Post on 25-Jun-2020
Lezioni Incontro 2015
INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
-Comunicazioni digitali
- Comunicazioni ottiche e satellitari
- Antenne e propagazione elettromagnetica
- Dispositivi e circuiti RF, a microonde e onde millimetriche
- Reti di telecomunicazioni
- Processing dati e immagini
- Sistemi radar e di telerilevamanto
- Comunicazioni mobili
-Tecnologie radio per identificazione
e radiolocalizzazione
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La tecnologia RFID (Radio Frequency IDentification)
La tecnologia RFID (Radio Frequency IDentification)
Sistema di identificazione AUTOMATICO e da REMOTO, mediante onde radio (WIRELESS)
TAG: Antenna + chip.
READER + Antenna: TX/RX
controllato da un microprocessore
DATABASE: contiene tutti i dati associati a
ciascun codice (può condividerli con altri
sistemi/dispositivi).
Tag
Antenna
Tag Chip
Componenti del
sistema
• Il lettore fisso/mobile
(reader)
• Etichetta (tag o
transponder)
• Software di gestione
dati/comunicazione
(middleware)
TAG o TRANSPONDER:
- Piccolo e a basso costo
- Memoria: Read Only (RO) / Write (RW)
– Con batteria o senza batteria (tag
passivi)
E’ una tecnologia PERVASIVE CONTACTLESS per comunicazioni di tipo SHORT-RANGE
Tecnologia abilitante per l’ IoT (Internet of Things)
Analogia: invio di un segnale mediante
codice Morse, riflettendo la luce del sole.
Principio di funzionamento: tag passivo in banda UHF (860-960 MHz)
IDtechEx Ltd, (Cambridge, MA, USA), which provides independent market research on emerging technologies, predicted exponential growth of radio frequency identification technologies in the market with the introduction of chipless RFID
Market analysis
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The cost of this chip purchased in high volumes could be down to 0,03€. On the other side, the manufacturing costs for chip assembly are not considered in chipless.
Application Specific Integrated Circuit (ASIC) design and testing along with the tag antenna and ASIC assembly result in a costly manufacturing process. This is why it is not possible to further lower the chipped RFID transponder price.
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Assessment of costs of RFID
Reader portatile CAEN
A828BT
Reader fisso con antenna
integrata
CAEN R1260I-Slate
Reader fisso con antenna esterna
CAEN R4300P-ION
Reader: fisso o portatile
Antenna WANTENNAX007
Ricevitore omodina
Transceiver (TX/RX)
Ha una batteria, utilizzata da TX e RX.
PASSIVO
Non ha batteria, non ha un trasmettitore (assorbe potenza
dall’onda incidente, usa il modulated backscattering per
comunicare).
SEMI-PASSIVO
Ha una batteria che usa solo per il circuito digitale ed eventuali
sensori, non ha un trasmettitore (modulated backscattering).
Tag o transponder: attivo, passivo o semi-passivo
ATTIVO
Il sistema RFID - UHF
Progettazione Tag: Arte o Scienza?
Graphic designer or antenna
engineer?
Rigidi
Omni-ID Max (104 x 33 x 8.4) mm3
Read range=10-12 m
Omni-ID Prox NG (33 x 10 x 4.8) mm3
Read range=2-3 m
Omni-ID IQ 600 (103 x 52 x 0.8) mm3
Read range=6 m
Intermec IT67 (72.3 x 94.5 x 10) mm3
Read range=8 m
Flessibili
Omni-ID Flex (77 x 15 x 2.8) mm3
Read range=3.5-5 m
Emerson&Cuming
Metal tag Core (54 x 16 x 4.3) mm3
Read range=2.5-5 m
Emerson&Cuming
Metal tag Foam (66 x 25 x 7) mm3
Read range=2.5-5 m
Tag per tutte le applicazioni !
Codice a barre versus RFID
(Tag passivo in banda UHF) Codice a barre
Rewriteable Yes No
Distanza di lettura Fino a 10 m Meno di qualche
decina di cm
Visibilità ottica Non necessaria Indispensabile
Velocità di lettura Fino a qualche centinaia di
tag/sec 2 codici/sec
(operatore esperto!)
Affidabilità DIFFICILE da danneggiare o
falsificare
FACILE da
danneggiare o
falsificare
Costo 0.1-1 € < 0.01 €
Costo della
infrastruttura
Confrontabile
Entrambi appartengono alle tecnologie AIDC (Automatic Identification and Data Capture)
Un codice univoco
Il codice a barre è lo stesso per tutte le confezioni
della stessa tipologia di prodotto
Ogni confezione ha il proprio codice EPC (Electronic Product Code, MIT, 1999)
EPC: fino a 256 bit.
Dove si applica la tecnologia RFID ?
Logistica
Identificazione e tracciabilità di attrezzature/apparati
Controllo accessi
Procedure di inventario automatizzate
Tracciabilità di documenti
“Smart card” (autenticazione e sicurezza)
Controllo dei processi di produzione
Pagamento automatico di pedaggi stradali
Anti-falsificazione
Sistemi di micro-pagamenti (NFC, Near Field Communication)
Sicurezza delle frontiere (gestione e identificazione camion/container)
E-health (identificazione e tracciabilità dei pazienti in ospedali, oppure delle attrezzature)
Etc…etc…etc..
http://www.rfidjournal.com/
I vantaggi
Riduzione del lavoro manuale (riduzione dei costi)
Riduzione degli errori
Aumento dei livelli di sicurezza
Aumento del livello di automatizzazione dei processi produttivi o di controllo
Riduzione dei tempi di produzione o fornitura servizi
Tracciabilità dei singoli prodotti e di diversi componenti di ciascun prodotto
SLOW FAST
Magnetic card RFID
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Gestione accessi
Security and authentication
Gen2 UHF RFID tag embedded inside
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Sicurezza
RFID Tag nei pneumatici (Michelin)
Il microchip contiene l’identificativo, i dati
sulla sua produzione, la massima pressione a
cui può essere gonfiato, ecc. (tutti i dati
possono essere nel tag!)
La tecnologia RFID garantisce visibiltà ed efficienza,
dall’inizio dell’assemblaggio fino alla produzione della lista
dei componenti dell’auto prodotta.
I tag devono essere
resistenti alle alte
temperature e ad agenti
chimici
RFID nell’industria automobilistica
Industrial parking lots
Gestione accessi a parcheggi, zone a traffico limitato (anche per pagamento pedaggio
in modo automatico, efficiente e sicuro)
Identificazione automatica dei veicoli
Confidex Windshield Label™ (adatti ad
essere letti attraverso il parabrezza
dell’auto, anche ad alte velocità)
Controllo accessi
Active tag (5.8 GHz)
Pedaggio autostradale (Toll gate) Zone a traffico limitato
Passive tag (900 MHz)
2 cm x 9 cm
ALIEN ALN9654G
Parcheggi
Batteria
RFID nel settore ferriovario
Tracciabilità dei vagoni lungo la rete ferriovaria,
in prossimità delle stazioni o degli scambi, in
tempo reale e in modo completamente
automatico (anche in assenza di segnale GPS)
• Riduzione errori
• Programmazione operazioni di manutenzione
• Fatturazione automatica per terzi
• Controllo inventario vagoni merci
• Riduzione del lavoro manuale
• Gestione manutenzione binari con vagoni «sensorizzati»
Confidex Ironside
(passive RFID tag)
RFID nell’industria aeronautica
Boeing 787 Dreamliner ha tag RFID su circa 2000 parti critiche
– Riduce i tempi per:
• Identificazione dei vari componenti e programmazione della manutanzione
• Gestione dei magazzini per le parti di ricambio
• Produzione e gestione documentazione
– Riduce il rischio di utilizzo di ricambi usati o non originali
– Consente il controllo delle procedure di assemblaggio
Photo from Reuters www.aviationnews.eu
www.aviationpros.com