3 Settembre 2020

Etichette RFid

SOLUZIONI RFID PER TRACKING E TRACING

Da sempre orientati verso l’innovazione di prodotto, da tempo ci siamo interessati allo studio di nuove applicazioni favorite dallo sviluppo di tecniche evolutive di tracking and tracing con etichette RFId. Abbiamo progettato etichette intelligenti in grado di svolgere funzioni complesse. Grazie a joint-ventures strette con sviluppatori qualificati di soluzioni di integration technology ci proponiamo, attraverso queste sinergie, come partner per lo studio di progetti completi. L’intento del ns. gruppo di R&D è quello di collegare la ricerca di base con la ricerca applicata e l’implementazione industriale per offrire soluzioni ad effettivo valore aggiunto.

Che cos’è l’RFID?

Rfid significa Radio Frequency Identification, ovvero identificazione a radiofrequenza. Con questo termine si indicano quelle tecnologie che consentono il riconoscimento a distanza di oggetti e persone sfruttando le onde radio.

Un sistema di identificazione a radiofrequenza è costituito da due componenti principali: un trasponder o tag ed un reader. Il tag è l’etichetta che si appone all’oggetto. È qui che sono contenute tutte le informazioni ad esso relative e che lo identificano in modo univoco. I dati, memorizzati in un microchip, possono essere letti grazie ad un’antenna che riceve e trasmette i segnali radio da e verso il lettore Rfid. Il microchip e l’antenna insieme formano il tag Rfid e sono posti su di un supporto.

Il reader è il dispositivo, fisso o portatile, deputato alla lettura del tag Rfid, in grado di convertire le onde radio del tag in un segnale digitale che può essere trasferito su un computer. Per comunicare fra loro il tag e il reader devono essere sintonizzati sulla stessa frequenza.

Quali sono le frequenze utilizzate nell’Rfid?

I sistemi Rfid utilizzano varie frequenze, che possono essere classificate come:

– basse frequenze (LF, tra 125 e 134 kHz)
– alte frequenze (HF, intorno ai 15 MHz)
– altissime frequenze (UHF, tra 860 e 960 MHz
– micro-onde (superiori ai 2,45 GHz)

Le diverse bande di frequenze presentano caratteristiche diverse e sono quindi indicate per applicazioni differenti. In generale, al crescere della frequenza crescono la distanza di lettura e la quantità di informazioni che si possono trasferire nell’unità di tempo, diminuiscono la capacità di resistenza alle condizioni operative e i costi. I tag a bassa frequenza utilizzano poca potenza, sono capaci di attraversare materiali non metallici e liquidi, ma il segnale per la lettura non supera i 30-40 centimetri. Le etichette ad alta frequenza lavorano meglio con oggetti metallici e arrivano a coprire una distanza di circa un metro. Le altissime frequenze offrono range di lettura più ampi e permettono di trasferire i dati velocemente, ma non attraversano facilmente i materiali. Le soluzioni con tag a 2,45 GHz sono impiegate
per telepass, interporti e simili.

Come sono alimentati i tag?

I tag Rfid possono essere di tre tipi: passivi, semiattivi o attivi.

I tag passivi non hanno alcuna fonte di alimentazione interna e traggono la potenza necessaria ad attivare i circuiti dalle onde radio inviate dal reader che li interroga e induce una corrente nell’antenna. Secondo le norme Iso, i tag LF e HF possono essere solo passivi, mentre i tag a frequenze UHF e micro-onde possono essere anche semiattivi o attivi.

Un tag semiattivo ha una sorgente di alimentazione, che non serve però ad alimentare i circuiti radio, ma funzioni aggiuntive come sensori di temperatura o di movimento.

I tag attivi, infine, sono alimentati da batterie che offrono una maggiore portata al segnale radio e una maggiore distanza di lettura. I tag attivi costano di più dei tag passivi e sono più indicati per tracciare il trasporto di beni di valore sulle lunghe distanze.

Sui tag possono essere sovrascritte o cancellate le informazioni?

Esistono etichette RFid “read only” (sola lettura), write once & read many” o WORM (una scrittura, tante letture), “read & write” (lettura e scrittura) e “Nelle prime due forme, il tag Rfid rappresenta un’evoluzione
tecnologica del codice a barre, in quanto le informazioni immagazzinate sul microchip, una volta scritte, non possono essere modificate. Nella modalità read & write, invece, quella più flessibile, il tag può essere utilizzato come una memoria dinamica, in quanto le informazioni sul chip possono essere aggiornate in ogni momento, per esempio lungo i passaggi della filiera produttiva. In genere sono poco più costosi dei tag di sola lettura.

Rispetto al codice a barre e altre tecnologie di identificazione, la tecnologia a radiofrequenza offre numerosi vantaggi: la lettura non richiede contatto diretto e vista ottica, non c’è bisogno quindi dell’orientazione verso lo scanner. I tag possono essere letti contemporaneamente, possono lavorare in ambienti sporchi, contaminati e resistere anche a condizioni (agenti ambientali, sollecitazioni termiche, chimiche, meccaniche) molto difficili.

Operano anche immersi in un fluido, dentro l’oggetto che si vuole identificare o all’interno di un contenitore. I tag Rfid sono più costosi rispetto ai codici a barre, ma il rapporto costi/benefici è generalmente vantaggioso. Sarebbe comunque sbagliato pensare che la tecnologia Rfid soppianterà il codice a barre. Molto più verosimilmente, le due coesisteranno.

Le etichette del prossimo futuro? Rfid, il boom dei label “senza chip”

Uno studio condotto dalla società di analisi Research and Markets evidenzia come nei prossimi dieci anni i label senza chip potrebbero diventare protagonisti del mercato Rfid. Nel rapporto “Printed and Chipless RFID Forecasts, Technologies & Players 2007-2017” è scritto che oggi la quota di mercato delle etichette senza chip è molto bassa, appena lo 0,4 per cento. Nel mondo, infatti, sono stati venduti nel 2006 quasi 2,5 miliardi di tag di cui 100 milioni senza chip. Ma le previsioni parlano di vero e proprio boom. Tanto che nel 2016 la loro quota di mercato potrebbe raggiungere il 45 per cento.
Queste etichette non contengono al loro interno un microchip integrato in silicio e funzionano riflettendo una porzione delle onde radio, in modo che un lettore ricevente sia in grado di leggerle e identificare l’oggetto. Il loro raggio d’azione è di dieci metri e possono archiviare fino a 256 bit di dati. Tra i vantaggi dei label senza chip la loro estrema flessibilità: senza silicio al loro interno, infatti, possono essere resistere a maggiori sollecitazioni rispetto ai tag normalmente utilizzati.

E non è tutto. L’assenza del silicio porta anche a una riduzione dei costi: senza chip i tag possono costare anche un decimo delle etichette tradizionali. Nel futuro il numero delle applicazioni aumenteranno di sicuro, anche grazie alle innovazioni che si stanno realizzando sui transistor su cui si basano i label senza chip polimerici trasparenti da stampare direttamente sul prodotto da taggare.

Luggage Tag con RFid – L’evoluzione

Sono diverse le sperimentazioni di Rfid nella gestione dei bagagli in corso o previste per l’immediato futuro, le regioni più avanzate sono Asia ed Europa.

In Asia i codici a barre sono poco efficienti e pronti per essere abbandonati e l’Europa ha molti hub dove il grande volume fra scambio di passeggeri e bagagli tra i voli rende molto attraente l’Rfid.

Da un recente rapporto pubblicato, i fatti di Londra hanno dimostrato che il trasporto aereo ha un disperato bisogno di nuovi sistemi per monitorare passeggeri e bagagli ed assicurare piena tranquillità. In questo avranno un ruolo chiave i sistemi Rfid il cui giro di affari nel settore del trasporto civile è destinato a crescere.

Buona parte di questa crescita sarà dovuta all’utilizzo dell’Rfid per l’etichettatura dei bagagli a seguito della decisione dell’ottobre 2005 della IATA di optare per uno standard mondiale unico per queste applicazioni: il sistema Rfid sulla banda di frequenza Uhf (Ultra High Frequency 860/960MHz).

Sono destinati a crescere, anche in conseguenza dei sempre maggiori controlli antiterrorismo, i sistemi di geo-localizzazione in tempo reale di cose ed oggetti all’interno dello spazio aeroportuale assegnando un tag Rfid a chiunque entri nell’area per monitorarne gli spostamenti.

Applicazioni di questo tipo useranno probabilmente la banda a frequenza a 2,45GHz appoggiandosi quanto più possibile a reti Wireless preesistenti (hot spot che consentono in aeroporto la connessione ad internet dei portatili dei viaggiatori in transito).

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