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Leuze electronic fragt: RFID oder Barcode

Alternative Identifikationslösungen in der Automatisierung
RFID oder Barcode?

Zwei Identifikationstechnologien – RFID und Barcode – buhlen um die Gunst der Anwender: Mit dem Versprechen, entscheidend zur Realisierung einer automatisierten transparenten Produktion und Supply Chain im Sinne von Industrie 4.0 beizutragen. Doch welche Technologie ist heute die Richtige? Hat der Barcode ausgedient? Dieser Beitrag von Leuze electronic liefert eine Bestandsaufnahme der aktuellen Situation moderner Identifikationstechnologien und stellt sie kritisch gegenüber.

Oliver Pütz-Gerbig, Product Center Ident & Vision, Leuze electronic GmbH + Co. KG in Owen

Erinnern Sie sich noch an die Zeit vor fast 20 Jahren? Als es bei Identifikationslösungen eine Aufbruchsstimmung gab, und RFID-Technik einen Höhenflug erlebte? RFID (Radio Frequency Identification) ist keine wirklich neue Technologie. Die Physik dahinter ist bereits im frühen 20. Jahrhundert entwickelt worden. Erste Systeme und Produktlösungen für industrielle Anwendungen gab es bereits in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts – meist als proprietäre Lösungen im Frequenzbereich LF (125 kHz). Aus dieser Zeit haben sich bis heute typische Anwendungen wie die elektronische Wegfahrsperre und die Werkzeugidentifikation erhalten und etabliert.

Zwei leistungsfähige Alternativen

Der klassische, bewährte Barcode ist seit den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts im Einsatz. Damals eine nicht unumstrittene Technologie. Heute kaum mehr zu glauben, dass die eindeutige Kennzeichnung eines Produkts mit einem gedruckten Strichcode zu Diskussionen über permanente Überwachung und Datenschutz führte. Inzwischen ist der Barcode flächendeckend im Gebrauch. Eine Welt ohne Barcode-Kennzeichnung von Produkten – im Konsumerbereich oder auf Paketen in Zeiten eines gigantischen Online-Handelsvolumens – ist schlichtweg nicht mehr vorstellbar.

Diese enorme Bedeutung als mit Abstand wichtigstes Identifikationsmedium verdankt der Barcode seiner einfachen Anwendbarkeit. Beispielsweise in Form eines gedruckten Etiketts, aufgrund seiner sehr geringen Kosten und nicht zuletzt einer durchgängigen weltweiten Standardisierung. Der Strichcode in seinen inzwischen vielfältigen Ausführungsformen (z.B. Datamatrix, QR-Code) ist unser täglicher, nahezu unauffälliger Begleiter im Alltag und auch in industriellen Anwendungen geworden. Und ein Ende der Weiterentwicklungen ist tatsächlich nicht abzusehen. Und doch hat der Barcode seine Grenzen: Damit er ausgelesen werden kann, ist immer eine direkte Sichtverbindung erforderlich. Und das Verändern seines Dateninhalts (die codierte Information) ist, wenn einmal gedruckt, nicht mehr möglich.

Technologien und ihre Grenzen

An diesem Punkt schlägt die Stunde von RFID: diese Technologie ist angetreten, um alles, was der Barcode kann, noch besser zu machen, und durch weitere überzeugende Vorteile den Barcode langsam aber sicher zu verdrängen. Gezielte Initiativen von Industrieunternehmen, die durch den Einsatz von RFID ihre Prozesse vor allem in der Supply Chain zu optimieren versuchten, sowie von Technologieanbietern, die den Einsatz von RFID in nahezu allen Anwendungsbereichen propagierten, lösten Anfang dieses Jahrhunderts den sog. RFID-Hype aus. Es entstand der Eindruck, dass RFID ein Allheilmittel für jegliche Identifikationsaufgabe ist, und mittelfristig den Barcode ablösen wird.

Rückblickend muss konstatiert werden, dass diese vielfach öffentlich geäußerte Prognose scheitern musste, da sie auf sehr wenig praktischer Erfahrung fußte und die physikalischen Grenzen der Technologie unterschätzt wurden. Nach vielen Jahren der gezielten technischen Verbesserung und mit umfassender Erfahrung durch ungezählte Pilotprojekte in unterschiedlichen Industriebranchen und Anwendungen hat sich RFID zu einer etablierten, zuverlässigen Identifikationstechnologie entwickelt, die ihre Vorteile gegenüber dem Barcode dann ausspielen kann, wenn die Applikationsbedingungen sorgfältig untersucht und eine seriöse Aufwand-Nutzen-Rechnung durchgeführt wurde.

Koexistenz zweier Systeme

Insbesondere kennt man das Verhalten von RFID unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen inzwischen sehr gut. Moderne UHF-Systeme (860-960 MHz) beispielsweise lassen sich durch höhere Sensitivität und weitreichende Konfigurationsmöglichkeiten für nahezu jede Applikation optimieren. Dadurch hat sich der Einsatz von RFID in zahlreichen Industriebranchen wie für Track&Trace-Anwendungen in der Automobilindustrie, Vollständigkeitsüberwachung bei Produktionsprozessen oder zur Überwachung von Behälterkreisläufen in der Logistik als leistungsfähige und zuverlässige Technologie vielfach bewährt und als Quasi-Standard für Identifikationsaufgaben etabliert. Und dennoch: Barcode ist und bleibt der Leistungsträger in allen Industrien. Seine Einsatzmöglichkeiten sind nahezu unbegrenzt. In vielen Fällen besteht oft nicht die Notwendigkeit, auf die spezifischen Vorteile von RFID zurückzugreifen.

Außerdem bietet der Markt gerade im Segment der 1D/2D-Scanner, Smart Cameras und Vision Systeme inzwischen äußerst leistungsfähige Produkte an, die für zahlreiche Anwendungen in industriellen Branchen maßgeschneidert sind. Ausgestattet mit modernen Kommunikationsschnittstellen wie Ethernet-basierten Feldbussen oder OPC UA und somit für die heutigen zukünftigen Anforderungen von Industrie 4.0, Netzwerk- und Cloud-Fähigkeit für das Industrial Internet of Things bestens vorbereitet.

Eine Ablösung hat damit nicht stattgefunden. Die Welt der Identifikationstechnologien zeichnet sich weiterhin durch die Koexistenz zweier physikalisch sehr unterschiedlicher Systeme aus, die beide ihre Berechtigung haben und sich sogar in vielen Anwendungen optimal ergänzen. Der Barcode nimmt für sich in Anspruch, das einzige weltweit universell einsetzbare und akzeptierte Identifikationsmedium zu sein, dessen Technologie in höchstem Maße standardisiert und bewährt ist.

Auch Nachhaltigkeit ist ein Thema

Die Domäne von RFID bleibt der Einsatz in folgenden typischen Bereichen: in einem schwierigen Umfeld (zum Beispiel in rauen Umgebungsbedingungen mit einem hohen Verschmutzungsgrad), bei der Erfassung vieler Datenträger gleichzeitig im Pulk oder bei wiederholter Neu-Programmierung von RFID-Tags bei Mehrweg-Systemen im geschlossenen logistischen Kreislauf. Solange ein RFID-Tag einen elektronischen Schaltkreis – bestehend aus einer metallischen Antennenstruktur und einem Mikrochip aus Silizium – hat, wird der Barcode den Punkt für die günstigeren Herstellkosten für sich verbuchen. Gerade bei Massenanwendungen mit einem einmalig verwendeten Datenträger lässt sich der Einsatz von RFID-Tags aus Kostensicht häufig nur schwer begründen.

Nicht unerwähnt soll bleiben, dass auch die Nachhaltigkeit von RFID-Tags ein Thema unserer Zeit ist und in die Entscheidung für den Einsatz einer Technologie einfließen muss. Für die mit wertvollen Rohstoffen produzierten RFID-Tags gelten die gleichen Recycling-Vorschriften wie für andere elektronische Bauelemente oder Baugruppen. Wir sind heute in der glücklichen Situation, für jede Anwendung die Technologie einsetzen zu können, die sich am besten eignet. Beide Systeme haben dafür den erforderlichen technologischen Reifegrad erreicht. (ge)

www.leuze.com



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