LETTURA
E SCRITTURA
DEL TAG RFID
Il lettore/scrittore è costituito da
un circuito che emette energia
elettromagnetica attraverso
un’antenna, e da un’elettronica che
riceve e decodifica le informazioni
inviate dal transponder e le invia al
sistema di raccolta dati. La funzione
principale dei lettori RFID è quella di
leggere l’etichetta, ma naturalmente
anche di scriverla. Ma questo è solo
l’inizio, dato che interviene anche
il grado più o meno complesso del
software di cui sono corredati, in altri
termini la loro intelligenza.
Lettori RFID Siemens HF e UHF.
tore scadente, e viceversa. Tutto comincia però dal lettore, che quindi
cercheremo di imparare a conoscere meglio. La potenza del lettore,
in congiunzione con il tipo di antenna più opportuno, determina una
prestazione fondamentale, che è quella della distanza di lettura, per cui
si possono definire quattro modalità.
PROSSIMITÀ: letture a tipicamente 10 centimetri, con max 20-25
centimetri
VICINANZA: letture su alcune decine di centimetri e max 1 metro.
MEDIA DISTANZA: da 1 ad alcuni metri.
Lunga distanza: alcuni metri.
Chiariamo subito una cosa: il cosiddetto lettore RFID o, per usare il solito
anglicismo, l’RFID reader, è in realtà un dispositivo capace non solo
di leggere ma anche di scrivere. I tag RF infatti possono essere di sola
lettura, contenere cioè ad esempio solamente un codice identificativo,
oppure avere delle zone di memoria nelle quali si possono scrivere dei
l lettore RFID è l’elemento responsabile della lettura dei tag RFID e
dati. Il termine lettore viene spesso utilizzato in modo improprio, come
della comunicazioni dei loro codici ai sistemi di alto livello (Middle-
pure il termine controller. Il lettore, analogamente a quanto avviene
ware o ERP). Si può dire che la comunicazione lettore/tag avviene
con i codici a barre, è la parte di hardware e di software che si limita
in tre fasi:
alle operazioni di lettura o di scrittura dei tag, senza effettuare alcuna
a) Il lettore energizza i tag
operazione sui dati raccolti, ma semplicemente passandoli all’unità, o
b) Il lettore lancia comandi per l’interrogazione dei tag nel campo
c) Il lettore ascolta le risposta dei tag
al layer di ordine più elevato.
d) Il lettore comunica il risultato della lettura agli applicativi
Controller è la parte hardware e software che gestisce i dati raccolti,
La comunicazione fra il lettore ed i tag viene fatta attraverso le antenne,
per esempio decidendo di mandare avanti una sola lettura, fra le tante
che sono gli elementi che irradiano il segnale elettromagnetico.
effettuate durante il tempo di permanenza del tag nel range di lettura,
Le antenne che il lettore può vedere sono degli oggetti standard, così
dello stesso tag.
come gli altoparlanti per un sistema di amplificazione audio. Come in
questo caso, è ovvio che si possono collegare al medesimo amplificatore
molti altoparlanti o casse acustiche, e alla fine, da queste dipendono
Nel linguaggio corrente lettore e controller sono in pratica diventati
sinonimi, anche perché compresi frequentemente nella stessa unità
fisica. Può succedere però che il nostro lettore/controller debba inviare
le prestazioni. Questo succede in modo identico nel caso del sistema
i dati ad un MW di Oracle, IBM etc., nel qual caso può essere conve-
lettore + antenna. Sarà inutile collegare una buona antenna ad un let-
niente programmare il lettore/controller in modo tale da disabilitare
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esaminati,
è adatta ai
tipi più piccoli, caratterizzati
cioè da potenza
più limitata e quindi
distanze di lettura più con-
Lettore
RFID fisso
Intermec IF30.
tenute. Nel caso di collegamento con
antenne esterne le prestazioni diventano più
variabili ed i costruttori hanno dimostrato una notevole fantasia.
Le antenne esterne normalmente necessarie per un tunnel di lettura,
sono tipicamente quattro, quindi uscite per fino a quattro, ed a volte otto
antenne, sono nella norma, arrivando in alcuni tipi di lettori fino a 24. Le
antenne HF, essendo costituite essenzialmente sempre da un insieme
completamente la parte controller in quanto questa viene presa in mano
dal MW. Quando nel seguito di questo articolo parleremo di controller,
intendiamo, come oramai di uso corrente, l’insieme lettore + controller.
di spire, attraverso cui deve concatenarsi il flusso elettromagnetico,
possono avere geometrie diverse, ma devono necessariamente sempre
circoscrivere una superficie possibilmente grande per concatenare più
Come chiarito in precedenza, la RFID si basa su due principi fondamentali: accoppiamento elettromagnetico ad induzione, ed accoppiamento
flusso possibile ed aumentare così la loro efficacia a parità di potenza
elettromagnetico RF con riflessione (backscatter).
la potenza in antenna è sempre W = V x I x cos phi anche se, come
Il primo si applica per frequenze da basse (LF: da 9 a 150 kHz; tipica-
accennato brevemente, ci sono altre norme da rispettare.
mente usata: 125 kHz) ad alte (HF: tipicamente 13,56 MHz); il secondo
per quelle ultra alte (UHF: da 300 a 1200 MHz).
Le antenne UHF possono essere a polarizzazione lineare oppure circolare. La scelta del tipo di antenna dipende delle condizioni di lettura,
immessa. Qui non ci sono problemi sui metodi di misurazione in quanto
quali orientamento dei tag e l’ambiente dove si trova la postazione. Le
Alcune case costruiscono solo controller per un tipo di frequenza, altre
antenne circolari sono impiegate nei casi dove l’orientamento dei tag
hanno una gamma che le comprende tutte. Essendo la tipologia LF usata
non è sempre lo stesso e negli ambienti dove ci sono molte riflessioni
per lo più in settori ben determinati, autoveicolistica ed identificazione
animali, nel prosieguo ci occuperemo soltanto delle gamme HF ed UHF.
Indipendentemente dalla frequenza, altre caratteristiche sono comuni
del segnale RF. Le antenne lineari sono invece utilizzate nei casi dove i
a tutti i tipi di controller. La prima è quella di essere o meno provvisto
Le antenne, sia HF che UHF, possono anche essere collegate tra di loro
di antenna interna.
da unità multiplexer esterne, in modo che, tramite questi, sia possibile
Vedremo che questa soluzione, frequentemente presente tra i modelli
aumentare la quantità di antenne collegabili alle uscite del controller.
tag si presentano sempre con lo stesso orientamento.
Ma le antenne, come spesso accade anche nella vita, facendo il loro
lavoro, purtroppo possono disturbare quello delle loro vicine, o, a loro
volta, essere da queste disturbate. Ecco allora che nei controller sono
state incorporate prestazioni che permettono di ovviare a questo inconveniente (nel caso dell’UHF EPC si è anche codificato questa prestazione
come “dense reading”): il controller cioè, da semplice dispositivo dotato
di collegamento al computer da una parte, di collegamento ad antenna
dall’altra e di un amplificatore capace di fornire la potenza necessaria,
diventa più complesso, dotandosi di una vera e propria “intelligenza”.
Ed è qui che scopriremo le più interessanti caratteristiche. Si va infatti da
dispositivi programmabili in linguaggio macchina, ad altri che contenController UHF LRU3500 di
Feig Electronic (distributore
per l’Italia: Softwork).
gono non solo un vero e proprio sistema operativo, ma anche dei layer
superiori di accoppiamento con i più diffusi Middleware o applicativi ERP.
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