La tecnologia a radiofrequenza è comune nella nostra vita. La maggior parte delle persone probabilmente utilizza la RFID settimanalmente o quotidianamente, ma quanto ne sa della RFID? Per proteggere meglio il nostro denaro e la nostra identità, dobbiamo capire i tipi di tag RFID e le loro applicazioni.
Quali sono i tipi più comuni di tag RFID che utilizziamo?
Esiste una varietà di Tag RFID sul mercato, e la loro gamma di frequenza in genere li distingue. I tipi di tag RFID possono essere classificati come a bassa frequenza, ad alta frequenza e ad altissima frequenza. Carte RFID in genere utilizzano una di queste tre frequenze per comunicare attraverso le onde radio. Quasi tutti i tipi di RFID che possiamo vedere possono essere attivi (alimentati), passivi (non alimentati) o semi-passivi (a batteria).
Per quanto riguarda la tracciabilità degli asset, ha tre opzioni: tag RFID attivi, passivi e semi-passivi.
I tag RFID attivi sono dotati di una batteria che trasmette periodicamente i segnali, il che li rende ideali per le applicazioni di localizzazione. Poiché la batteria aumenta la potenza del segnale, i tag attivi possono raggiungere distanze di lettura fino a 100 metri.
I tag RFID passivi non hanno una batteria e si affidano al segnale di un lettore esterno per essere alimentati in modo da poter trasmettere le informazioni al lettore. Poiché i tag passivi non hanno una fonte di alimentazione, il loro raggio di lettura è in genere di un metro o meno.
I tag RFID semi-passivi combinano il meglio dei due mondi: sono alimentati da una fonte esterna, ma possono anche memorizzare i dati per una successiva trasmissione senza doverli ricaricare da quella stessa fonte. I tag semi-passivi possono anche mantenere la loro carica più a lungo di quelli passivi, tipicamente fino a 10 anni.
Tipi di tag RFID - Bassa frequenza
La RFID a bassa frequenza è un tipo di RFID molto diffuso. Ha una banda compresa tra 30KHz-300KHz e una lunghezza d'onda di circa 2.400 metri.
I sistemi RFID a bassa frequenza in genere consentono la comunicazione solo in un piccolo intervallo tra 125KHz-134KHz. Questo perché esistono più tipi di segnali tra 30KHz-300KHz. Il suo canale di comunicazione unico gli permette di penetrare facilmente nel metallo e nell'acqua. È estremamente amichevole per metallo e ambienti liquidi.
L'RFID a bassa frequenza ha un raggio di lettura ridotto, anche se ha una lunghezza d'onda relativamente lunga. Ha un raggio di lettura molto più corto rispetto alle frequenze HF e UHF, arrivando solo fino a circa 50 cm in condizioni ideali. Si basa sull'accoppiamento induttivo.
Le etichette RFID a bassa frequenza possono essere relativamente costose. I diversi tipi e le diverse applicazioni possono portare a una differenziazione dei prezzi. Il prezzo per tag varia in genere da $0,70 a $20. Poiché sono alimentati tramite accoppiamento induttivo, possono durare indefinitamente. Tuttavia, poiché le diverse applicazioni causano diversi livelli di usura, la durata può variare. Tutti i tag RFID a bassa frequenza utilizzano lo stesso tipo di accoppiatore magnetico per la comunicazione, ma possono essere realizzati in varie forme e dimensioni.
Il lettore impiega più tempo per ricevere e decodificare il segnale dal tag. Poiché la sua velocità di lettura è lenta, anche la velocità dei dati trasmessi sarà relativamente più bassa.
Applicazioni diverse scelgono combinazioni diverse di antenne o lettori LF. Devono spendere da poche centinaia di dollari a un migliaio di dollari di costo. La differenza evidente tra questo e altri tag RFID è che i tag LF non hanno standard di sicurezza. Pertanto, si raccomanda alle aziende di non utilizzarli per applicazioni che richiedono comunicazioni criptate.
Esempio di applicazione RFID LF
Tracciamento del bestiame
L'applicazione della tecnologia RFID alle mucche è un metodo di tracciamento durevole ed efficace. La tracciabilità si ottiene attaccando alla mucca una targhetta auricolare o un anello al piede con un'etichetta RFID. Le persone possono tracciare tutti i collegamenti tra la nascita e la consegna al mercato nel tag RFID. In caso di contaminazione, aiuta a richiamare il lotto esatto di carne in caso di problemi. I tag LF sono il tipo di tag RFID ideale per le applicazioni di tracciamento del bestiame.
Le etichette auricolari con tag RFID hanno risultati migliori rispetto a codici a barre. Saranno più resistenti e duraturi. Perché il bestiame può stare sotto la pioggia, il sole o in presenza di altri animali per lunghi periodi, codici a barre sono relativamente più facili da danneggiare. Per gli oggetti che richiedono un monitoraggio a lungo termine, l'uso dei codici a barre ha dato risultati non ottimali.
Controllo degli accessi
La carta di controllo accessi RFID a bassa frequenza è uno dei nostri tipi più comuni di tag RFID. Può essere utilizzata come chiave per il controllo degli accessi agli uffici. Queste carte di controllo accessi RFID a bassa frequenza richiedono la vicinanza al lettore per funzionare. Ciò causerà inevitabilmente l'usura della carta di accesso. Se si utilizzano i codici a barre, si stima che sarà necessario sostituire un nuovo lotto di carte di controllo degli accessi in breve tempo. Inoltre, è molto facile per i criminali copiare le carte di accesso realizzate con codici a barre, che comportano un'eccessiva insicurezza. Le carte di accesso realizzate con la tecnologia RFID saranno più durevoli e sicure.
Tipi di tag RFID - Alta frequenza
La banda ad alta frequenza dello spettro RF è compresa tra 3 MHz e 30 MHz. La lunghezza d'onda è molto più corta, solo 22 metri circa. Sia l'HF che l'LF utilizzano lo stesso principio operativo. Il tag e il lettore/antenna utilizzano l'accoppiamento magnetico per la comunicazione. Le onde HF consentono di attraversare la maggior parte dei materiali, ad eccezione dell'acqua e dei metalli densi. Ad esempio, i tag HF non vengono influenzati e funzionano correttamente in ambienti con metalli sottili come l'alluminio.
I sistemi RFID HF sono diversi, quindi i tag RFID HF producono diversi intervalli di lettura. Ma nella maggior parte dei casi, hanno un campo di lettura che va da pochi centimetri a circa un metro.
Il NFC esiste nella banda ad alta frequenza dello spettro RFID. L'NFC è uno standard di comunicazione globale ed è regolamentato a livello internazionale. Utilizza protocolli di comunicazione approvati dall'Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione o ISO. Grazie alla sua natura globale, è facile adattare l'NFC a una varietà di applicazioni.
Sia i tag HF che quelli NFC sono relativamente economici. A seconda delle dimensioni e della forma personalizzata dall'azienda, ogni tag può costare da $0,35 a $10. Esistono in molte forme, di solito adesivi, carte o etichette avvolte in plastica. Di solito è abbastanza piccolo da poter essere utilizzato su molti articoli.
I tag NFC possono essere letti dallo stesso lettore HF o da qualsiasi smartphone con un lettore HF/NFC. Poiché uno smartphone abilitato NFC può leggerlo direttamente, le persone possono utilizzare i tag HF/NFC nella maggior parte delle applicazioni.
Esempio di applicazione HF RFID
Gestione della biblioteca
La tecnologia RFID ad alta frequenza può migliorare efficacemente l'efficienza delle casse e delle restituzioni della biblioteca. Possiamo utilizzare i codici a barre insieme alla tecnologia RFID. Il lettore della cassa scansiona il codice a barre della tessera della biblioteca per ottenere le informazioni personali. Il lettore rileva il tag RFID sul libro per ottenere le informazioni sul testo e la quantità. Di solito le persone scansionano le loro carte della biblioteca alla cassa e impilano i libri sul pad RFID per completare la registrazione della restituzione. Successivamente, il libro viene lasciato cadere nella scatola designata per confermare la restituzione del libro. Il lettore utilizza le informazioni contenute nel tag RFID per ordinare i libri in modo logico ed efficiente.
La tecnologia RFID offre un modo più preciso, efficiente e veloce per riportare i libri sugli scaffali. È particolarmente affidabile per le biblioteche che vogliono fare di più con meno. Una biblioteca ha bisogno di più lavoro se utilizza un sistema di codici a barre. Il personale deve scansionare ogni libro separatamente durante il processo di ritiro e restituzione. Se il codice a barre è graffiato o segnato in modo da non poter essere letto, il dipendente dovrà gestirlo manualmente. I dipendenti devono inserire le informazioni del progetto in un sistema informatico. Inoltre, i dipendenti devono dedicare più tempo a questa operazione.
L'RFID offre un livello di sicurezza superiore rispetto ai codici a barre. Di fronte al numero di libri ritirati, si può scansionare il codice a barre sul libro per confermare che è stato restituito. Ma cosa succede se qualcuno mette giù un libro e prende gli altri libri di cui è stata confermata la restituzione? I lettori RFID identificheranno immediatamente la discrepanza e la informeranno.
Gestione delle forniture mediche
L'RFID ad alta frequenza può essere utilizzato per monitorare l'uso di articoli chirurgici da parte dei pazienti sul tavolo operatorio. Il sistema di controllo e bilanciamento è utile per aiutare i medici e gli infermieri a tenere traccia del numero di spugne utilizzate durante l'intervento. Assicurerà che nessuna spugna venga lasciata dal personale medico all'interno del paziente durante l'intervento. Il lettore conterà il numero di spugne utilizzate prima e dopo. Se vengono preparate 15 spugne sul tavolo operatorio, il lettore lo verificherà anche dopo l'operazione. In questo modo si assicura che la stessa quantità di spugne venga portata via dalla sala operatoria prima e dopo l'intervento.
Controllo qualità
Le aziende possono utilizzare l'RFID ad alta frequenza per monitorare la qualità dei loro vini. È perfetto per tracciare il vino da quando lascia la cantina al centro di distribuzione e poi al rivenditore. Durante il trasporto, il vino deve essere sempre mantenuto in condizioni adeguate. Una temperatura troppo alta o troppo bassa può creare problemi. Le aziende possono programmare i tag RFID. Le persone possono utilizzare i tag RFID per controllare la temperatura e altri fattori ambientali che influenzano la qualità del vino. Leggendo il tag sul vino, le aziende possono anche farsi un'idea dell'ambiente in cui si trova il vino e di quanto tempo è stato conservato. Se i dati indicano che il vino è stato conservato a lungo in un ambiente inferiore, verrà trattato come merce danneggiata e rimosso per essere distrutto. A differenza dell'RFID, i codici a barre sono di sola lettura e non possono raccogliere attivamente altri dati. L'RFID, invece, ha più funzionalità.
Tipi di tag RFID - Ultra-alta frequenza
La RFID UHF esiste in una gamma di bande di frequenza più ampia rispetto alle frequenze basse e alte. È compresa tra 300MHz-3GHz. Tuttavia, la maggior parte dei sistemi RFID UHF può operare nelle bande tra 860MHz-960MHz. Solo un piccolo numero di sistemi RFID unici opera a 433MHz e 2,45GHz.
La tecnologia RFID UHF non è universale. Aderisce agli standard del protocollo di comunicazione stabiliti dal GSI. È anche soggetto agli standard di frequenza stabiliti dai singoli Paesi.
Il sistema RFID UHF utilizza un principio di comunicazione diverso rispetto alle frequenze basse e alte. Utilizza la modulazione passiva di retrodiffusione. È disciplinato dalla specifica GS1 EPCglobal UHF Classe 1 Generazione 2 (nota come ISO-18000-6C standard).
La lunghezza d'onda UHF può essere di 12 cm a 2,45 GHz. Se si considera la lunghezza media, è di circa 33 cm. Di solito possiamo vederla in sistemi RFID passivi e sistemi RFID attivi.
Esempio di applicazione RFID UHF
L'UHF RFID è di solito il tipo più comune di tag RFID utilizzato nei grandi magazzini e nei centri di distribuzione. Supporta il tracciamento e l'identificazione di più articoli contemporaneamente.
Siamo più comunemente utilizzati nei moduli di spedizione e ricezione. È particolarmente importante per la produzione end-to-end e la gestione degli asset industriali. L'HF RFID si differenzia dagli altri due tipi di RFID perché può fornire un raggio di lettura fino a 30 piedi in determinate condizioni. I dati trasmessi con lunghezze d'onda ad alta frequenza saranno anche relativamente più veloci. Ciò dimostra che le aziende possono spostare grandi quantità di prodotti più velocemente in poco tempo.
La tecnologia RFID ad alta frequenza può ridurre il tempo necessario per ricevere pallet o scatole di grandi dimensioni. I lettori RFID possono essere installati presso le porte delle piattaforme designate e sintonizzati sulla stessa larghezza di banda dei tag presenti sugli articoli ricevuti. Le aziende possono ridurre al minimo le interruzioni del loro flusso di lavoro, grazie alle opportune regolazioni. Il sistema offre alle aziende un modo efficiente e preciso di movimentare gli articoli di magazzino attraverso la catena di approvvigionamento.
Tuttavia, i sistemi RFID UHF non sono maturi come quelli che utilizzano le frequenze RFID a bassa e alta frequenza. Non esiste una larghezza di banda globale standard internazionale. La gamma di frequenze varia a seconda del Paese/regione in cui viene utilizzata. Per quanto ne so, gli Stati Uniti utilizzano attualmente una larghezza di banda HF più elevata rispetto all'Europa.
Ognuno dei tre diversi tipi di tag RFID ha i suoi vantaggi. Le aziende devono considerare diversi aspetti al momento della scelta del tag, per trovare il tipo di RFID più adatto. Ad esempio, quale tipo di potenza del tag è appropriata, quali protocolli l'azienda può utilizzare per supportare queste scelte, ecc.
