cat Infected with a Computer Virus? (Paper), Website des RFID-Virus. Diese Darstellung wird allerdings mittlerweile von verschiedenen Stellen als zu theoretisch konstruiert angesehen. Roaming charges: Pet-embedded RFID chips bring down Las Vegas!, Larry Loeb, 18. April 2006

Siehe auch

Literatur

Robert Schoblick: RFID. ISBN 3772359205
Klaus Finkenzeller: RFID-Handbuch. ISBN 3446220712
Christian Kern: Anwendung von RFID-Systemen. ISBN 3-540-27725-0

Quellen

Weblinks

RFID:

Datenschutz:

Identifikationstechnik | Logistik

Gourt Home::Gourt :: Radio Frequency Identification