Vantaggi e limiti della tecnologia RFID

Come tutti sanno, la sigla RFID sta per "Radio Frequency Identification", ossia "identificazione in radiofrequenza". Si tratta di una tecnologia di identificazione automatica basata sulle onde radio, che può sostituire il codice a barre in determinate applicazioni offrendo una serie di vantaggi - tra cui la possibilità di lettura anche in assenza di visibilità diretta. In termini generali si può dire che un sistema RFID è composto da un'etichetta "intelligente" (un circuito elettronico detto "tag" che contiene dati e che può avere un aspetto totalmente diverso da una vera etichetta) e da un sistema antenna-lettore che comunica con il tag tramite uno scambio di onde radio. La sigla RFID copre una vasta gamma di opzioni tecnologiche molto diverse tra loro; nostro intento è quello di fornire una breve panoramica delle principali, evidenziandone i vantaggi ma anche i limiti applicativi. I lettori interessati ad un ulteriore approfondimento possono fare richiesta del materiale a marketing@alfacod.it

Le bande di frequenza

I sistemi RFID possono essere classificati sulla base della banda di frequenza utilizzata per la comunicazione tra tag e antenna. Da questo punto di vista si distinguono sistemi a bassa frequenza (da 120 a 145 kHz), ad alta frequenza (intorno ai 13,56 MHz), UHF (da 860 a 950 MHz) e a microonde (intorno ai 2,4 GHz e ai 5,8 GHz). I sistemi a bassa frequenza, nati molti anni fa, sono tuttora molto diffusi negli ambienti industriali (soprattutto nell'industria automobilistica), per controllare i flussi dei materiali nelle linee produttive. Sono inoltre utilizzati per l'identificazione degli animali (il tag consiste in questo caso in una piccola capsula di vetro), per il controllo accessi, l'identificazione di veicoli e container. I sistemi ad alta frequenza sono utilizzati sia negli ambienti industriali, sia nelle applicazioni logistiche (magazzini). Sono usati inoltre per la realizzazione delle cosiddette "smart card senza contatto", simili alle normali carte di credito. I sistemi UHF si rivolgono principalmente alle applicazioni in campo logistico (magazzini), anche nel settore della grande distribuzione. In questo caso i tag hanno spesso l'aspetto di normali etichette da applicare a contenitori di vario tipo. In Europa esistono norme che limitano la potenza di emissione sulla banda UHF a soli 500 mW, diminuendo notevolmente le distanze di lettura e quindi le possibilità applicative della tecnologia. In Italia, inoltre, per la banda compresa tra 865 e 868 MHz esiste un limite massimo di emissione di soli 25 mW. E' comunque ragionevole attendersi che future evoluzioni della normativa italiana ed europea elimineranno le attuali limitazioni. Con livelli di potenza normali, la massima distanza di lettura dei sistemi UHF è compresa tra due e cinque metri. I sistemi a microonde, infine, sono impiegati principalmente per identificare oggetti che si muovono velocemente, come le auto che attraversano un casello autostradale.

Tipologie di tag

I tag, o etichette intelligenti, possono essere classificati in base a diversi criteri. Una distinzione, innanzi tutto, la troviamo tra tag "passivi" e "attivi"; i primi "più economici" sono privi di una propria alimentazione elettrica e traggono l'energia necessaria per il loro funzionamento dalle stesse onde radio emesse dal lettore; i secondi, invece, sono alimentati da una batteria, hanno maggiore potenza e quindi possono comunicare su distanze più lunghe. Un'altra distinzione è quella tra tag "a sola lettura" e a "lettura/scrittura" Nel primo caso l'nformazione contenuta nel tag può soltanto essere letta ma non modificata; nel secondo caso, tramite le onde radio trasmesse dal sistema di lettura, è possibile cancellare la memoria del tag e immagazzinare in essa un nuovo contenuto.

 
I vantaggi principali

Nel confronto con la tradizionale etichetta che riporta un codice a barre, il vantaggio principale offerto dai sistemi RFID consiste nel fatto che la lettura può avvenire anche se il tag non è visibile. Le onde radio, infatti, possono attraversare la maggior parte dei materiali (legno, plastica, carta, vetro, strati di vernice). La presenza di sporcizia sul tag è quindi irrilevante, inoltre diviene possibile realizzare sistemi per leggere automaticamente oggetti che passano alla rinfusa su un nastro trasportatore. I tag, infine, possono essere inglobati nell'imballo dell'oggetto da identificare. Va ricordato però che tutti i metalli rappresentano una barriera invalicabile per le onde radio; pertanto non è possibile alcuna lettura se il tag è nascosto da un oggetto metallico. Per i sistemi UHF, anche gli oggetti contenenti liquidi possono rappresentare ostacoli alla propagazione delle onde radio. Un altro importante vantaggio offerto dalla RFID consiste nella possibilità di modificare le informazioni contenute nel tag; questa opzione, offerta unicamente dai tag a lettura/scrittura, è utile soprattutto nelle applicazioni che riguardano le linee produttive delle aziende manifatturiere. Sempre in questo ambiente applicativo è apprezzata un altra qualità dei tag a radiofrequenza, la robustezza: se protetti da involucri adeguati, i tag possono resistere a forti shock meccanici, ad alte temperature e ad agenti chimici. I tag RFID, infine, superano i codici a barre anche sul fronte della capacità di memoria, che può raggiungere anche i 2 Mb. Esiste poi un altro importante vantaggio legato alle caratteristiche dell intero sistema RFID: si tratta della elevata velocità di lettura, che consente di leggere un gran numero di tag in un tempo brevissimo - fino a 1500 al secondo. Questa caratteristica, unita alla possibilità di leggere tag non visibili, permette ad esempio di creare varchi per l identificazione contemporanea di tutti i colli contenuti in un pallet, senza che sia necessario scomporre il carico. Apparentemente tutti i tag vengono letti contemporaneamente; in realtà uno speciale algoritmo anticollisione fa sì che il lettore riesca a leggere un tag per volta, in sequenza rapidissima. 

 
Limitazioni

Sull'onda delle scelte di alcune catene della grande distribuzione americana, negli ultimi anni l'argomento RFID è divenuto di grande attualità, con la conseguente creazione di aspettative spesso esagerate. Molte delle aspettative si appuntano sui moderni sistemi UHF, per i quali da anni ormai si parla della futura comparsa di etichette estremamente economiche (5 centesimi). In realtà anche i più semplici tag passivi hanno ancora prezzi di gran lunga superiori. Le condizioni applicative concrete del sistema RFID, inoltre, vanno valutate con estrema attenzione, perché la presenza di oggetti metallici (o anche di liquidi, per i sistemi UHF) influenza sensibilmente le prestazioni di lettura. Per molte applicazioni il codice a barre continua ad essere la scelta migliore, poiché impiega tecnologie mature, economiche e facilmente applicabili. Anche per queste ragioni la scelta e la realizzazione di un sistema RFID richiede l'aiuto di un partner esperto come Alfacod.