RFID-Handbuch Grundlagen und praktische Anwendungen induktiver Funkanlagen, Transponder und kontaktloser Chipkarten

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Finkenzeller, Klaus (VerfasserIn)
Format: Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: München [u.a.] Hanser 2002
Ausgabe:3., aktualisierte und erw. Aufl.
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adam_text KLAUS FINKENZELLER RFID-HANDBUCH GRUNDLAGEN UND PRAKTISCHE ANWENDUNGEN INDUKTIVER FUNKANLAGEN, TRANSPONDER UND KONTAKTLOSER CHIPKARTEN 3., AKTUALISIERTE UND ERWEITERTE AUFLAGE HANSER INHALTSVERZEICHNIS 1 EINFUEHRUNG 1 1.1 AUTOMATISCHE IDENTIFIKATIONSSYSTEME 2 1.1.1 BARCODE-SYSTEME 2 1.1.2 OPTICAL CHARACTER RECOGNITION 3 1.1.3 BIOMETRISCHE VERFAHREN 4 1.1.3.1 SPRACHIDENTIFIZIERUNG 4 1.1.3.2 FINGERABDRUCKVERFAHREN (DAKTYLOSKOPIE) 4 1.1.4 CHIPKARTEN 4 1.1.4.1 SPEICHERKARTEN 5 1.1.4.2 MIKROPROZESSORKARTEN 6 1.1.5 RFID-SYSTEME 6 1.2 VERGLEICH VERSCHIEDENER ID-SYSTEME 7 1.3 BESTANDTEILE EINES RFID-SYSTEMS 7 2 UNTERSCHEIDUNGSMERKMALE VON RFID-SYSTEMEN 11 2.1 GRUNDSAETZLICHE UNTERSCHEIDUNGSMERKMALE 11 2.2 BAUFORMEN VON TRANSPONDERN 14 2.2.1 DISKS UND MUENZEN 14 2.2.2 GLASGEHAEUSE 14 2.2.3 PLASTIKGEHAEUSE 15 2.2.4 WERKZEUG- UND GASFLASCHENIDENTIFIKATION 16 2.2.5 SCHLUESSEL UND SCHLUESSELANHAENGER 17 2.2.6 UHREN 18 2.2.7 BAUFORM ID-1, KONTAKTLOSE CHIPKARTEN 18 2.2.8 SMART LABEL 20 2.2.9 COIL-ON-CHIP 21 2.2.10 WEITERE BAUFORMEN 22 2.3 FREQUENZ, REICHWEITE UND KOPPLUNG 22 2.4 INFORMATIONSVERARBEITUNG IM TRANSPONDER 23 2.5 AUSWAHLKRITERIEN FUER RFID-SYSTEME 25 2.5.1 ARBEITSFREQUENZ 26 2.5.2 REICHWEITE 26 2.5.3 SICHERHEITSANFORDERUNGEN 27 2.5.4 SPEICHERKAPAZITAET 28 3 GRUNDLEGENDE FUNKTIONSWEISE 29 3.1 1-BIT-TRANSPONDER 30 3.1.1 RADIOFREQUENZ 30 3.1.2 MIKROWELLE 33 3.1.3 FREQUENZTEILER 35 3.1.4 ELEKTRO-MAGNETISCH 36 VI INHALTSVERZEICHNIS 3.1.5 AKUSTOMAGNETISCH 38 3.2 VOLL-UND HALBDUPLEXVERFAHREN 40 3.2.1 INDUKTIVE KOPPLUNG 42 3.2.1.1 ENERGIEVERSORGUNG PASSIVER TRANSPONDER 42 3.2.1.2 DATENUEBERTRAGUNG TRANSPONDER LESER 44 3.2.2 ELEKTROMAGNETISCHE BACKSCATTER-KOPPLUNG 48 3.2.2.1 ENERGIEVERSORGUNG DER TRANSPONDER 48 3.2.2.2 DATENUEBERTRAGUNG TRANSPONDER LESER 50 3.2.3 CLOSE COUPLING 51 3.2.3.1 ENERGIEVERSORGUNG DER TRANSPONDER 51 3.2.3.2 DATENUEBERTRAGUNG TRANSPONDER LESER 52 3.2.4 DATENUEBERTRAGUNG LESER TRANSPONDER 53 3.2.5 ELEKTRISCHE KOPPLUNG 53 3.2.5.1 ENERGIEVERSORGUNG PASSIVER TRANSPONDER 53 3.2.5.2 DATENUEBERTRAGUNG TRANSPONDER LESEGERAET 55 3.3 SEQUENTIELLE VERFAHREN 55 3.3.1 INDUKTIVE KOPPLUNG 56 3.3.1.1 SPANNUNGSVERSORGUNG DES TRANSPONDERS 56 3.3.1.2 VERGLEICH ZWISCHEN FDX-/HDX-UND SEQ-SYSTEMEN 56 3.3.1.3 DATENUEBERTRAGUNG TRANSPONDER LESER 58 3.3.2 OBERFLAECHENWELLEN-TRANSPONDER 59 4 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN FUER RFID-SYSTEME 63 4.1 MAGNETISCHES FELD 64 4.1.1 MAGNETISCHE FELDSTAERKE H 64 4.1.1.1 FELDSTAERKEVERLAUF H(X) BEI LEITERSCHLEIFEN 65 4.1.1.2 OPTIMIERTER ANTENNENDURCHMESSER 67 4.1.2 MAGNETISCHER FLUSS UND MAGNETISCHE FLUSSDICHTE 68 4.1.3 INDUKTIVITAET L 69 4.1.3.1 INDUKTIVITAET EINER LEITERSCHLEIFE 70 4.1.4 GEGENINDUKTIVITAET M 70 4.1.5 KOPPLUNGSFAKTOR K 72 4.1.6 INDUKTIONSGESETZ 74 4.1.7 RESONANZ 76 4.1.8 PRAKTISCHER BETRIEB DES TRANSPONDERS 81 4.1.8.1 SPANNUNGSVERSORGUNG DES TRANSPONDERS 81 4.1.8.2 SPANNUNGSREGELUNG 81 4.1.9 ANSPRECHFELDSTAERKE HMIN 83 4.1.9.1 *ENERGIEREICHWEITE" VON TRANSPONDERSYSTEMEN 86 4.1.9.2 ANSPRECHBEREICH VON LESEGERAETEN 88 4.1.10 GESAMTSYSTEM TRANSPONDER - LESEGERAET 89 4.1.10.1 TRANSFORMIERTE TRANSPONDERIMPEDANZ ZT' 91 4.1.10.2 EINFLUSSGROESSEN VON ZT' 94 INHALTSVERZEICHNIS VII 4.1.10.3 LASTMODULATION 101 4.1.11 MESSUNG VON SYSTEMPARAMETERN 108 4.1.11.1 MESSUNG DES KOPPLUNGSFAKTORS K 108 4.1.11.2 MESSUNG DER TRANSPONDERRESONANZFREQUENZ 109 4.1.12 MAGNETISCHE WERKSTOFFE 111 4.1.12.1 EIGENSCHAFTEN MAGNETISCHER WERKSTOFFE UND FERRITE 111 4.1.12.2 FERRITANTENNEN IN LF-TRANSPONDERN 112 4.1.12.3 FERRITABSCHIRMUNG IN METALLISCHER UMGEBUNG 113 4.1.12.4 EINBAU VON TRANSPONDERN IN METALL 114 4.2 ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN 116 4.2.1 ENTSTEHUNG ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN 116 4.2.1.1 UEBERGANG VOM NAH- ZUM FERNFELD BEI LEITERSCHLEIFEN 117 4.2.2 STRAHLUNGSDICHTES 118 4.2.3 FELDWELLENWIDERSTAND UND FELDSTAERKE E 119 4.2.4 POLARISATION ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN 120 4.2.4.1 REFLEXION ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN 121 4.2.5 ANTENNEN 123 4.2.5.1 GEWINN UND RICHTWIRKUNG 123 4.2.5.2 EIRP UND ERP 125 4.2.5.3 EINGANGSIMPEDANZ 125 4.2.5.4 WIRKSAME FLAECHE UND RUECKSTREUQUERSCHNITT 126 4.2.5.5 EFFEKTIVE LAENGE 129 4.2.5.6 DIPOLANTENNE 130 4.2.5.7 YAGI-UDA-ANTENNE 132 4.2.5.8 PATCH- ODER MIKROSTRIPANTENNEN 132 4.2.5.9 SCHLITZANTENNEN 135 4.2.6 PRAKTISCHER BETRIEB VON MIKROWELLENTRANSPONDERN 135 4.2.6.1 ERSATZSCHALTBILDER DES TRANSPONDERS 136 4.2.6.2 SPANNUNGSVERSORGUNG PASSIVER TRANSPONDER 137 4.2.6.3 SPANNUNGSVERSORGUNG AKTIVER TRANSPONDER 145 4.2.6.4 REFLEXION UND AUSLOESCHUNG 146 4.2.6.5 ANSPRECHEMPFINDLICHKEIT DES TRANSPONDERS 147 4.2.6.6 MODULIERTER RUECKSTREUQUERSCHNITT 147 4.2.6.7 LESEREICHWEITE 150 4.3 OBERFLAECHENWELLEN 153 4.3.1 ENTSTEHUNG EINER OBERFLAECHENWELLE 153 4.3.2 REFLEXION EINER OBERFLAECHENWELLE 155 4.3.3 FUNKTIONSSCHEMA VON OFW-TRANSPONDERN 156 4.3.4 DER SENSOREFFEKT 159 4.3.4.1 REFLEKTIVE VERZOEGERUNGSLEITUNG 160 4.3.4.2 RESONANTE SENSOREN 161 4.3.4.3 IMPEDANZSENSOREN 163 4.3.5 GESCHALTETE SENSOREN 163 VIII INHALTSVERZEICHNIS 5 FREQUENZBEREICHE UND FUNKZULASSUNGSVORSCHRIFTEN 165 5.1 VERWENDETE FREQUENZBEREICHE 165 5.1.1 FREQUENZBEREICH 9 . 135 KHZ 166 5.1.2 FREQUENZBEREICH 6,78 MHZ 168 5.1.3 FREQUENZBEREICH 13,56 MHZ 168 5.1.4 FREQUENZBEREICH 27,125 MHZ 169 5.1.5 FREQUENZBEREICH 40,680 MHZ 169 5.1.6 FREQUENZBEREICH 433,920 MHZ 169 5.1.7 FREQUENZBEREICH 869,0 MHZ 170 5.1.8 FREQUENZBEREICH 915,0 MHZ 170 5.1.9 FREQUENZBEREICH 2,45 GHZ 170 5.1.10 FREQUENZBEREICH 5,8 GHZ 171 5.1.11 FREQUENZBEREICH 24,125 GHZ 171 5.1.12 AUSWAHL DER FREQUENZ FUER INDUKTIV GEKOPPELTE RFID-SYSTEME 171 5.2 EUROPAEISCHE ZULASSUNGSVORSCHRIFTEN 174 5.2.1 CEPT/ERC REC 70-03 174 5.2.1.1 ANNEX 1: NON-SPECIFIC SHORT RANGE DEVICES 175 5.2.1.2 ANNEX 4: RAILWAY APPLICATIONS 176 5.2.1.3 ANNEX 5: ROAD TRANSPORT & TRAFFIC TELEMATICS 176 5.2.1.4 ANNEX 9: INDUCTIVE APPLICATIONS 177 5.2.1.5 ANNEX 11: RFID APPLICATIONS 177 5.2.1.6 FREQUENZBEREICH 868 MHZ 178 5.2.2 EN 300330: 9 KHZ . 25 MHZ 178 5.2.2.1 TRAEGERLEISTUNG - 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ADVANCED TRANSPONDERS 237 9.1.3.1 TEIL 1 - AIR INTERFACE 237 9.1.3.2 TEIL 2 - CODE AND COMMAND STRUCTURE 239 9.2 KONTAKTLOSE CHIPKARTEN 241 9.2.1 ISO 10536 - CLOSE-COUPLING-CHIPKARTEN 242 9.2.1.1 PART 1 - PHYSICAL CHARACTERISTICS 242 9.2.1.2 PART 2 - DIMENSIONS AND LOCATIONS OF COUPLING AREAS 242 9.2.1.3 PART 3 - ELECTRONIC SIGNALS AND RESET PROCEDURES 242 9.2.1.4 PART 4 - ANSWER TO RESET AND TRANSMISSION PROTOCOLS 244 9.2.2 ISO 14443 - PROXIMITY-COUPLING-CHIPKARTEN 244 9.2.2.1 PART 1 - PHYSICAL CHARACTERISTICS 245 9.2.2.2 PART 2 - RADIO FREQUENCY INTERFACE 245 9.2.2.3 PART 3 - INITIALIZATION AND ANTICOLLISION 250 9.2.2.4 PART 4 - TRANSMISSION PROTOCOLS 257 9.2.3 ISO 15693 - VICINITY-COUPLING-CHIPKARTEN 261 9.2.3.1 PART 1 - PHYSICAL CHARACTERISTICS 262 9.2.3.2 PART 2 - AIR INTERFACE AND INITIALIZATION 262 9.2.4 ISO 10373- PRUEFMETHODEN FUER CHIPKARTEN 267 9.2.4.1 PART 4 - TESTVERFAHREN FUER CLOSE-COUPLING-CHIPKARTEN 268 9.2.4.2 PART 6 - TESTVERFAHREN FUER PROXIMITY-COUPLING-CHIPKARTEN 268 INHALTSVERZEICHNIS 9.2.4.3 PART 7 - 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