Come rispondere ai bisogni di identificazione, tracciabilità e visibilità della merce? RFID è la risposta!

L’RFID è una tecnologia di riconoscimento univoco e automatico sempre più utilizzata nella logistica, nella distribuzione ma anche per la gestione degli asset. L’unico limite di questa tecnologia è la fantasia, poichè si adatta a tantissime applicazioni.

Che cos’è l’RFID?

Acronimo inglese di Radio Frequency Identification, l’RFID è la tecnologia di identificazione automatica basata sulla propagazione nell’aria di onde elettro-magnetiche, che consente la rilevazione univoca, automatica (hand free), massiva e a distanza di oggetti, animali e persone sia statici che in movimento.

RFID VS barcode

Se i codici a barre (barcode) hanno l’assoluta necessità di essere visibili al lettore per poter essere scannerizzati, le etichette RFID non richiedono questa portata. Le onde radio, infatti, passano facilmente attraverso la maggior parte dei materiali come legno, plastica o vernici. Queste caratteristiche portano almeno tre vantaggi:

1. Efficienza, poiché l’acquisizione dei dati può avvenire senza l’intervento umano
2. Flessibilità, non essendoci la necessità di essere visibili, il posizionamento dei tag sugli oggetti può avvenire con minori limitazioni
3. Robustezza, i tag non sono danneggiati da umidità e sporco, possono essere inglobati direttamente nei pallets o nelle scatole ricevendone ulteriore protezione

Rispondere ai bisogni di identificazione, tracciabilità e visibilità

Al centro del concetto di tracciabilità si trova la visibilità, intesa come identificazione del prodotto, raccolta di informazioni affidabili e in tempo reale rese sempre disponibili e condivise lungo l’intera filiera.

I tag possono essere non solo letti, ma anche scritti. Le informazioni contenute nella memoria del chip possono essere quindi modificate e aggiornate nel tempo in modo da tenere traccia di trasformazioni o passaggi cui l’oggetto è sottoposto durante il suo ciclo di vita: con il tag RFID l’informazione segue il prodotto, dall’inizio della sua creazione fino al suo smaltimento.

Le letture e scritture possono avvenire non solo singolarmente ma anche in modo massivo: una popolazione di tag RFID che attraversa un campo elettromagnetico è rilevata contemporaneamente. Ciò può rendere il lavoro molto più veloce, semplice e preciso.

Bisogna però sottolineare che ogni microchip di silicio ospitato nel tag RFID contiene un codice TID al mondo e non è scrivibile né modificabile in alcun modo, ma solo leggibile. In termini di sicurezza, ciò significa che il tag non può essere clonato, essendo l’unicità garantita dai produttori dei microchip, in accordo con gli organismi internazionali di standardizzazione.

Il tag RFID può assumere forme, dimensioni e avere rivestimenti vari. È quindi adattabile anche ad applicazioni custom e in ambienti ostici come ad esempio alte temperature, presenza di acqua, detergenti, polvere, coloranti, solventi ed agenti chimici.

Architettura del sistema RFID

RFID Attivo o Passivo?

Esistono due grandi famiglie di tecnologie RFID, a seconda della sorgente di energia che la alimenta: RFID passivo e attivo.

Nell’RFID attivo i tag vengono alimentati da un accumulatore esterno di energia, solitamente costituito da una batteria a lunga durata: quando interrogati dal sistema di lettura, i suddetti tag emettono una propria energia in radio-frequenza in grado di propagarsi su distanze più consistenti. Utilizzando l’avanzata tecnologia di trasmissione radio nella banda UHF, gli apparati RFID Attivi trasmettono e ricevono dati a distanze fino a 100 metri (Tag i-B2) o fino a 500 metri con tag della famiglia i-Q350[RG1].

Nell’RFID passivo , invece, l’antenna collegata al reader genera un campo elettromagnetico tale da permettere al tag di immagazzinare l’energia necessaria per attivare il chip ed inviare le informazioni necessarie al reader. Questo permette l’utilizzo di tag senza l’ausilio di fonti di energia esterne, abbassandone esponenzialmente il costo ma riducendone drasticamente la distanza di lettura(fino a 10-15m).

La scelta dell’antenna RFID UHF da collegare al reader può sembrare difficile per i non addetti ai lavori. Le antenne RFID in genere sembrano fisicamente simili, quindi sono le specifiche tecniche a distinguerle l’una dall’altra. Quando si seleziona un’antenna RFID, le tre specifiche più importanti da considerare sono la gamma di frequenza, il guadagno/larghezza del fascio e la polarizzazione.

Intervallo di frequenze

Ogni paese ha normative che specificano le gamme di frequenza e le potenze consentite per le trasmissioni RFID UHF all’interno di quel paese. Le tre gamme di frequenza più diffuse per le antenne RFID UHF sono:

• 902-928 MHz (USA/FCC)
• 865-868 MHz (EU/ETSI)
• 860-960 MHz (globale)

Quando si sceglie un’antenna RFID, bisogna selezionare accuratamente la gamma di frequenza adatta alla nazione nella quale si installerà il sistema.

Guadagno/larghezza del raggio

Guadagno e larghezza del fascio sono raggruppati insieme perché  rappresentano due delle caratteristiche principalidi un’antenna. Maggiore è il guadagno, minore  sarà l’apertura dell’antenna; Un guadagno maggiore permette all’onda di percorrere distanze maggiori. Larghezza e guadagno del fascio sono analoghi al raggio di una torcia. L’ampiezza del raggio è determinata dal guadagno: maggiore è il guadagno, più focalizzato sarà il raggio. L’ampiezza del fascio e il guadagno ideali dipenderanno dall’applicazione specifica, non esiste uno standard. Se hai molti tag che non creano densità a breve distanza, molto probabilmente non hai bisogno di un’antenna ad alto guadagno; sarebbe più vantaggioso utilizzare un’antenna ad ampia larghezza del fascio con guadagno relativamente basso.

Polarizzazione

La maggior parte delle antenne RFID UHF lavorano in polarizzazione circolare, anche se in commercio ne esistono con polarizzazione lineare. Le antenne a polarizzazione lineare inviano onde RF su un unico piano. Le antenne a polarizzazione circolare inviano onde radio con un movimento circolare, in senso orario o antiorario. Quando le onde ruotano in senso orario, l’antenna è un’antenna polarizzata circolarmente sinistra (LHCP); quando le onde ruotano in senso antiorario, l’antenna è un’antenna polarizzata circolarmente destra (RHCP).

Soluzioni vincenti

Allnet.Italia, grazie al team di esperti della BU Internet of Things, può consigliarti e seguirti nella scelta del reader e dell’antenna più adatto alla tua necessità.
Disponiamo di reader fissi e hand held dei migliori brand sul mercato, come Impinj (facente parte della RAIN RFID Alliance, di cui sono fondatori) e Denso Wave (padre del QR Code), correlati alle antenne di diversi brand tra i quali Laird e Times-7.

Solitamente le applicazioni principali nei quali la tecnologia RFID è molto utilizzata sono il tracciamento del materiale nei processi logistici, sia puntualmente la posizione nello spazio (grazie a xArray di impinj) ad esempio con gli scaffali intelligenti (con reader fissicome l’R700 di impinj e antenne laird o times-7) sia con varchi di passaggio entrata e uscita (come ad esempio xSpan di impinj), nei processi produttivi (per tracciare passo passo la filiera di produzione di un certo oggetto), è sfruttato per fare l’inventario intelligente nell’ambito retail (grazie ad esempio all’SP1 di Denso Wave), verificare le perdite di materiale e le uscite dal negozio stesso (per prevenire i furti), verificare quali componenti passano nei camerini più spesso (ne è un esempio vincente Decathlon); in ambito healthcare, la tecnologia viene utilizzata sia in sala operatoria per ottimizzare i tool che verranno utilizzati dai medici (ad esempio verificare che il set di attrezzi sia sempre completo) che, ad esempio, tracciare il vestiario ospedaliero durante il lavaggio nelle lavanderie industriali.

Altri esempi vincenti sono il tracciamento dei materiali preziosi nella creazione di gioielli, nell’ambito food invece la possibilità di una filiera trasparente, dalla raccolta alla produzione al supermercato, oppure alla tavola direttamente.

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