FAQ
RFID, Radio Frequency IDentification è la tecnologia che consente il riconoscimento, l’identificazione e la memorizzazione automatica a distanza di informazioni tramite onde elettromagnetiche, la memorizzazione di dati su etichette elettroniche, Tag o Trasponder, e sulla loro capacità di trasmettere le informazioni e di renderle fruibili da apparati fissi o portatili definiti Reader.
I dispositivi RFID emettono onde radio, onde elettromagnetiche a frequenza molto bassa, innocue per il corpo umano.
Anche un normale televisore o una vecchia radio emettono onde elettromagnetiche, quindi da più di mezzo secolo gli esseri umani convivono con le onde elettromagnetiche di qualsiasi tipo senza siano mai stati certificati danni per la salute.
Le interfacce disponibili lato host sono le più comuni e comprendono: Ethernet RJ45, USB, RS232, RS485, TTL, Wi-Fi, GPRS, TTL/RS232. Sono inoltre disponibili vari modelli di controller con Input, Output e relé, micro controlli integrati per sviluppo di applicazioni embedded.
Un’antenna “a polarizzazione lineare” focalizza l’energia radio proveniente dal reader in un unico orientamento (o polarità). Questo permette di aumentare la distanza di lettura, riuscendo a incrementare la capacità di penetrazione dell’onda radio emessa.
Le antenne “Circular-polarized” emettono onde radio in maniera circolare. In questo modo il raggio d’azione del reader è minore ma vi sono più possibilità di “colpire” il tag; infatti quest’ultimo tipo di antenna viene utilizzato in situazioni nelle quali i tag applicati sui prodotti non possono essere controllati, mentre invece in caso di reader dotati di antenna “Linear-polarized”, le etichette dovranno essere allineate in direzione dell’antenna stessa.
Sono procedure che consentono di gestire la lettura di più tag contemporaneamente perché prevengono il problema della sovrapposizione di onde radio, emesse da tag diversi, che finiscono col disturbarsi a vicenda. All’interno di un unico campo elettromagnetico generato da una singola antenna di un reader, è possibile gestire la lettura di tag diversi grazie ad algoritmi detti appunto anti-collisione, che regolano gli intervalli di tempo nei quali questi devono essere letti. In questo modo non si verificano interferenze e non si corre il rischio di ricevere informazioni errate o imprecise.
La tecnologia RFID attiva utilizza sei diverse soluzioni basate su principi di funzionamento differenti:
- tecnologia RFID attiva di tipo “Response” (simile al Telepass),
- tecnologia RFID attiva di tipo “Broadcast” (il tag è un radio trasmettitore)
- tecnologia RFID attiva di tipo “Wake Up” (il tag viene risvegliato da un campo elettromagnetico passivo di tipo low frequency, ma risponde/trasmette utilizzando l’energia fornita dalla batteria a frequenza UHF 868 MHz)
- RTLS(Real Time Location System)
- WIFI Location System
- Wireless Sensor Network
Queste sono le principali caratteristiche di ogni soluzione.
Il tag, transponder, attivo contiene al suo interno una piccola batteria che alimenta la comunicazione. Il campo elettro-magnetico emesso dal reader e dall’antenna attiva il tag che, grazie all’energia fornita dalla batteria, inizia a trasmettere anche al di fuori dello stesso campo, raggiungendo elevate distanze di comunicazione (anche oltre i 100 mt).
I tag attivi di tipo Response sono tipicamente lettura-scrittura, con capacità di memoria variabile da 64 byte a 32Kbyte; possono avere un led luminoso che si accende quando viene attivata la comunicazione e possono essere “interrogati”, per verificare lo “stato di carica ” della batteria.
Esistono tag di tipo Response con integrati dei sensori (o con collegate delle sonde esterne) adatti per rilevare la temperatura e/o una variazione di stato. Un esempio di tag attivo molto noto ed abbastanza simile alla tecnologia Response è il Telepass.
Il tag attivo Broadcast è di fatto un “radio-trasmettitore: la trasmissione del codice UID può avvenire ad intervalli regolari, variabili da 0,5 msec a 20 sec (impostazione che deve essere definita all’origine, chiamata anche ping-rate).
A differenza della tecnologia Response, il tag non deve essere sollecitato per attivare la comunicazione: questo agevola il suo utilizzo nel caso in cui ci siano particolari “barriere” (per esempio lastre di metallo, griglie di metallo, acqua) che si sovrappongono alla possibile comunicazione tra tag e ricevitore. I Tag di tipo Broadcast, a parità di distanza di trasmissione, sono più economici dei tag di tipo Response però, per contro, sono di tipo solo lettura (hanno la possibilità di memorizzare 9 byte solo la prima volta), non hanno led luminoso e non possono trasmettere informazioni relative allo stato della batteria.
La durata della batteria dipende dal ping-rate, ossia la frequenza temporale di invio messaggio.
La tecnologia Wake Up consente di determinare la posizione esatta del tag (e quindi dell’oggetto, della persona o del mezzo a cui esso si riferisce) nel momento in cui questo viene rilevato da un Position Marker (risvegliatore).
Il tag possiede una doppia tecnologia: UHF attiva 868 Mhz ed LF passiva 125 Khz: quando il tag transita vicino al Position Marker (da 0,50 mt a 5 mt), il codice identificativo di quest’ultimo viene “memorizzato” nel Tag ed inviato ad un ricevitore in modalità Response o Broadcast secondo necessità e tipologia di tag.
Il sistema RTLS opera normalmente su Ultra Wide Band e consente di individuare in tempo reale lo spostamento di oggetti e di soggetti dotati di tag attivi, rilevando la loro esatta ubicazione.
La localizzazione può essere effettuata anche se gli oggetti-soggetti sono in movimento con un’alta velocità di spostamento e la distanza di comunicazione può essere molto elevata (da 180 m a 500 m). La precisione della rilevazione dipendente molto dall’ambiente.
La WiFi Location System permette di gestire le attività di localizzazione e di monitoraggio di dispositivi WiFi (devices e/o tag transponder) sfruttando eventuali infrastrutture di comunicazione esistenti (Access Point). L’accuratezza della localizzazione può arrivare a misure variabili da 2 a 10 mt. Alcune WiFi Location System integrano l’interfaccia verso la tecnologia GPS fin dalla loro realizzazione: questa funzione diventa fondamentale per superare i limiti di utilizzo della tecnologia WiFi, soprattutto quando impiegata in spazi aperti (piazzali) dove le condizioni atmosferiche avverse (pioggia, neve, nebbia) possono compromettere l’accuratezza della localizzazione.
Le Wireless Sensor Network sono reti composte da piccoli dispositivi elettronici che raccolgono e trasmettono dati fra di loro per localizzare la loro posizione in tempo reale e di misurare dati fisici in determinate aree e ambienti. Nella maggior parte dei casi una WSN può essere facilmente spostata non sono richiesti costi di cablaggi. Le reti di sensori wireless operano tipicamente su frequenze di 868 Mhz e/o 2,4 GHz e consentono la localizzazione in tempo reale (indoor-outdoor) delle persone dotate di tag, nonché, se richiesto, anche il monitoraggio della loro attività (cinematica) con rilevazioni di tipo 3D (multipiano). Lo standard maggiormente utilizzato per questa tecnologia è Zigbee.
