Cos'è un Tag RFID?

Cosa sono i tag RFID?

I tag RFID, o Radio Frequency Identification, sono una tecnologia utilizzata per identificare e tracciare automaticamente gli oggetti. Si tratta di un piccolo dispositivo elettronico dotato di chip e antenna. A differenza dei codici a barre, i tag RFID non richiedono una linea visiva per essere letti, il che consente un'acquisizione dei dati più efficiente.

I tag RFID sono costituiti da un circuito integrato (IC) collegato a un'antenna, solitamente con una piccola bobina di fili e un involucro protettivo (come una scheda di plastica), a seconda delle esigenze dell'applicazione. I tag sono talvolta chiamati 'transponder'. A volte i tag RFID sono chiamati inlays, anche se tecnicamente un inlay è un tag montato su un substrato pronto per essere convertito in un'etichetta intelligente.

I tag RFID possono essere disponibili in diverse forme e dimensioni. Alcune possono essere piccole come un chicco di riso. I dati vengono memorizzati nell'IC e trasmessi attraverso l'antenna a un lettore. I tag RFID possono essere privi di batteria o autoalimentati da una batteria. I tag possono essere anche di sola lettura (i dati memorizzati possono essere letti ma non modificati), in scrittura (i dati memorizzati possono essere alterati o riscritti) o una combinazione, in cui alcuni dati sono memorizzati in modo permanente mentre la memoria rimanente è lasciata accessibile per la successiva codifica e gli aggiornamenti.

Una fonte di alimentazione a tag può essere passiva, semi-passiva o attiva, è progettata per funzionare su frequenze specifiche o gamme di frequenze e si presenta in molti formati, come etichette, braccialetti, bottoni o integrata in oggetti.

Come Funzionano i Tag Rfid?

I tag RFID contengono informazioni memorizzate elettronicamente che fungono da etichetta per l'identificazione degli oggetti. I tag identificano, classificano e tracciano asset specifici. Contengono maggiori informazioni e capacità di dati rispetto ai codici a barre. A differenza dei codici a barre, in un sistema RFID, molti tag vengono letti simultaneamente e i dati vengono letti da e scritti su un tag. È possibile classificare i tag RFID in base alla fonte di alimentazione, alla frequenza e al fattore di forma. Per funzionare, tutti i tag hanno bisogno di alimentazione per attivare il chip e per trasmettere e ricevere dati. Il modo in cui il tag riceve la sua alimentazione determina se è passivo, semi-passivo o attivo.

La maggior parte dei tag passivi utilizza la memoria EEPROM. Alcune sono programmate al laser a livello di silicio. Molte etichette attive utilizzano SRAM alimentato a batteria. I tag passivi (senza batteria) dispongono generalmente da 64 bit a 1 kilobyte di memoria non volatile.

I tag attivi, come quelli utilizzati nei tag militari, possono avere una capacità di memoria fino a 128 kilobyte.

La temperatura operativa tipica per un inlay RFID (etichetta) presente nella maggior parte delle etichette intelligenti è compresa tra -25 ºC e 70 ºC. La temperatura di stoccaggio è generalmente compresa tra -40 ºC e 85 ºC. Questi valori possono variare in base al produttore e ai componenti dell'etichetta. Sul mercato sono disponibili tag industriali in grado di resistere a temperature fino a 250 ºC, ad esempio per soddisfare i requisiti di sterilizzazione mediante calore per gli articoli medici.

Quali sono i tipi di tag RFID?

Usi generici

Etichette dotate di inserti RFID progettati per offrire intervalli di lettura ottimali nella maggior parte delle applicazioni; generalmente più piccole, sono disponibili in carta e materiali sintetici per l'uso su superfici non metalliche, plastiche o cartone ondulato.

Avanzati

Etichette con inserti che offrono prestazioni di lettura superiori quando posizionate su o vicino a materiali difficili o devono essere lette in obliquo e dove sono necessarie portate maggiori. Di dimensioni generalmente maggiori, sono disponibili in carta e materiali sintetici per l'uso su superfici non metalliche, plastiche o ondulate.

Speciali

Etichette con design speciali dotate di inserti frontali che consentono distanze di lettura maggiori su metallo o per applicazioni impegnative.

Flag:  Design di etichette che si allontanano dalla superficie di un asset, posizionando l’inlay in modo da garantire una leggibilità affidabile.

On-Metal: L'etichetta dispone di uno strato di schiuma tra l'inserto e l'adesivo per ridurre l'interferenza del metallo e garantire una lettura affidabile.

Tag Incapsulati: componente inserito tra due materiali per tag, per le applicazioni che non richiedono una soluzione adesiva.

A cosa servono i tag RFID?

I tag RFID vengono usati per identificare e tracciare qualsiasi risorsa. Vi aiutano a migliorare l'efficienza poiché possono scansionare simultaneamente un gran numero di tag, anche se si trovano all'interno di una scatola o nascosti alla vista.

L'assegnazione di tag RFID garantisce la visibilità del movimento del prodotto, semplifica la distribuzione, migliora le previsioni della domanda e rende la produzione più reattiva. Alcuni dei maggiori vantaggi dell'RFID sono stati dimostrati nelle implementazioni a livello di articolo nei negozi di abbigliamento al dettaglio. L'etichettatura a livello di articolo, dove piccoli tag RFID non descrittivi sono tipicamente incorporati nelle etichette dei capi d'abbigliamento esistenti, sta aiutando a risolvere le sfide dei rivenditori, tra cui i livelli di scorte esaurite, l'accuratezza dell'inventario e a facilitare ai clienti di trovare rapidamente e facilmente la taglia, lo stile e il colore che stanno cercando.

Sia i tag generici che quelli avanzati possono essere utilizzati in diverse applicazioni, come nel settore dei trasporti e della logistica, nelle operazioni di distribuzione, spedizione e ricezione, gestione magazzino, incluse le applicazioni per casse, pallet e cross-docking. Nel settore manifatturiero, le applicazioni includono i processi produttivi in corso, l'etichettatura dei prodotti, l'identificazione dei prodotti e i Numeri di serie, la sicurezza e la marcatura del ciclo di vita dei prodotti. Nel settore sanitario, possono essere impiegate per l'identificazione dei pazienti, l'etichettatura di campioni, analisi di laboratorio e farmaci, nonché per la gestione di documenti e cartelle cliniche.

Le etichette speciali sono progettate per l'uso in applicazioni più impegnative. Nel settore dei trasporti e della logistica, vengono utilizzati per la gestione delle flotte e per tracciare i container metallici e quelli riempiti di liquidi. Nel settore manifatturiero, possono essere utilizzati per il tracciamento degli asset di strumenti, attrezzature, parti metalliche, contenitori riutilizzabili e fusti chimici. Nel settore retail, per l'identificazione di gioielli, occhiali da sole e altri piccoli oggetti delicati.  Tracciamento degli asset IT di computer portatili, stampanti, antenne e componenti infrastrutturali. Infine, nel settore sanitario, possono essere utilizzati per tracciare sedie a rotelle, letti, bombole di ossigeno, pompe per infusione endovenosa e strumenti diagnostici medici.

Come leggere i tag RFID?

Un lettore RFID è un componente chiave di una soluzione RFID. I lettori attivano un tag all'interno del suo raggio d'azione e raccolgono i dati del tag. I lettori hanno anche la capacità di scrivere o codificare un tag RFID. Sebbene un lettore possa elaborare numerosi tag contemporaneamente, è in grado di riconoscere ogni singolo tag e di dare priorità a tutti i dati raccolti. I lettori utilizzano algoritmi e la filtrazione dei dati dei tag per leggere tutti i dati in entrata e possono anche isolare tag specifici in base a una determinata logica e alla loro importanza per un particolare processo. Ad esempio, un lettore può elaborare tutti i tag in un'area specifica, ma ha la capacità di concentrarsi su un tag particolare per facilitare l'individuazione o la localizzazione di quell'elemento specifico in modo più efficiente.

Esistono diversi tipi di lettori RFID, tra cui quelli fissi e passivi UHF, disponibili in un'ampia gamma di forme, dimensioni e fasce di prezzo. Conoscere l'ambiente e l'applicazione vi aiuterà a restringere le scelte. Ad esempio, un piccolo magazzino di un punto vendita può utilizzare un lettore fisso alla porta di transito per leggere i prodotti che entrano e escono dalla retrobottega, mentre un bacino di spedizione o di ricevimento impiegherebbe un lettore industriale fisso in un'installazione di portone del bacino per leggere i pallet che arrivano e partono da un camion. Un grande negozio con più piani può utilizzare un lettore fisso montato a soffitto per coprire l'intera area di vendita. I lettori fissi integrano anche le antenne nella soluzione. È l'antenna che emette l'energia e cattura i dati dal tag per trasmetterli al lettore.

I lettori palmari sono ideali quando è necessario leggere l'asset sul posto, svolgono la stessa funzione dei lettori fissi, ma offrono flessibilità sul luogo di lavoro. I lettori palmari si dirigono naturalmente verso le risorse effettive, offrono prestazioni in un'ampia gamma di ambienti e rappresentano una soluzione conveniente per la lettura RFID.

I dispositivi palmari offrono funzionalità di lettura RFID e codice a barre e possono essere sfruttati per eseguire applicazioni standard attuali e funzioni RFID specifiche. I dispositivi palmari, come i lettori fissi, sono disponibili in diversi formati, sia integrati con un terminale mobile che nella versione sled, abbinabile a un computer mobile a scelta del cliente.

Qual è la differenza tra tag attivi e passivi?

L'RFID attivo necessita che i tag siano dotati di alimentazione propria (solitamente una batteria) e di un trasmettitore per inviare un segnale al lettore RFID. Possono memorizzare più dati, hanno una portata di lettura maggiore e sono un'ottima scelta per soluzioni ad alta precisione che richiedono tracciamento in tempo reale. Sono più grandi a causa della necessità di una batteria e sono generalmente più costosi. I ricevitori rilevano le trasmissioni unidirezionali provenienti dai tag attivi.

Il RFID passivo non dispone di una fonte di alimentazione e utilizza un'antenna e un circuito integrato (IC). Il lettore emette onde radio che alimentano l'IC quando si trova nella zona di copertura del lettore. Questi tag sono generalmente limitati a fornire informazioni di identificazione di base, ma possono essere di piccole dimensioni, avere una lunga durata (oltre 20 anni) e un costo ridotto.

Come funzionano i tag RFID passivi

I tag RFID passivi includono un circuito integrato (IC) a bassa potenza collegato a un'antenna e racchiuso in un materiale protettivo (media dell'etichetta) come stabilito dall'applicazione. I dispositivi RFID più compatti utilizzano un chip IC di appena mezzo millimetro quadrato, circa le dimensioni di un piccolo seme. La memoria integrata all'interno del chip memorizza i dati, mentre il chip trasmette/riceve informazioni attraverso l'antenna a un lettore esterno.

I tag passivi ricevono tutta l'energia dal lettore esterno, permettendo al tag di “risvegliarsi” e trasmettere i dati. In particolare, i tag possono essere di sola lettura (i dati memorizzati possono essere letti ma non modificati), di lettura/scrittura (i dati memorizzati possono essere alterati o riscritti) o una combinazione, in cui alcuni dati sono memorizzati in modo permanente mentre la memoria rimanente rimane accessibile per la successiva codifica e gli aggiornamenti. Il vasto numero di tag RFID passivi utilizzati nelle applicazioni della catena di fornitura (come la gestione degli asset, il monitoraggio dell'inventario, il controllo degli accessi e il tracciamento a livello di articolo) è conforme allo standard UHF Gen 2 sviluppato da EPCglobal. I tag passivi utilizzano la tecnologia Electronic Product Code®, che consente agli utenti di identificare con precisione più articoli a distanze non raggiungibili con le generazioni precedenti di tag RFID. Per ulteriori informazioni sullo standard Gen 2, visitate www.gs1.org/epcglobal.

Un tag RFID passivo è in grado di trasmettere un Numero di serie univoco da una distanza compresa tra 1,5 e 9 metri in risposta a una richiesta proveniente da un dispositivo di lettura. I lettori RFID si connettono attraverso le reti ai sistemi informatici che associano o confrontano i dati RFID con un database interno. Il tag Numero di serie funge da indicatore per le informazioni relative al prodotto. Gli etichette UHF Gen 2 sono ideali per applicazioni che richiedono un costo contenuto, una lunga portata e una sicurezza limitata o assente. Altre tecnologie RFID come il gruppo di tecnologie proprietarie MIFARE® basate sullo standard ISO/IEC 14443 Tipo A a 13,56 MHz per schede smart senza contatto, offrono una crittografia robusta, costi unitari più elevati e intervalli di lettura molto brevi (da pochi centimetri a qualche metro). MIFARE trova uso in applicazioni di carte di pagamento e biglietteria dove sono necessarie transazioni sicure di dati. Il programma di passaporti elettronici del governo degli Stati Uniti sfrutta sia lo standard ISO/IEC 1444 che il 7816, utilizzando inoltre una forma di infrastruttura a chiavi pubbliche (PKI) che consente di proteggere i dati da manomissioni attraverso firme digitali.