Sistemi di identificazione automatica. Tecnologie, applicazioni e prospettive future – I parte….

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Nonostante il loro nome, le frequenze usate dai sistemi Rfid spaziano da meno di 135 kHz fino ai GHz (frequenze tipiche delle microonde). I transponders comunemente disponibili sul mercato lavorano su bande di frequenza che variano da 60 kHz a 5.8 GHz, a seconda delle applicazioni. I sistemi Rfid sono sempre composti da due elementi (Figura 16):
– Il transponder (chip con antenna, il nome deriva da transmitter + responder), che è collocato sull’oggetto da identificare
– Il lettore (Rfid reader), che a seconda della tecnologia usata e dell’applicazione può essere un dispositivo di sola lettura o di lettura/scrittura Il lettore tipicamente contiene un modulo di radiofrequenza (trasmettitore e ricevitore), un’unità di controllo e un dispositivo di accoppiamento (antenna).
Il transponder: costituisce il dispositivo del trasporto dei dati del sistema Rfid, normalmente è composto da un’antenna e da un microchip elettronico Il transponder può assumere diverse forme (etichetta, card, capsula etc.) e viene accoppiato all’oggetto o alla persona da identificare. Una volta entrato in colloquio con il lettore, attraverso l’antenna, comunica le informazioni contenute (natura dell’oggetto, parametri, temperatura, scadenza, autenticità ecc.) I transponder (Figura 17) possono essere:
– di sola lettura (read only)
– di una scrittura e molte letture (write once/read many – Worm)
– lettura e scrittura multiple (read/write)
Tutti hanno un numero seriale, scritto in fabbrica, sempre diverso e inalterabile (read only number). I transponder più maneggevoli sono quelli passivi, ossia senza batteria a bordo, che utilizzano, tramite l’antenna, l’energia trasmessa dal lettore. I sistemi Rfid coprono una serie molto vasta di applicazioni che utilizzano transponder, i principali settori di impiego sono: antitaccheggio elettronico; stoccaggio di container e controllo di vagoni ferroviari; tracciabilità dei capi di bestiame; controllo d’accesso di veicoli; controllo accessi di persone; logistica; skipass; autenticazione di documenti; distributori automatici di carburanti; sistemi antifurto per automobili; cronometraggi sportivi; pedaggi autostradali (telepass).

Sistemi senza chip (chipless)
Attualmente stanno guadagnando visibilità tre tecnologie di trasporto dati (su supporto magnetico) del tipo chipless:
– memorie a risonanza magnetica programmabili (Pmr);
– sistemi Flying Null (Fn);
– memorie magnetiche a bassa frequenza (Lfm).
Il sistema Pmr utilizza le proprietà di risonanza di alcuni materiali magnetici per realizzare delle targhette che possono essere lette usando un appropriato campo magnetico alternato a bassa frequenza. I dati sono inseriti sulla targhetta magnetica con un metodo a contatto simile a quelli usati per le strisce magnetiche. Sono attualmente disponibili sul mercato targhette da 20 bit e 64 bit (già dotate di un sistema di codifica dei dati e di un sistema per la rilevazione degli errori). I costi sono di circa 25 e 50 centesimi di euro rispettivamente. Questa tecnologia è stata applicata con successo in applicazioni caratterizzate da grandi volumi come i sistemi antitaccheggio nella vendita al dettaglio e l’etichettatura di farmaci come mezzo per controllare i dosaggi. Il sistema Flying Null (Figura 18) offre una opzione a costi particolarmente bassi per piccole esigenze di capacità di memoria. La tecnologia sfrutta le proprietà dei materiali ad altissima permeabilità magnetica. I dati sono definiti da una serie di semplici strutture magnetiche passive analoghe, in molti aspetti, alle barre dei codici a barre di tipo tradizionale. Essi sono conservati riducendo od eliminando la permeabilità magnetica di opportune zone del materiale o incorporando una striscia magnetizzabile molto vicino al materiale permeabile. La lettura/scrittura della targhetta (tag) è facile da implementare: il processo di scrittura richiede il contatto con una testa scrivente; il processo di scrittura è realizzato da un lettore magnetico induttivo ad alta risoluzione. Le antenne più efficienti hanno la forma di un cerchio attraverso il quale passa la targhetta sebbene sono possibili forme a slot e letture laterali. Le distanze di lettura vanno da 0,5 m a 1,0 m per antenne circolari e pochi centimetri per letture laterali. Un’ulteriore, importante possibilità delle tecnologie flying null è quella di poter determinare la posizione del tag in uno spazio tridimensionale, ma il sistema non è ancora adatto ad applicazioni pratiche. Le attuali applicazioni per il trasporto di dati flying null include la sicurezza di documenti e la sorveglianza nei grandi magazzini. Le Lfm sono strutture multistrato sottili in alluminio che presentano proprietà magnetiche altamente direzionali. I dati sono codificati dalla direzione di magnetizzazione nei singoli strati. Le tag possono essere personalizzate per adattarle a qualsiasi applicazione (sono disponibili spessori fino a 20 µm per applicazioni a documenti cartacei). Attualmente la capacità di una targhetta è di 48 bit. La velocità di trasferimento dei dati è 6-7 tag al secondo. Il prezzo si aggira attorno ai 10 centesimi di euro. Le maggiori applicazioni sono le lavanderie industriali, riconoscimento di fiche da casinò, e identificazione di animali.

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