Tecnologia RFID

Tecnologia RFID

Scrittura e lettura in assenza di contatto fisico o visivo

La potente tecnologia RFID di Phoenix Contact.

I vantaggi

  • Acquisizione dei dati in tempo reale in assenza di contatto fisico o visivo
  • Riconoscimento simultaneo di più transponder (lettura multipla)
  • Resistente a danni superficiali e allo sporco
  • Possibilità di memorizzazione e modifica dei dati

Tecnologia

L'acronimo RFID sta per Radio Frequency Identification e significa che gli oggetti possono essere identificati in assenza di contatto fisico o visivo. Un sistema RFID è costituito dal transponder e dall'unità di lettura o lettura/scrittura. Il mercato offre svariati sistemi RFID che hanno tutti tre caratteristiche in comune:

  • Siglatura univoca di componenti o oggetti
  • Identificazione wireless del componente o dell'oggetto siglato
  • Solo su richiesta, l'unità di lettura o lettura/scrittura invia al componente, o all'oggetto siglato, i propri dati

Risultano pertanto funzioni di base che ogni sistema RFID deve soddisfare. A seconda del settore applicativo, i sistemi RFID possono svolgere altre funzioni.

  • Identificazione del transponder
  • Lettura dei dati del transponder
  • Gestione contemporanea di più transponder
  • Rilevamento degli errori per un funzionamento sicuro

Tipologie di sistemi RFID

  • Sistemi read-only: unità di lettura e transponder, identificati con un numero ID. Per assegnare ai transponder RFID altri dati, è necessario collegare il numero ID alle rispettive informazioni all'interno di un database.
  • Sistemi read/write: unità di lettura/scrittura e transponder che contengono una memoria interna. La realizzazione della memoria interna dei transponder avviene in modi diversi. L'unità di lettura/scrittura legge questa memoria e può anche riscriverla.
Principio di funzionamento della tecnologia RFID

Principio di funzionamento della tecnologia RFID

Gamme di frequenza dei diversi processi

Le onde radio sono il mezzo di trasporto per lo scambio dati tra Transponder e unità di lettura, o lettura/scrittura. Nei sistemi RFID si utilizzano diversi gamme di frequenza.

 Bassa frequenza (NF)Alta frequenza (HF)Frequenza ultralevata (UHF)Frequenza a microonde (SHF)
Frequenza30 - 500 kHz13,56 MHz850 o 950 MHz2,45 o 5,8 GHz
Coperturafino a 1,2 m0,01 - 0,3 m2,5 mfino a 300 m
Velocità di letturalentasecondo lo standard ISOrapidamolto rapida
(transponder attivo)
Transponder tipiciSmart Label,
Transponder in buste di plastica,
Transponder a scheda
Smart LabelSmart LabelTransponder di grandi dimensioni

Transponder

Esistono due tipologie fondamentali di transponder RFID: i transponder attivi hanno un'alimentazione propria. Si attivano solo se l'unità di lettura o di lettura/scrittura invia comandi all'interno del range di portata del transponder.

I transponder passivi sono alimentati dall'unità di lettura o lettura/scrittura. L'alimentazione avviene mediante un accoppiamento induttivo o tramite "backscatter" (retrodiffusione). Con l'accoppiamento induttivo, il campo elettromagnetico dell'unità di lettura o lettura/scrittura induce una tensione nell'antenna del transponder. La rettifica di questa tensione avviene in due passaggi.

I sistemi con ampia portata utilizzano spesso il cosiddetto "backscatter". A tale scopo, sia il transponder che l'unità di lettura, o lettura/scrittura, necessitano di un'antenna a dipolo con principio di risonanza per la frequenza del sistema RFID. La potenza di trasmissione irradiata dall'antenna dell'unità di lettura o lettura/scrittura è disponibile sull'antenna del transponder come tensione ad alta frequenza. Il transponder la utilizza per la rettifica dell'alimentazione.

Anche i transponder per la siglatura industriale sono di vario tipo, ad esempio:

  • le Smart Label sono etichette di identificazione che vengono applicate soprattutto su pellicole di plastica o di carta
  • I transponder in buste di plastica vengono utilizzati in applicazioni robuste con elevate esigenze di resistenza all'umidità
  • I transponder a scheda sono annegati nella plastica, ad esempio nel formato simile a quello delle carte di credito

Funzionamento della trasmissione dei dati

Gli elementi di accoppiamento come le bobine, o le antenne, posizionati sul transponder e sull'unità di lettura, o lettura/scrittura, rendono possibile la trasmissione dei dati tra i due componenti.

L'unità di lettura o lettura/scrittura genera un campo elettromagnetico alternato ad alta frequenza. Se il transponder si trova all'interno di questo campo, nessuna comunicazione può avere luogo. L'induzione genera una tensione nella bobina del transponder. L'elettronica del transponder genera a sua volta un segnale che viene inviato in risposta all'unità di lettura o lettura/scrittura.

Le tipologie di trasmissione dei dati tra transponder e unità di lettura, o lettura/scrittura, si distinguono in differenti modalità operative.

ProcedimentoTrasmissione di energiaTrasmissione dei dati
Modalità full duplex (FDX)continuaUplink e downlink contemporaneo dei dati
Modalità half duplex (HDX)continuaUplink e downlink in sequenza dei dati
Modalità sequenzialesequenzialeUplink e downlink in sequenza dei dati

Prodotti

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