Cosa sono gli RF-ID

TECNOLOGIA

La storia degli RF-ID (Radio-Frequency IDentification)  risale alla seconda guerra mondiale durante la quale questa tecnologia  era già utilizzata per identificare gli aerei in volo e continua ad essere utilizzata anche oggi in ambito aereonautico ed in altri settori. Le applicazioni più comuni sono ad esempio l’identificazione di parti per facilitare la manutenzione e l’asset management. Come è facile intuire il concetto generale di RFID ovvero di sistema di identificazione via radio nasconde in se una varietà di possibili dispositivi che svolgono in sostanza la funzione base di identificazione, ma che sfruttano, invece, tecnologie differenti per rispondere adeguatamente ai diversi scenari di utilizzo. Ad ogni modo la tecnologia di base si può ridurre a due componenti: un lettore RFID ed un TAG (etichetta).

Il meccanismo di comunicazione è molto semplice. Il  TAG è un chip normalmente spento (passivo : non alimentato – ovvero che non utilizza batterie per funzionare)  che si trova all’interno di etichette stampate ma anche all’interno di oggetti; quando lo si avvvicina ad un Reader, quest’ultimo è in grado, via radio,  di fornirgli energia a sufficienza per accendere il TAG e consentirgli di  trasmettere i dati in esso memorizzati al Reader.

Evitando di entrare troppo in dettaglio nella descrizione dei vari protocolli di comunicazione e dei vari standard,  diciamo che  al momento  ne esistono diversi: ISO 7816, ISO 10536, ISO 14443, ISO 15693, ISO 10373, ISO 11784, ISO 14223, ISO 10374, ISO 15960, ISO 15961, ISO 15962, ISO 15963, ISO 18000.Tra le varie tipologie una tra le più comuni è l’NFC (Near-field communication) se non altro perchè oggi viene usata nei sistemi di pagamento wireless.

Lo standard NFC,  implementato sulle carte di credito, si basa sui protocolli di comunicazione: ISO  14443 e sui nuovi standard ISO 18092 NFCIP-1 e ISO 21841 NFCIP-2, inoltre grazie ai recenti sviluppi ed ai  nuovi standard,  è possibile avre una compatibilità generale anche con i vecchi standard. In pratica è possibile con un unico dispositivo leggere TAG che implementano standard diversi e questa interessante novità la ritroviamo sui nostri smartphone che sono in grado di leggere TAG NFC di vario tipo  e di  emularne il funzionamento. Ma questo cosa significa? In altre parole è possibile usare  il nostro  smartphone (sui cui è presente la tecnologia NFC)  sia come carta di credito ma anche come lettore di carta di credito. Ai fini dell’articolo ed allo scopo di avere  un quadro più esaustivo sulla tecnologia RFID, fissiamo la seguente classificazione, focalizzandoci sull’aspetto funzionale e sulle caratteristiche operative dei TAG:

Caratteristiche RFID per banda di Frequenza

Banda di frequenza Caratteristiche
100 – 500 KHz
  •  Sono tag che operano a corto raggio.
  • Sono normalmente poco costosi.
  • Sono caratterizzati da una bassa velocità nelle operazioni di lettura e scrittura.
10 – 15 MHz
  • Sono tag che operano a corto ed a medio raggio.
  • Poco costosi  se prodotti in grandi quantità.
  • Sono caratterizzati da una velocità media nelle operazioni di lettura e scrittura.
850 – 950 MHz
2,45 – 5,8 GHz
  • Sono tag che operano a lungo raggio nell’implementazione con gli standard americani e canadesi.
  • Sono tag che operano a corto ed a medio raggio nei sistemi europei.
  • Generalmente costosi.
  • Sono caratterizzati da un alta velocità nelle operazioni di lettura e scrittura.
  • Il TAG  ed il reader devono essere visibili otticamente.
  • Applicazioni esterne sensibili alle condizioni atmosferiche.

Casi di Applicazione per Banda di Frequenza

Banda di frequenza Applicazioni principali
100 – 500 KHz
  • Controllo accessi.
  • Identificazioni animali.
  • Sistemi di sicurezza per macchine.
  • Applicazioni generiche.

10 – 15 MHz

  • Controllo accessi.
  • Smart card.
  • Smart label.
  • Controllo degli articoli.
  • Applicazioni generiche.

850 – 950 MHz
2,45 – 5,8 GHz

  • Controllo dei sistemi ferroviari.
  •  TAG utilizzati  per applicazioni autostradali. ( Il telepas ad esempio)

 

Più in dettaglio  i TAG a nostra disposizione operano sulle seguenti frequenze:

  • 125/134 kHz (LF Low Frequencies, valida in tutto il mondo)
  • 13,56 MHz (HF High Frequencies, valida in tutto il mondo) (in questo gruppo troviamo gli  NFC)
  • 433 MHz (UHF Ultra High Frequencies bassa, solo per tag Attivi, solo in Europa)
  • 860-960 MHz (UHF Ultra High Frequencies media, a seconda dei continenti  hanno potenze limitate differenti e bande di frequenze diverse)
  • 2,4 GHz (UHF Ultra High Frequencies Alta, principalmente per TAG attivi, anche se esistono anche TAG passivi, in tutto il mondo)
  • 5,8 GHz (SHF Super High Frequencies, solo tag attivi, esempio è il tag attivo “Telepass” che molti hanno nelle auto in Italia per l’accesso automatico alle Autostrade a pagamento)
  • maggiori du  5,8 GHz (UWB Ultra Wide Band (3.1 GHz-10.6 GHz), solo tag Attivi)

Per saperne di più potete dare un occhio al link mondo rfid.

Un’altra possibile classificazione dei TAG  è su base implementativa. Essi  possono essere classificati in:

  • TAG passivi
  • Tag attivi

l tag passivi sono caratterizzati dal fatto che  non hanno una fonte di alimentazione propria ed utilizzano l’energia fornita da un lettore RFID per funzionare. Il loro range operativo  varia  in funzione della frequenza usata. Per i TAG che lavorano fino a 13,56Mhz (HF) il range è inferiore ad 1 metro, mentre può arrivare a 10 metri se si utilizzando TAG UHF 860-960 MHz.

I  tag attivi, al contrario sono alimentati da una batteria e le trasmissioni del segnale avvengono continuamente. I tag attivi hanno una distanza di lettura molto più lunga rispetto ai tag passivi ed operano principalmente su frequenze più alte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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