Definition

Transpondersysteme, auch als RFID-Systeme (Radio Frequency Identification) bezeichnet, sind Identifikationssysteme auf der Basis von mobilen Datenspeichern zur Objektidentifikation mit berührungsloser elektromagnetischer Datenübertragung. Als Datenspeicher dienen Transponder, die von Schreib-Leseköpfen per elektromagnetischer Übertragung nur gelesen (read only) oder auch gelesen und beschrieben werden können (read/write). Im industriellen Bereich werden wenn möglich passive Transponder ohne eigene Energieversorgung benutzt, die ihre zur Kommunikation und für ihre Funktion benötigte Energie ausschließlich aus dem Feld der Schreib-Leseeinheit beziehen. Für große Entfernungen kommen auch aktive Transponder zum Einsatz.
Die Systeme werden nach den verwendeten Frequenzen eingeteilt, wobei der Reichweite steigt, je höher die Frequenz ist. Niedrige Frequenzen reichen bis zu 1,5 MHz, sogenannte Smart Labels oder Smart Tags verwenden eine Frequenz von 13,56 MHz. Als ultrahohe Frequenzen (UHF) wird der Bereich von 886-956 MHz bezeichnet, als Mikrowellen-Frequenzen das Spektrum von 2,45-5,8 GHz. Ein Transpondersystem umfasst grundsätzlich die Transponder als Datenspeicher, Schreib-Leseköpfe sowie optionale Anschaltbaugruppen für Busschnittstellen.

Funktionsprizip

Transpondersysteme basieren auf der Übertragung mit elektromagnetischen Wellen. Sowohl die Energie zur Versorgung der Codeträger als auch die Daten werden elektromagnetisch durch induktive Kopplung oder Funkwellen übertragen. 
Üblicherweise erfolgt die Energieübertragung durch ein Trägerfrequenzsignal und die Signalübertragung wird aufmoduliert. Durch Demodulation, Filtern und Verstärken wird das Datensignal zurückgewonnen und ausgewertet. Wenn Daten geschrieben werden sollen, sendet die Auswerteeinheit die Daten über den Schreib-Lesekopf an den Codeträger. Je nach Hersteller gibt es Halb-Duplex oder Voll-Duplex-Systeme sowie herstellerspezifische oder genormte Datenübertragungsprotokolle.

Einsatzbereich

Die Auswahl der Transpondersysteme erfolgt anwendungsspezifisch, die sich je nach Frequenzbereich bezüglich Leseabstand, Übertragungsgeschwindigkeit und Störunempfindlichkeit unterscheiden. Systeme mit niedrigen Frequenzen weisen geringe Reichweiten auf und werden z. B. für Identifikationssystem in verketteten Anlagen verwendet. Hohe Frequenzen ermöglichen kurze bis mittlere Reichweite und mittlere Übertragungsgeschwindigkeiten und werden in der Förder- und Lagertechnik, in Kommissioniersystemen und zur flexiblem Materialflusssteuerung in Montage- und Fertigungslinien eingesetzt. Sehr hohe Frequenzen ermöglichen hohe Reichweiten und hohe Lesegeschwindigkeit. Mikrowellen-Frequenzen finden Einsatz bei mittleren und hohen Leseabständen, hohen Datenübertragungsraten und hohen Relativgeschwindigkeiten. Multitagfähige Systeme können aus mehreren Schreib-Lesegeräten aufgebaut sein und gleichzeitig mit verschiedenen Codeträgern kommunizieren. 
Einsatzbereiche von Transpondersystemen sind die Werkzeugidentifikation, Werkstückträgeridentifikation in Montageanlagen, die Steuerung flexibler Montagesysteme und von Materialflussanlagen, die Lagerverwaltung, Warenverteilung mit Paletten oder die Container-Identifikation. Anwendungen finden sich in allen Branchen.