Elektronik. Robert und Gabriele Schoblick. Radio Frequency Identification

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1 Elektronik Robert und Gabriele Schoblick Radio Frequency Identification Grundlagen angeführte Systeme Bnsatzbereiche Datenschutz Praktische Anwendungsbeispiele Mit 152 Abbildungen FRANZIS

2 Inhalt 1 Einleitung RFID - Was ist das? RFID als Begleiter im Alltag Was die Gemüter erregt RFID und der Arbeitsmarkt RFID und der Datenschutz Was soll's nun werden? 20 IS Erstes Fazit 24 2 Induktivitäten und Kapazitäten Das magnetische Feld Elektromagnetismus Magnetische Feldstärke (H) 26.3 Durchflutung 28.4 Induktion und magnetische Flussdichte 29.5 Induktivität 32.6 Induktionsgesetze und Lenzsche Regel 33.7 Induktive Kopplung 34.8 Kopplungsfaktor und Gegeninduktivität Zeitliche Abläufe Das elektrische Feld Frequenzabhängige Bauteile Frequenzabhängiges Verhalten von Spulen und Kondensatoren Zeitkonstanten Kondensator und Spule in einem Stromkreis Schwingkreise Der Reihenschwingkreis Der Parallelschwingkreis Allgemeines zu Schwingkreisen 62

3 g Inhalt 2.5 Filterschaltungen Preiswerte RC-/RL-Filterschaltungen LC-Filterschaltungen Schwingkreise für Bandpässe und Bandsperren 73 3 Modulations- und Codierungsverfahren Modulation als Begriff Einfache Signalüberlagerung Moduliertes Signal Amplitudenmodulation Der Amplitudenmodulator Demodulation eines AM-Signals Modulationsgrad Spektrum der Amplitudenmodulation Frequenzmodulation Beispiel eines Frequenzmodulators Demodulation eines FM-Signals Phasenmodulation Digitale Modulationsverfahren Amplitude Shift Keying Frequency Shift Keying Phase Shift Keying Codierung binärer Informationen Non Return to Zero (NRZ) Manchester-Codierung Miller-Codierung Prinzip der Miller-Codierung Puls-Pausen-Codierung Andere Formen der Informationsübermittlung Elektromagnetische Wellen Entstehung elektromagnetischer Wellen Von der Schwingung zur Strahlung Maxwellsche Gesetze als Grundlage der Wellentheorie Nah- und Fernfeld Polarisation elektromagnetischer Wellen Reflexion Antenne Antennenarten Kenngrößen einer Antenne 116

4 H Inhalt 9 5 Marktgängige Systeme Aktive und passive RFID-Lösungen Passive Transponder Aktive Transponder Gliederung nach Reichweiten Close Coupling-Systeme Mid Range-Systeme Long-Range-Systeme RFID-Systeme in verschiedenen Frequenzen Langwellenbereich bis 135 khz Kurzwellenbereich bei 13,56 MHz Ultra-Kurzwellenbereich Mikrowellenbereich Modulation als Unterscheidungsmerkmal RF-Label Harmonische und subharmonische Schwingungen Manipulation des Magnetfeldes Lastmodulation Backscatter-Technik Oberflächenwellen-Modulation Zeitliche Kommunikationsabläufe Vollduplexverfahren Halbduplexverfahren Sequentielles Verfahren Normen und Standard Sicherheit für RFID-Systeme Definition eines RFID-Systems Reine Systemkomponenten Schnittstellen Schwachpunkt Mensch" Aktive und passive Partei Abhörrisiken Manipulation der Systemfunktion Zerstörung des Transponders Einsatzbereiche für RFID Wegfahrsperre und Diebstahlschutz Funktion der Wegfahrsperre Sicherheit ist relativ Zugangssicherung 155

5 10 Inhalt 7.3 Tierkennzeichnung Tätowierung versus Chip Identifikationsprinzip des Transponders Wozu Tieridentifzierung? Skipässe Ausweispapiere RFID im Einzelhandel Supply Chain Management Paketzustellung Drahtlose Sensorik Schwarzmarkt? Nein Danke! RFID zur WM 2006? Bibliothek der Zukunft Chaos im Akten-Dschungel? Individuelle Lösungen? Produkt-Codierungen Der Barcode European Article Numbering (EAN) ISBN-Nummern als Barcode Identcode Leitcode Uniform Product Code (UPC) Code 39 / Code 39 Extended Code Beispiel: EAN-13-Code im Detail EPC-Global Datenschutz Grundlagen des Datenschutzrechts Datensparsamkeit und -Vermeidung Verbot mit Erlaubnisvorbehalt Meldepflichten mit Hintertüren? Reformbestrebungen zum Datenschutz? RFID als Datenschutzrisiko Visionen!(?) Erstellung von Bewegungsprofilen Kontaktprofile Menschen mit Seriennummer? Die Anonymität des Geldes? Kundenprofile und Marktforschung 212

6 Inhalt Future Store = Super GAU? 213 Fazit zum Datenschutz 213 RFID - Bedeutung für die Wirtschaft 215 Effiziente Logistik und Fertigung 216 Zukunft im Supermarkt 219 Markenschutz und Marktverdrängung 222 RFID und Umweltschutz 225 Automatisiertes Recycling 225 Risiko: Chips = Sondermüll? 226 Elektrosmog und RFID? 227 Abkürzungen 229 Quellennachweis 231 Danksagung 232