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Diskussion : Radio Frequency Identification
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Radio Frequency Identification
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Allgemein
Radio Frequency Identification Vorlage:Lautschrift (RFID) (engl. für Funk-Erkennung) ist eine Methode
um Daten berührungslos und ohne Sichtkontakt lesen und speichern zu können
Die Technologie hat eine weit zurück reichende Entwicklungsgeschichte. (http://www.aimglobal.org/technologies/rfid/resources/shrouds_of_time.pdf) RFID wird als Oberbegriff für die komplette technische Infrastruktur verwendet
die Sende-Empfangs-Einheit (auch Reader genannt) und
Diensten und sonstigen Systemen wie z.B
die Integration mit Servern
-Chip oder -Tag genannt)
Sie umfasst den Transponder (auch RFID-Etikett
Kassensystemen oder Warenwirtschaftssystemen. Die Daten werden auf den RFID-Transpondern gespeichert
Das Auslesen bzw
Schreiben der Informationen wird per Radiowellen vorgenommen
Bei niedrigen Frequenzen geschieht dies induktiv über ein Nahfeld
bei höheren über ein elektromagnetisches Fernfeld
schwankt aufgrund der Ausführung (aktiv/passiv)
benutztem Frequenzband
Die Entfernung
Sendestärke und Umwelteinflüssen zwischen wenigen Zentimetern bis derzeit max
über die ein RFID-Transponder ausgelesen werden kann
1.000 Metern (per Abhöreinrichtungen laut der Studie "Risiken und Chancen des Einsatzes von RFID-Systemen" vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik [2004]). Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
"Verbergen") 1 Baugröße & Bauformen 2 Entwicklung 3 Technologie 4 Energieversorgung 5 Verschlüsselung 6 Kosten 7 Einsatz 8 Bedenken und Kritik 9 Potentielle Angriffs- bzw
Schutzszenarios 10 siehe auch 11 Weblinks [Bearbeiten]
Baugröße & Bauformen
siehe unten) Maßgeblich für die Baugröße sind die Antenne und das Gehäuse
Transponder bestehen aus: Mikrochip Antenne Träger oder Gehäuse Energiequelle (bei aktiven Transpondern
Die Form und Größe der Antenne ist abhängig von der Frequenz bzw
Wellenlänge
Größen und Schutzklassen angeboten
Je nach geforderter Anwendung werden Transponder in unterschiedlichen Bauformen
RFID-Transponder können
durchaus die Größe von Büchern besitzen (z.B. in der Containerlogistik)
je nach Einsatzgebiet
die sich in Geldscheinen oder Papier einsetzen lassen
Jedoch ist es mit heutiger Technik auch möglich
sehr kleine RFID-Transponder herzustellen
Chipcoins (Abrechnungssystem z.B. in öffentlichen Bädern) oder Chipkarten (Zutrittskontrolle). [Bearbeiten]
Transponder werden gegenwärtig vorwiegend als Etiketten hergestellt
Glasröhrchen (Tieridentifikation)
genauso aber existieren auch Bauformen wie Schlüsselanhänger (Wegfahrsperre)
Nägel (Palettenidentifikation)
Entwicklung
In den 1960ern wurden die ersten kommerziellen Vorläufer der RFID-Technologie auf den Markt gebracht
Es handelte sich dabei um elektronische Warensicherungssysteme (engl
Electronic Article Surveillance
EAS)
um Diebstähle zu unterbinden
1 Bit an Informationen zu übertragen
Es war nur möglich
Es konnte also nur das Vorhandensein oder das Fehlen der Markierung geprüft werden
Die Systeme basierten auf Mikrowellentechnik oder Induktion
Die 1970er brachten zahlreiche neue Entwicklungen
die den Einsatz von RFID-Technologie in verschiedenen Bereichen ermöglichen sollten
Einsatz in der Automatisierung sowie Fahrzeuge im Verkehr automatisch zu identifizieren
Tiere zu kennzeichnen
Die Arbeit konzentrierte sich dabei auf die Möglichkeit
Gefördert wurde die Technologie in den 1980ern besonders durch die Entscheidung mehrerer amerikanischer Bundesstaaten sowie Norwegens
RFID-Transponder im Straßenverkehr für Mautsysteme einzusetzen
In den 1990ern setzte sich die RFID-Technik für Mautsysteme weiter in den USA durch
Skipässe
indem man Systeme für Zugangskontrollen
Tankkarten etc. entwickelte
Es wurden neue Einsatzgebiete für RFID erschlossen
bargeldloses Zahlen
der den Einsatz von RFID-Transpondern auch in Verbrauchsgegenständen ermöglichte
Die 2000er brachten einen starken Preisverfall der RFID-Technik durch Massenproduktion mit sich
dass es versäumt worden war
Industriestandards zu definieren
Die Technologie hatte sich so schnell entwickelt
Zur Zeit sind verschiedene Normierungen der RFID-Technik im Gespräch (siehe unten). [Bearbeiten]
Technologie
Die RFID-Transponder unterscheiden sich teilweise recht stark voneinander
Der Aufbau eines RFID-Transponders sieht prinzipiell eine Antenne
sowie einen digitalen Schaltkreis und einen permanenten Speicher vor
einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden (Transponder)
Der digitale Schaltkreis ist bei komplexeren Modellen ein Von-Neumann-Rechner
in dem während der Lebensdauer Informationen abgelegt werden können
RFID-Transponder können über einen mehrfach beschreibbaren Speicher verfügen
Je nach Anwendungsgebiet unterscheiden sich auch die sonstigen Kennzahlen wie z.B
Übertragungsrate
Lebensdauer
Funkfrequenz
Speicherplatz und Funktionsumfang
Kosten pro Einheit
Für Spezialanwendungen können auch Kryptographiemodule oder externe Sensoren wie z.B
GPS in den RFID-Transponder integriert sein
Auch die RFID-Sende-Empfangseinheiten unterscheiden sich in Funktionsumfang und Aussehen
sie direkt in Regale oder Personenschleusen (z.B. bei der Grenzabfertigung) zu integrieren
So ist es möglich
Die Vielzahl von unterschiedlichen Geräten und Etiketten ist nur zu sehr geringem Teil vollständig kompatibel
Regional unterscheiden sich die verwendeten Frequenzen und bevorzugten Standards
Autoteile etc.) geben
Mineralwasser etc.) und beim Vorhanden sein von Metallteilen (Einkaufswagen
Probleme mit der Verständigung kann es indes auch bei Produkten mit hohem Wasseranteil (Joghurt
Diese können die ohnehin schwachen Abstrahlungen von passiven RFID-Transpondern noch weiter mindern
Ebenso kann es zu Problemen kommen
wenn der RFID-Transponder direkt am Produkt sitzt und dieses eine "hohe" Dichte hat
So ist beispielsweise ein RFID-Transponder auf dicht gepackten Nudeln wie Spaghetti schwerer zu lesen als auf anderen Nudelsorten mit mehr Zwischenraum. [Bearbeiten]
Energieversorgung
Das deutlichste Unterscheidungs-Merkmal stellt die Art der Energieversorgung der RFID-Transponder dar
Kleine batterielose RFID-Transponder besitzen keine eigene Energieversorgung und müssen ihre Versorgungsspannung durch Induktion aus den Funksignalen der Basisstationen gewinnen
gleichzeitig verringert es aber auch die Reichweite
Dies reduziert zwar die Kosten und das Gewicht der Chips
da die Kosten pro Einheit hier ausschlaggebend sind
Zahlungssysteme und Dokumentenverfolgung eingesetzt
Diese Art von RFID-Transpondern wird z.B. für Produktauthentifizierung bzw. -auszeichnung
RFID-Transponder mit eigener Energieversorgung erzielen eine erheblich höhere Reichweite und besitzen einen größeren Funktionsumfang
verursachen aber auch erheblich höhere Kosten pro Einheit
Deswegen werden sie dort eingesetzt
wo die RFID-Transponder eine lange Lebensdauer haben
z.B. bei Containerlogistik oder bei der Mauterfassung
RFID-Transponder gibt es prinzipiell in zwei Ausführungen: aktive RFID-Transponder Aktive RFID-Transponder sind batteriebetrieben und können typischerweise sowohl gelesen
als auch beschrieben werden
Aktive RFID-Transponder befinden sich normalerweise im Ruhezustand
d.h. sie senden keine Informationen aus
aktiviert sich der Sender
Nur wenn ein spezielles Aktivierungssignal empfangen wird
je nach Modell
haben eine geringere Lebensdauer und sind deutlich teurer. passive RFID-Transponder Passive RFID-Transponder beziehen ihre Energie zur Übertragung der Informationen aus den empfangenen Funkwellen
Der interne Speicher kann
besitzen eine höhere Sendereichweite
bis zu 1 Million Bytes aufnehmen. Aktive RFID-Transponder sind im Vergleich zu passiven RFID-Transpondern meist größer
Die Menge der gespeicherten Daten ist wesentlich geringer als bei aktiven RFID-Transpondern
In ihrem Speicher wird üblicherweise eine eindeutige Identifikationsnummer (GUID) hinterlegt
eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer und sind vergleichsweise günstig
Manche passive Transponder sind mit einem wieder beschreibbaren Speicher ausgerüstet. Passive RFID-Transponder sind im Vergleich zu aktiven RFID-Transpondern kleiner und leichter
haben eine geringe Reichweite
Für den Einsatz werden drei Frequenzbänder vorgeschlagen: Niedrige Frequenzen (30 - 500 kHz)
Wegfahrsperren und Lagerverwaltung (häufig 125 kHz = LF). Mittlere Frequenzen (10 - 15 MHz) besitzen eine kurze bis mittlere Reichweite
mittlere bis günstige Preisklasse
sind aber günstig in der Anschaffung und eignen sich dadurch z.B. für Zugangskontrollen
lange Übertragungszeiten
Diese Systeme besitzen eine geringe Reichweite
mittlere Übertragungsgeschwindigkeit
In diesen Frequenzbereich arbeiten die sog
Smart Label (meist 13
8 GHz) besitzen eine hohe Reichweite (max
56 MHz = HF). Hohe Frequenzen (850 - 950 MHz
5 GHz
2
4 - 2
5
schnelle Lesegeschwindigkeit
30 Meter)
Preise steigen aber rapide bei höherer Leistung der Systeme
Einsatz z.B. im Bereich der automatisierten Mautsysteme und Güterwagen-Erkennung
915 MHz
45 GHz = µW (Microwave) und 5
Typische Frequenzen sind 433 MHz
868 MHz = UHF
8 GHz. [Bearbeiten]
2
Verschlüsselung
einige Modelle verfügen aber auch über die Möglichkeit
Die meisten RFID-Transponder senden ihre Informationen in Klartext
ihre Daten verschlüsselt zu übertragen. [Bearbeiten]
Kosten
Der Preis von (passiven) RFID-Transpondern bewegt sich
bei einer Auflage von 1 bis 10 Milliarden zwischen 5 und 10 Cent pro Stück. Bei einer Auflage von ca
laut einem ZDNet-Artikel
10.000 RFID-Transpondern bewegen sich die Preise je nach Größe zwischen 0
50 € bis 1 €
was noch viel zu teuer für einen Breitbandeinsatz ist
30 €
Derzeit kosten aktuelle
passive RFID-Transponder etwa 0
dass die Preise bis 2008 auf wenige Cent pro Einheit fallen werden. [Bearbeiten]
Man rechnet aber damit
Einsatz
Einzelbetrieblich wird der Einsatz automatischer Identifikationssysteme (kurz Auto-ID) durch das Kosten-Nutzen-Verhältnis bestimmt
RFID-Transponder in ihre Produkte zu integrieren
Die Vorgaben der Einzelhandelsketten Wal-Mart und Metro
sowie des US-amerikanischen Verteidigungsministeriums zwingen jedoch immer mehr Hersteller
Eine Standardisierungsinitiative von UCC und EAN International hat Anfang 2004 den Electronic Product Code (EPC) entwickelt
der weltweit eindeutig Waren identifizieren soll
um damit gefälschte Banknoten einfacher erkennen zu können
Die EZB hat vorgeschlagen
RFID-Transponder auf Geldscheinen anzubringen
Eine andere Anwendung ist die Tierkennzeichnung mit RFID-Transpondern statt sichtbarer Markierungen wie Brandzeichen oder Tätowierungen
Damit können dann Besitzer von verloren gegangenen oder ausgesetzten Tieren ermittelt werden
Im November 2004 machte die US-amerikanische Gesundheitsbehörde (FDA) den Weg für eine weitere Anwendung frei: Den Einsatz im Menschen
Blutgruppe u.ä. zur Verfügung stellen
Der "VeriChip" der US Firma Applied Digital Solutions soll unter der Haut eingepflanzt im Notfall für Ärzte wichtige Hinweise wie Allergien
Krankheiten
Probleme ergeben sich beim Einsatz von Kernspin-Tomographen - hier passiert das gleiche wie bei Alufolie in der Mikrowelle
müssen die RFID-Transponder vorher wieder entfernt werden
Damit Patienten also keine "Brandlöcher" durch den Einsatz der Kernspin-Tomographie erhalten
Des Weiteren empfiehlt die FDA einen Echtheitsnachweis für Medikamente durch RFID-Transponder
Vorreiter in der Umsetzung ist hier z.B. die Firma Pfizer
Des weiteren ermöglicht der Einsatz im Menschen auch eine exakte Personenüberwachung durch Erstellung von Bewegungsprofilen
Leihbüchereien wie die neue Wiener Hauptbücherei verwenden RFID-Transponder zur Bestandskontrolle
Einige RFID-Lesegeräte sind im Prinzip in der Lage
spezielle RFID-Transponder stapelweise und berührungslos lesen zu können
Dieses Leistungsmerkmal bezeichnet man mit Pulklesung
Das bedeutet etwa bei der Entleihe und Rückgabe
dass die Bücher nicht einzeln aufgelegt und gescannt werden müssen
An den Türen und Aufgängen befinden sich Gates
die wie Sicherheitsschranken in den Kaufhäusern aussehen
Sie kontrollieren die korrekte Entleihe
wiederaufladbare Fahrkarte
Ein weitverbreiteter Einsatz der RFID-Technik ist in Asien der Gebrauch als berührungslose
Unter anderem in Hong Kong unter den Namen Octopus-Karte
Fast-Food-Restaurants und Parkplätzen benutzt wird
wo sie dort auch als elektronisches Geld in Geschäften
in denen Sie als Fahrkarte in Gebrauch ist: Singapur (EZ-link-Karte)
Andere Städte
Taipei (Easycard) und Großraum Tokio (Suica)
Derzeit (23.8.2004) entwickelt die Firma Nagra Public Access
ein System
das die Zweitnutzung von Kunden- und Kreditkarten zu Ticketting-Zwecken ermöglicht
eine Tochtergesellschaft der Kudelski & Partner AG (http://www.kudelski.ch)
Die PostFinance (http://www.postfinance.ch) (die Bank der Schweizerischen Post)
die Cornèr Bank und die Schweizerischen Bundesbahnen (http://www.sbb.ch) wollen ihre Karten mit einem RFID-Transponder bestücken
Sportanlässen oder Skigebieten ermöglichen soll. [Bearbeiten]
der den Zugang zu zuvor gebuchten Konzerten
Bedenken und Kritik
Unter Datenschutz-Gesichtspunkten ist der bevorstehende massenhafte Einsatz von RFID-Transpondern problematisch
welche Informationen preisgegeben werden
Die Gefahr der RFID-Technik liegt zum Beispiel im Verlust der informationellen Selbstbestimmung - die einzelne Person hat durch die "versteckten" Sender keinen Einfluss mehr darauf
die von RFID-Technik ausgeht
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat eine Studie zur Technikfolgenabschätzung von Ubiquitous Computing in Auftrag gegeben
die bis Ende März 2006 vom Unabhängigen Landeszentrum für Datenschutz Schleswig-Holstein durchgeführt wird
ähnlich wie bei der Deaktivierung der Diebstahlsicherung)
die RFID-Transponder nach dem Kauf zu zerstören (das kann z.B. automatisch an der Kasse geschehen
Für im Supermarkt gekaufte Waren (also dem Ersatz von EAN-Strichcodes durch RFID-Transponder) ist eine anvisierte Lösung
welche auch den kompletten Speicher des RFID-Transponders löschen kann
Hierzu dienen RFID-Transponder mit integrierter
vom Leser aktivierbarer Selbstzerstörungsfunktion
Ein Nachweis
daß ein Transponder wirklich zerstört bzw. sein Speicher wirklich gelöscht wurde
ist für den Verbraucher in der Regel nicht möglich
daß zusätzliche
nicht dokumentierte Speicherzellen oder Transponder integriert werden
Es ist denkbar
auf die man nur durch eine geheime Kommandosequenz zugreifen kann
Die geringe Größe eines RFID-Transponders macht diesen in der Praxis zu einer Black Box
womit datenschutzrechtliche Bedenken nur durch die lückenlose Überwachung des gesamten Produktionsprozesses ausgeräumt werden können
weil er in seinem Futurestore (http://www.future-store.org) RFID-Transponder einsetzt
Der Big Brother Award 2003 ging unter anderem an den Metro-Konzern
Der Metro-Konzern hat aber März 2004 auf Grund der heftigen Diskussionen seine mit RFID ausgestatteten Kundenkarten umgetauscht
Vier andere Produkte bzw
Produktgruppen arbeiten weiter mit der Transpondertechnologie
Sobald mit RFID-Transpondern gekennzeichnete Waren Metallfolien oder Flüssigkeiten enthalten oder aus Metall bestehen
kann ein Transponder u.U. nicht mehr gelesen werden
Wenn mehrere solcher Waren auf einer Palette oder in einem Einkaufswagen liegen
wird die Problematik deutlich
Das gewünschte "Bulk Scanning" ist daher nicht zuverlässig. Zur Zeit (2005) wird die Anwendung des Transponders als "die Lösung aller logistischen Probleme" hochstilisiert
Vergessen wird dabei
dass es lediglich ein "Etikett" (wenn auch mit besonderen Eigenschaften) ist
Entscheidend ist der Aufbau einer effizienten Logistik unter Anwendung von firmenübergreifenden
möglichst normierten Datenstrukturen (z.B
ANS MH10)
der von Umweltbedingungen (z.B. starke Verschmutzungen oder hohe Funkstörpegel) sowie Kosten und unter dem Langfristaspekt von der Ökobilanz abhängig ist
Mit welchem Datenträger die automatische Identifikation gelöst wird
ist der letzte Schritt
Ungelöst ist das Problem der Entsorgung der Transponder als Elektronikschrott beim Masseneinsatz wie z.B. bei Supermarktartikeln. [Bearbeiten]
Potentielle Angriffs- bzw. Schutzszenarios
dass das RFID-Transponder ihre Energie erhalten
Es gibt mehrere Möglichkeiten die korrekte Funktion von RFID-Geräten zu stören. Man kann versuchen zu verhindern
Hier kann man beispielsweise die Batterie herausnehmen
oder dass die RFID-Transponder in einen Faradayschen Käfig stecken. (z.B
Alufolie)
Dadurch bekommt der RFID-Transponder nicht mehr die nötige Energie um ein Signal auszusenden. Man kann einfach die Antenne beschädigen
Bei größeren RFID-Transpondern kann man im Röntgenbild die Spiralen der Antenne deutlich erkennen
funktioniert der RFID-Transponder nicht mehr. Die direkte induktive Übertragung eines elektromagnetischen Impulses auf den Transponder und die Antenne dürften diese ebenfalls zerstören und unbrauchbar machen. Natürlich kann man auch ein Störsignal aussenden
Durchtrennt man sie an einer Stelle
Bevorzugt auf der Frequenz auf der auch der RFID-Transponder sendet
Dadurch können die recht schwachen Signale des RFID-Transponders nicht mehr empfangen werden. Mit einem sehr empfindlichen Empfänger kann man das Signal des RFID-Transponders prinzipiell auch noch aus größerer Entfernung empfangen
da bei jedem Lesevorgang der Inhalt des RFID-Transponders mitgelesen werden kann
Dies ermöglicht neue Formen der Industriespionage
so kann man auch das Signal einmal aufzeichnen
und zu einem späteren Zeitpunkt wiedergeben
Somit können beispielsweise alle Verkaufsdaten abgehört werden. Wird ein einfacher Speicherchip zur Authentifizierung benutzt
Für den Leser erscheint es dann
als ob sich der richtige RFID-Transponder im Feld befindet. [Bearbeiten]
siehe auch
Data-Mining Big Brother Award Pervasive Computing elektronischer Produktcode Polymerelektronik Zukunftstechnologie [Bearbeiten]
Weblinks
RFID-Handbuch - Einführung in die technischen Grundlagen von RFID (http://rfid-handbook.de/) Studie des BSI: Risiken und Chancen von RFID-Systemen (http://www.bsi.bund.de/fachthem/rfid/RIKCHA.pdf) Detaillierte Informationen zur Entwicklungsgeschichte von RFID (http://www.aimglobal.org/technologies/rfid/resources/shrouds_of_time.pdf) StopRFID-Kampagne des FoeBuD e.V. (http://www.foebud.org/) mit vielen Hinweisen und Informationen The Association for Automatic Identification and Data Capture Technologies (http://www.aimglobal.org/technologies/rfid/) Webseite über RFID Declan McCullagh: "Are spy chips set to go commercial?" (http://zdnet.com.com/2100-1107-980345.html) ZDNet Artikel
13
Januar 2003 Supermarkt überwacht Kunden per RFID (http://www.heise.de/newsticker/data/ola-22.07.03-003/) Heise Artikel
22
Juli 2003 RFID-Positionspapier von Verbraucherschutz- und Bürgerrechtsorganisationen (http://www.vibe.at/begriffe/rfid.html) 20
November 2003 Einführung in RFID (http://www.eda.fh-aalen.de/Projekte/identsyst/Dokumente/rfid.pdf) PDF-Dokument (ca
100 kB) des EDA-Zentrums der FH Aalen Wem soll diese revolutionäre Technik dienen? (http://www.rf-news.de/rfnews/aktuell/Wissenschaft_und_Technik/article_html/News_Item.2004-05-17.2845) Interessanter Artikel zu den (politischen) Hintergründen von RFID 17
Bedenken und Einschätzung der Lage Auto-ID Zentrum (http://www.autoidlabs.org) Hintergrundinformationen der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI) zu RFID (http://www.gi-ev.de/download/RFID-GI040608.pdf) RFID Feature im virtuellen Datenschutzbüro (http://www.datenschutz.de/feature/detail/index_html?featid=2) RFID-Forum
Mai 2004 RFID Journal (http://www.rfidjournal.com) RFID - Chancen und Risiken (http://sina.eetezadi.de/?id=11) - Funktionsweise der Technik
ein Magazin von der RFID Branche für die RFID Branche (http://rfidforum.de) RFID-Task-Force (http://www.eicar.org/rfid/) Zusammenschluss unterschiedlichster Interessenvertretungen Empfehlungen des Landesbeauftragten für den Datenschutz Niedersachsen zum Umgang mit RFID (http://www.lfd.niedersachsen.de/master/C3346118_N3349657_L20_D0_I560.html) Detailierte Übersicht über RFID-Hardware (http://www.tagstore.de) Fortlaufend aktualisiert und erweitert RFID: Schnüffelchips für große Brüder (http://www.netzwelt.de/news/66128-rfid-schnueffelchips-fuer-grosse-brueder.html) Fotoreport: Achtung RFID! (http://segert.net/rfid/) CCC und FoeBud demonstrieren vor dem Hilton Hotel in Düsseldorf RFID Privacy Workshop @ MIT: November 15
2003 (http://www.rfidprivacy.org/2003/agenda.php) Electronic Privacy Information Center: RFID (http://www.epic.org/privacy/rfid/) Quarks & Co. (http://www.quarks.de/dyn/18314.phtml) Q21: RFID – nur ein "funkender Barcode"? (http://www.wdr.de/tv/q21/619.0.phtml) Ab Ende März 2005 die ersten US-Reisepässe mit RFID-Chip (http://www.flensburg-online.de/telefon-internet/us-paesse-mit-rfid-inlay.html) S23Wiki:RFID (http://is-root.de/wiki/index.php/RFID) en:RFID es:RFID fi:RFID fr:RFID ja:RFID ko:RFID nl:Radio frequency identification pl:RFID ru:RFID sv:RFID
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