
RFID-Handbuch
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Content
- Intro
- Inhaltsverzeichnis
- Vorwort zur 8. Auflage
- Verwendete Abkürzungen
- 1 Einführung
- 1.1 Automatische Identifikationssysteme
- 1.1.1 Barcode-Systeme
- 1.1.2 Optical Character Recognition
- 1.1.3 Biometrische Verfahren
- 1.1.4 Chipkarten
- 1.1.5 RFID-Systeme
- 1.2 Vergleich verschiedener ID-Systeme
- 1.3 Bestandteile eines RFID-Systems
- 2 Unterscheidungsmerkmale von RFID-Systemen
- 2.1 Grundsätzliche Unterscheidungsmerkmale
- 2.2 Bauformen von Transpondern
- 2.2.1 Disks und Münzen
- 2.2.2 Glasgehäuse
- 2.2.3 Plastikgehäuse
- 2.2.4 Werkzeug- und Gasflaschenidentifikation
- 2.2.5 Schlüssel und Schlüsselanhänger
- 2.2.6 Uhren
- 2.2.7 Bauform ID-1, kontaktlose Chipkarten
- 2.2.8 Smart Label
- 2.2.9 Coil-on-Chip
- 2.2.10 Weitere Bauformen
- 2.3 Frequenz, Reichweite und Kopplung
- 2.4 Aktive und passive Transponder
- 2.5 Informationsverarbeitung im Transponder
- 2.6 Auswahlkriterien für RFID-Systeme
- 2.6.1 Arbeitsfrequenz
- 2.6.2 Reichweite
- 2.6.3 Sicherheitsanforderungen
- 2.6.4 Speicherkapazität
- 3 Grundlegende Funktionsweise
- 3.1 1-bit-Transponder
- 3.1.1 Radiofrequenz
- 3.1.2 Mikrowelle
- 3.1.3 Frequenzteiler
- 3.1.4 Elektro-Magnetisch
- 3.1.5 Akustomagnetisch
- 3.2 Voll- und Halbduplexverfahren
- 3.2.1 Induktive Kopplung
- 3.2.2 Elektromagnetische Backscatter-Kopplung
- 3.2.3 Close coupling
- 3.2.4 Elektrische Kopplung
- 3.3 Sequentielle Verfahren
- 3.3.1 Induktive Kopplung
- 3.3.2 Oberflächenwellen-Transponder
- 3.4 Near Field Communication (NFC)
- 3.4.1 Active Mode
- 3.4.2 Passive Mode
- 4 Physikalische Grundlagen für RFID-Systeme
- 4.1 Magnetisches Feld
- 4.1.1 Magnetische Feldstärke H
- 4.1.2 Magnetischer Fluss und magnetische Flussdichte
- 4.1.3 Induktivität L
- 4.1.4 Gegeninduktivität M
- 4.1.5 Kopplungsfaktor k
- 4.1.6 Induktionsgesetz
- 4.1.7 Resonanz
- 4.1.8 Praktischer Betrieb des Transponders
- 4.1.9 Ansprechfeldstärke Hmin
- 4.1.10 Gesamtsystem Transponder - Lesegerät
- 4.1.11 Messung von Systemparametern
- 4.1.12 Magnetische Werkstoffe
- 4.2 Elektromagnetische Wellen
- 4.2.1 Entstehung elektromagnetischer Wellen
- 4.2.2 Strahlungsdichte S
- 4.2.3 Feldwellenwiderstand und Feldstärke E
- 4.2.4 Polarisation elektromagnetischer Wellen
- 4.2.5 Antennen
- 4.2.6 Praktischer Betrieb von Mikrowellentranspondern
- 4.3 Oberflächenwellen
- 4.3.1 Entstehung einer Oberflächenwelle
- 4.3.2 Reflexion einer Oberflächenwelle
- 4.3.3 Funktionsschema von OFW-Transpondern
- 4.3.4 Der Sensoreffekt
- 4.3.5 Geschaltete Sensoren
- 5 Frequenzbereiche und Funkzulassungsvorschriften
- 5.1 Verwendete Frequenzbereiche
- 5.1.1 Frequenzbereich 9 ... 135 kHz
- 5.1.2 Frequenzbereich 6,78 MHz (ISM)
- 5.1.3 Frequenzbereich 13,56 MHz (ISM, SRD)
- 5.1.4 Frequenzbereich 27,125 MHz (ISM)
- 5.1.5 Frequenzbereich 40,680 MHz (ISM)
- 5.1.6 Frequenzbereich 433,920 MHz (ISM)
- 5.1.7 UHF-Frequenzbereich
- 5.1.8 Frequenzbereich 2,45 GHz (ISM, SRD)
- 5.1.9 Frequenzbereich 5,8 GHz (ISM, SRD)
- 5.1.10 Frequenzbereich 24,125 GHz (ISM)
- 5.1.11 Auswahl der Frequenz für induktiv gekoppelte RFID-Systeme
- 5.2 Internationale Fernmeldeunion (ITU)
- 5.3 Europäische Zulassungsvorschriften
- 5.3.1 CEPT/ERC REC 70-03
- 5.3.2 Standardisierte Messverfahren
- 5.4 Nationale Zulassungsvorschriften in Europa
- 5.4.1 Bundesrepublik Deutschland
- 5.5 Nationale Zulassungsvorschriften USA
- 5.6 Vergleich nationaler Regulierungsvorschriften
- 5.6.1 Umrechnung bei 13,56 MHz
- 5.6.2 Umrechnung auf UHF
- 6 Codierung und Modulation
- 6.1 Codierung im Basisband
- 6.2 Digitale Modulationsverfahren
- 6.2.1 Amplitudentastung (ASK)
- 6.2.2 2-FSK
- 6.2.3 2-PSK
- 6.2.4 Modulationsverfahren mit Hilfsträger
- 7 Datenintegrität
- 7.1 Fehlererkennende und -korrigierende Codes
- 7.1.1 Das Prinzip der Codekonstruktion
- 7.1.2 Eigenschaften von Codes
- 7.1.3 Einfache Codes - die Paritätsprüfung
- 7.1.4 Zyklische Codes
- 7.1.5 Lineare Codes
- 7.2 Vielfachzugriffsverfahren - Antikollision
- 7.2.1 Raummultiplex - SDMA
- 7.2.2 Frequenzmultiplex - FDMA
- 7.2.3 Zeitmultiplex - TDMA
- 7.2.4 Beispiele für Antikollisionsverfahren
- 8 Sicherheit von RFID-Systemen
- 8.1 Angriffe auf RFID-Systeme
- 8.1.1 Angriffe auf den Transponder
- 8.1.2 Angriffe über das HF-Interface
- 8.2 Abwehr durch kryptografische Maßnahmen
- 8.2.1 Kryptografische Funktionen und Merkmale kryptografischer Verfahren
- 8.2.2 Kryptografische Protokolle
- 8.3 Technische Richtlinien für sicheren RFID-Einsatz
- 9 Normung
- 9.1 Tieridentifikation
- 9.1.1 ISO/IEC 11784 - Codestruktur
- 9.1.2 ISO/IEC 11785 - technisches Konzept
- 9.1.3 ISO/IEC 14223 - "Advanced Transponders"
- 9.2 Kontaktlose Chipkarten
- 9.2.1 ISO/IEC 10536 - Close-coupling-Chipkarten
- 9.2.2 ISO/IEC 14443 - Proximity-coupling-Chipkarten
- 9.2.3 ISO/IEC 15693 - Vicinity-coupling-Chipkarten
- 9.2.4 ISO/IEC 10373 - Prüfmethoden für Chipkarten
- 9.3 NFC-bezogene Standards und Spezifikationen
- 9.4 ISO/IEC 69873 - Datenträger für Werk- und Spanzeuge
- 9.5 ISO/IEC 10374 - Containeridentifikation
- 9.6 VDI 4470 - Warensicherungssysteme
- 9.6.1 Teil 1 - Kundenabnahmerichtlinien für Schleusensysteme
- 9.6.2 Teil 2 - Kundenabnahmerichtlinien für Deaktivierungsanlagen
- 9.7 Güter- und Warenwirtschaft
- 9.7.1 ISO/IEC 18000 Reihe
- 9.7.2 GTAG Initiative
- 9.7.3 EPCglobal Network
- 9.7.4 EPCglobal UHF AI Gen 2 / ISO/IEC 18000-6 Type C / ISO/IEC 18000-63
- 9.8 Das RFID-Emblem
- 9.9 Europäische Normen zum Schutz der Privatsphäre
- 9.10 RAIN RFID
- 10 Architektur elektronischer Datenträger
- 10.1 Transponder mit Speicherfunktion
- 10.1.1 HF-Interface
- 10.1.2 Adress- und Sicherheitslogik
- 10.1.3 Speicherarchitektur
- 10.2 Mikroprozessoren
- 10.2.1 Dual-Interface Karte
- 10.3 Near Field Communication NFC
- 10.3.1 NFC-Tag Types
- 10.3.2 NDEF-Datenstruktur
- 10.3.3 Integration in Mobiltelefone und Geräte
- 10.3.4 NFC-based Wireless-Charging (NFC-WLC)
- 10.4 Speichertechnologie
- 10.4.1 RAM
- 10.4.2 EEPROM
- 10.4.3 FRAM
- 10.4.4 Leistungsvergleich FRAM - EEPROM
- 10.5 Messung physikalischer Größen
- 10.5.1 Transponder mit Sensorfunktionen
- 10.5.2 Messungen mit Mikrowellentranspondern
- 10.5.3 Sensoreffekt bei Oberflächenwellen-Transpondern
- 11 Lesegeräte
- 11.1 Datenfluss in einer Applikation
- 11.2 Komponenten eines Lesegeräts
- 11.2.1 HF-Interface
- 11.2.2 Steuerung
- 11.3 Integrierte Leser-ICs
- 11.3.1 Integriertes HF-Interface
- 11.3.2 Single Chip Reader IC
- 11.4 Anschluss von Antennen für induktiv gekoppelte Systeme
- 11.4.1 Anschaltung mit Stromanpassung
- 11.4.2 Speisung über Koaxialkabel
- 11.4.3 Einfluss des Gütefaktors Q
- 11.5 Ausführungsformen von Lesegeräten
- 11.5.1 OEM-Lesegeräte
- 11.5.2 Lesegeräte für den industriellen Einsatz
- 11.5.3 Portable Lesegeräte
- 12 Messtechnik für RFID-Systeme
- 12.1 HF-Messtechnik für Proximity-Systeme
- 12.1.1 Kontaktbasierte Messungen
- 12.1.2 Kontaktlos-Messungen
- 12.1.3 Ausgewählte Messungen an Proximity-Smartcards
- 12.1.4 Ausgewählte Messungen an Proximity-Readern
- 12.2 HF-Messtechnik für UHF-Systeme
- 12.2.1 Prolog
- 12.2.2 Signalstrecke und Umgebungseinflüsse
- 12.2.3 Testverfahren
- 12.2.4 UHF-Messtechnik - Gerätetechnik
- 12.2.5 Praktische RFID-Messtechnik im Labor
- 12.2.6 Fazit
- 13 Herstellung von Transpondern und kontaktlosen Chipkarten
- 13.1 Herstellung des integrierten Schaltkreises (Chip)
- 13.1.1 Das Halbleitermaterial
- 13.1.2 Herstellung eines integrierten Schaltkreises
- 13.1.3 Test der integrierten Schaltkreise
- 13.1.4 Sägen des Wafer
- 13.1.5 Mögliche Lieferformen
- 13.1.6 Weitere Verpackung
- 13.2 Antennenherstellung
- 13.2.1 Wickeltechnik mit Kern
- 13.2.2 Wickeltechnik mit Luftspule
- 13.2.3 Verlegetechnik
- 13.2.4 Siebdrucktechnik
- 13.2.5 Ätztechnik
- 13.2.6 Stanztechnik
- 13.3 Kontaktierverfahren
- 13.3.1 Kontaktierverfahren für Halbleiterchips im Gehäuse
- 13.3.2 Kontaktierverfahren für unverpackte Halbleiterchip
- 13.4 Spezielle Bauformen
- 13.4.1 Glastransponder
- 13.4.2 Plastiktransponder
- 13.4.3 Fertigung von Inlays
- 13.4.4 Kontaktlose Chipkarten
- 13.4.5 Etiketten
- 13.5 Test in der Fertigung
- 13.5.1 Prozessparameter
- 13.5.2 Messung der HF-Parameter
- 13.5.3 Test der Produkteigenschaften
- 13.6 Antennendesign für RFID-Systeme
- 13.6.1 Eigenschaften von Schleifenantennen
- 13.6.2 Design von Loop-Antennen für Kontaktlos-Karten
- 14 Anwendungsbeispiele
- 14.1 Kontaktlose Chipkarten
- 14.2 Öffentlicher Nahverkehr
- 14.2.1 Ausgangssituation
- 14.2.2 Anforderungen
- 14.2.3 Vorteile durch den Einsatz von RFID-Systemen
- 14.2.4 Tarifmodelle mit elektronischer Abrechnung
- 14.2.5 Historische Projektbeispiele und Feldversuche
- 14.2.6 (((eTicket Deutschland
- 14.3 Kontaktloser Zahlungsverkehr
- 14.3.1 MasterCard® Pay Pass
- 14.3.2 ExpressPay von American Express®
- 14.3.3 Visa® Contactless
- 14.3.4 ExxonMobil Speedpass
- 14.3.5 EMVCo
- 14.4 NFC-Anwendungen
- 14.5 Elektronischer Reisepass und nationale eID-Karten (eMRTD)
- 14.6 Ski-Ticketing
- 14.7 Zutrittskontrolle
- 14.7.1 Online-Systeme
- 14.7.2 Offline-Systeme
- 14.8 Verkehrssysteme
- 14.8.1 Eurobalise S21
- 14.8.2 Internationaler Containerverkehr
- 14.9 Tieridentifikation
- 14.9.1 Länderspezifische Kodierung
- 14.9.2 Spezielle Transponderbauformen
- 14.9.3 RFID im Brieftauben-Preisflug
- 14.10 Elektronische Wegfahrsperre
- 14.10.1 Funktionsweise der Wegfahrsperre
- 14.10.2 Eine Erfolgsgeschichte
- 14.10.3 Zweite Generation - Keyless Entry
- 14.11 Behälteridentifikation
- 14.11.1 Gasflaschen und Chemikalienbehälter
- 14.11.2 Abfallentsorgung
- 14.12 Sportliche Veranstaltungen
- 14.13 Industrieautomation
- 14.13.1 Werkzeugidentifikation
- 14.13.2 Industrielle Fertigung
- 14.14 Medizinische Anwendungen
- 14.15 RFID im Einzelhandel
- 15 Anhang
- 15.1 Die Autoren
- 15.2 Industrieverbände
- 15.3 Bezugsquellen für Normen und Vorschriften
- 15.4 Literatur
- 16 Register
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