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NFC, RFID und Bluetooth: worin unterscheiden sie sich?

NFC, RFID und Bluetooth sind drei verschiedene Antworten auf dieselbe Aufgabe, Daten ohne Kabel zu bewegen. NFC arbeitet über wenige Zentimeter und versorgt den Tag, den es liest. RFID umfasst eine Familie von Frequenzen, von denen manche über mehrere Meter lesen. Bluetooth braucht Strom und eine Verbindung an beiden Enden.

Ist NFC eine Art RFID?

Ja, und hier beginnt der größte Teil der Verwirrung. RFID ist keine einzelne Technik, sondern eine Familie davon, verteilt auf drei Frequenzbänder, die sich völlig unterschiedlich verhalten. Niederfrequente Systeme arbeiten um 125 bis 134 kHz. Hochfrequente Systeme arbeiten bei 13,56 MHz. Ultrahochfrequente Systeme arbeiten im Band von 860 bis 960 MHz, wobei die genaue Zuteilung vom Land abhängt. GS1 pflegt die Normen, die die meisten UHF-Installationen verwenden.

NFC sitzt im Zweig bei 13,56 MHz. Es fügt zwei Dinge hinzu, die der übrigen RFID-Welt fehlen. Das erste ist NDEF, ein Datenformat, das jedes konforme Gerät lesen kann, sodass ein von einem Telefon beschriebener Tag von einem anderen verstanden wird. Das zweite ist Symmetrie: Ein NFC-Gerät kann als Lesegerät auftreten oder sich selbst als Tag ausgeben, was das kontaktlose Bezahlen mit dem Telefon erst möglich macht.

Jedes NFC-Gerät ist also ein RFID-Gerät. Umgekehrt gilt das nicht, und der Abstand ist groß. Ein Lager, das Paletten auf vier Meter erfasst, und ein Telefon, das einen Aufkleber auf zwei Zentimeter liest, betreiben beide RFID, und sonst teilen sie fast nichts.

Bluetooth hat damit nichts zu tun. Es arbeitet bei 2,4 GHz, im selben Band wie WLAN und Mikrowellenherde, und es ist ein Netzwerkprotokoll und kein Identifikationsverfahren. Die Bluetooth SIG veröffentlicht seine Spezifikationen.

Die drei nebeneinander

Die Tabelle vergleicht NFC mit den beiden Techniken, mit denen es am häufigsten verwechselt wird. Die RFID-Spalte beschreibt UHF-RFID, denn das ist die Variante, die gemeint ist, wenn jemand ein System als RFID statt als NFC bezeichnet.

NFC, UHF-RFID und Bluetooth, verglichen an den Kriterien, die eine Installation entscheiden
Kriterium NFC UHF-RFID Bluetooth
Frequenz 13,56 MHz 860 bis 960 MHz, Zuteilung je nach Land 2,4 GHz
Arbeitsentfernung Zentimeter Meter Zehner von Metern, stark schwankend
Stromversorgung am anderen Ende Keine, der Tag bezieht Energie vom Lesegerät Keine bei passiven Tags, Batterie bei aktiven Batterie auf beiden Seiten nötig
Einrichtung vor dem Austausch Keine, die Nähe ist der Auslöser Keine, das Lesegerät fragt fortlaufend ab Kopplung oder ein Verbindungsvorgang
Nutzlast Eine Adresse, ein Zugangsnachweis, eine Kontaktkarte Eine Kennung und eine geringe Datenmenge Audio, Dateien, fortlaufende Ströme
Viele auf einmal lesen In der Praxis einer nach dem anderen Hunderte pro Sekunde, sein eigentlicher Zweck Mehrere gleichzeitige Verbindungen
Funktioniert mit einem gewöhnlichen Telefon Ja Nein, braucht ein eigenes Lesegerät Ja
Kosten des passiven Gegenstands Cent Cent Entfällt, eine passive Form gibt es nicht

Warum die Reichweite den Ausschlag gibt

Jeder andere Unterschied folgt aus diesem. Lesen Sie die Reichweiten als Größenordnungen und nicht als Zusagen, denn die tatsächliche Zahl hängt von der Antennengröße, der Sendeleistung und dem ab, was zwischen den beiden Geräten liegt.

Arbeitsentfernung von NFC, RFID und Bluetooth auf logarithmischer Skala Eine logarithmische Entfernungsskala von einem Zentimeter bis hundert Meter. NFC belegt nur die erste Dekade, von etwa einem bis zehn Zentimetern. Hochfrequentes RFID erreicht mit großer Antenne rund einen Meter. Ultrahochfrequentes RFID reicht von unter einem Meter bis etwa zehn Meter. Bluetooth beginnt bei rund einem Meter und reicht bis zu Zehnern von Metern. Die Bänder überlappen sich, aber ihre Schwerpunkte liegen Größenordnungen auseinander. 1 cm 10 cm 1 m 10 m 100 m Arbeitsentfernung, logarithmische Skala NFC HF-RFID UHF-RFID Bluetooth Jenseits dieser Linie kann kein Telefon mehr das Lesegerät sein
Die drei Techniken belegen verschiedene Dekaden der Entfernung. NFC verlässt die erste nie, und genau deshalb kann ein Telefon das Lesegerät sein: Die Antenne, die es mitführt, ist klein, und eine kleine Antenne koppelt nur über eine kurze Strecke. Alles rechts der gestrichelten Linie braucht eigene Hardware oder eine Batterie, oder beides.

Die kurze Reichweite wird meist als Schwäche von NFC dargestellt. Bei Zutritt und Bezahlung ist sie die Eigenschaft, auf die es am meisten ankommt. Ein Ausweis, der nur wirkt, wenn Sie ihn an das Lesegerät halten, lässt sich nicht aus der Warteschlange hinter Ihnen auslösen, und eine Karte, die auf vier Meter gelesen wird, wäre ein Risiko und keine Bequemlichkeit.

Welche Technik eine Batterie braucht

Ein NFC-Tag hat keine Stromquelle. Er bezieht, was er braucht, aus dem Feld, das das Lesegerät erzeugt, weshalb ein Aufkleber ein paar Cent kostet, Jahre in einer Schublade übersteht und nie gewartet werden muss. Ein passiver UHF-RFID-Tag arbeitet auf einer anderen Frequenz genauso.

Bluetooth hat keine passive Form. Beide Seiten senden, also brauchen beide Seiten Strom. Ein Bluetooth-Beacon ist ein kleines batteriebetriebenes Funkgerät, und die Batterie ist der Teil, der am Ende über die Kosten der Installation entscheidet: tausend Knopfzellen in einem Gebäude zu tauschen ist ein Vorgang und kein Detail.

Dieser eine Unterschied entscheidet die meisten Projekte, bevor irgendein anderes Kriterium geprüft wird. Ist der gelesene Gegenstand eine Karte, ein Etikett, ein Plakat oder ein Produkt, kann er keine Batterie tragen, und Bluetooth fällt weg.

Wo der Vergleich meist entgleist

NFC und RFID zu vergleichen, als wären es zwei konkurrierende Optionen, ist der häufigste Fehler, und er führt zu schlechten Entscheidungen. Die eigentliche Frage lautet, welches Frequenzband zu der Entfernung passt, die Sie brauchen. Ist das geklärt, ergibt sich von selbst, ob das Ergebnis NFC oder RFID heißt.

Wie Sie zwischen ihnen wählen

Die Entscheidung fällt meist an einer einzigen Randbedingung, und es lohnt sich, diese zu finden, bevor man irgendetwas anderes vergleicht.

Kann der gelesene Gegenstand keine Batterie tragen, scheidet Bluetooth aus. Muss ein gewöhnliches Telefon das Lesegerät sein, scheidet UHF-RFID aus, denn kein Telefon hat Hardware für dieses Band. Allein diese beiden Fragen klären die meisten Projekte.

Echtes Zögern bleibt zwischen NFC und UHF-RFID bei der Inventur. NFC ist im Einstieg billiger, weil das Lesegerät ein Telefon ist, das die Leute ohnehin besitzen, und es genügt, um Geräte zu kennzeichnen, die bewusst und einzeln erfasst werden. Es wird in dem Augenblick zur falschen Wahl, in dem jemand eine ganze Palette erfassen muss: hundert Gegenstände einzeln zu lesen ist keine langsamere Fassung davon, sie auf einmal zu lesen, sondern eine andere Aufgabe. Wenn Ihr Ablauf darin besteht, Dinge in Mengen zu zählen, kaufen Sie UHF-Hardware und hören Sie auf, NFC passend machen zu wollen.

Bluetooth gewinnt, sobald der Austausch über die Zeit oder über Entfernung weiterlaufen muss: Audio übertragen, ein bewegtes Objekt durch ein Gebäude verfolgen, mit einem Gerät sprechen, das die Nutzerin nie berührt.

Häufige Fragen

Ist NFC einfach RFID mit kurzer Reichweite?

Fast, aber der Satz verschweigt das Entscheidende. NFC baut auf dem 13,56-MHz-Zweig von RFID auf und legt eine Schicht darüber, die der übrigen RFID-Welt fehlt: ein Datenformat, das jedes konforme Gerät versteht, und die Fähigkeit eines Geräts, als Lesegerät oder als Tag aufzutreten. Ein UHF-RFID-System liest eine Kennung. Ein NFC-Gerät liest strukturierte Inhalte und kann sie auch schreiben.

Kann ein Telefon einen UHF-RFID-Tag lesen?

Nein. Telefone haben eine Antenne für 13,56 MHz und keine Hardware für das Band von 860 bis 960 MHz, das UHF-RFID nutzt. Das ist keine Softwaregrenze, und keine App kann sie umgehen. UHF-Tags zu lesen verlangt ein eigenes Lesegerät, entweder ein Handgerät oder einen Aufsatz für das Telefon.

Warum braucht Bluetooth eine Kopplung und NFC nicht?

Weil Bluetooth quer durch einen Raum arbeiten muss, kann es nicht voraussetzen, dass das Gerät am anderen Ende das gemeinte ist. Die Kopplung stellt das her. NFC löst dasselbe Problem physisch: Auf wenigen Zentimetern ist das Anhalten des Telefons an den Tag selbst schon die Auswahl, also braucht es keine Aushandlung.

Was nimmt man für eine Visitenkarte?

NFC, ohne Zögern. Eine Karte hat keinen Platz für eine Batterie, was Bluetooth ausschließt. Sie muss von einem gewöhnlichen Telefon gelesen werden, was UHF-RFID ausschließt. Die bewusste Geste, zwei Gegenstände aneinanderzuhalten, ist zudem genau die Interaktion, die man beim Übergeben von Kontaktdaten will.