Sistemi automatici di tracciabilità a radiofrequenza (RFID)


I sistemi di tracciabilità di componenti industriali o di altro genere (per esempio generi alimentari o capi di abbigliamento) iniziano ad essere dotati di apparecchi (identificabili genericamente con il termine “etichetta”) che garantiscono la possibilità di risalire ad informazioni ritenute particolarmente importanti sulla vita del prodotto. L’identificazione di un componente e la sua rintracciabilità, possono ad esempio, permettere di:

  • risalire alle caratteristiche del prodotto (parti costitutive; lotto di appartenenza; processi produttivi adottati);
  • ricostruire la sua storia tecnico-commerciale (passaggi di proprietà; cambiamento di destinazione; accertamento delle cause di inconvenienti, ecc.);
  • richiamare un prodotto se si riscontra un rischio per la salute umana e l’ambiente;
  • agevolare l’identificazione ed il controllo di effetti indesiderati e a lungo termine sull’ambiente e sulla salute delle persone e degli animali.

I processi automatici di scrittura e lettura di tali informazioni riducono la possibilità di commettere errori in fase di lettura e di scrittura della codifica e consentono di rendere decisamente più rapide le fasi di raccolta delle informazioni rispetto a quanto non potrebbe essere fatto da operatori umani. Soluzioni completamente (o prevalentemente) automatizzate prendono il nome di sistemi di auto-identificazione (Auto-ID). Fra di essi, si stanno diffondendo ampiamente negli ultimi anni, anche in ambito industriale, i sistemi di tracciabilità a radiofrequenza (RFID). Essi sono costituiti da tre componenti principali:

  • il tag definito anche con il termine transponder;
  • il lettore definito anche con il termine transceiver;
  • l’infrastruttura software.

Il transponder, che rappresenta il supporto dati primario del sistema, viene applicato all’oggetto da identificare. In esso sono memorizzati tipicamente un codice identificativo univoco ed eventualmente ulteriori informazioni relative all’oggetto cui andrà associato.

Il lettore, grazie alla propria antenna, è il dispositivo che permette la comunicazione con il transponder tramite onde a radiofrequenza e che consente di effettuare le operazioni di lettura di dati dal tag ed, eventualmente, di scrittura su di esso.

L’infrastruttura software (ad esempio, un singolo PC o un sistema host) filtra i dati letti, rendendoli disponibili al sistema informativo aziendale. Il processo di lettura è principalmente legato all’identificazione dei dati di un preciso insieme di asset. I dati relativi all’asset riportati sul tag vengono “recuperati” mediante l’antenna e il lettore e raccolti da un sistema di gestione delle informazioni.

Per consentire la comunicazione dei dati fra il lettore e il transponder, è necessario usufruire di una fonte di energia che alimenti il sistema. Ad oggi, a seconda delle esigenze, è possibile scegliere fra tre diverse modalità di alimentazione per la trasmissione dell’informazione; in funzione della modalità più opportuna, sono impiegati tag di tipo diverso:

  • I tag passivi vengono utilizzati tipicamente nelle applicazioni di massa, per l’identificazione di mezzi di trasporto a bassa velocità o di oggetti. Questi transponder ricevono energia dalla stessa antenna di lettura in virtù del fenomeno dell’induzione elettromagnetica. Infatti il lettore RFID trasmette un fascio di energia il cui campo elettromagnetico investe il tag e fornisce al chip la potenza necessaria per trasmettere i dati. La capacità di trasmissione risulta quindi limitata ai momenti in cui il tag viene interrogato.
  • Una seconda categoria di tag (detti semiattivi) ha batterie incorporate, gestite con attenzione per il risparmio energetico, e impiegate per alimentare solitamente i sensori e/o le memorie presenti sul tag. La lettura dei dati avviene ancora sfruttando l’energia proveniente dal campo del lettore quando vengono interrogati.
  • I tag attivi vengono impiegati in applicazioni sofisticate o critiche, per esempio sono impiegati per l’identificazione di aerei militari e civili o di mezzi di trasporto in movimento a velocità elevate. Tali applicazioni richiedono funzionalità evolute come, ad esempio, quando è richiesto un controllo continuo telemetrico di grandezze fisiche. Questa tipologia di tag è pertanto dotato di una batteria impiegata sia per alimentare i circuiti interni del chip sia per le operazioni di trasmissione dei dati al lettore. Al contrario di quanto avviene con le altre due tipologie di tag, in questo caso, i dati possono essere trasmessi senza la necessità di una interrogazione del lettore. Le prestazioni di questi sistemi sono caratterizzate da comunicazioni effettuate a distanze che variano fra decine di metri e decine di chilometri.

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