TECNICA 74 TECNICA Sono tra noi, di uso quotidiano, ma quasi non ce ne accorgiamo. Sono i Tag RFID, dove “tag” è un termine inglese che significa “etichettare”, da cui il neologismo in italiano “taggare” (terribile, a parere di chi scrive…). Molto comune è l’impiego di questo termine sui social media, dove si associa un’etichetta ad un contenuto pubblicato o in fase di condivisione. RFID, è invece l’acronimo inglese di Radio Frequency IDentification, ovvero una tecnologia di identificazione automatica digitale, che consente la rilevazione univoca di oggetti, ma anche persone e animali, sia statici che in movimento, sfruttando le proprietà dei campi elettromagnetici. L’RFID comprende un insieme di soluzioni hardware e software finalizzate a raccogliere informazioni e scambiarle a distanza, in modo automatico e istantaneo. Viene applicato molto spesso anche per assicurare la tracciabilità di un prodotto nella rispettiva filiera, dell’approvvigionamento della o delle materie prime, sino alla vendita al dettaglio. L’insieme di questi passaggi è conosciuto come “Supply chain”. In pratica, l’hardware del sistema RFID raccoglie i dati che riguardano la posizione del prodotto in un determinato momento e durante tutto il suo ciclo di vita, consentendo al software di riconoscerlo e fornire agli amministratori una visione completa dello stato di avanzamento del processo produttivo, distributivo e di vendita. La comunicazione avviene quindi via radio, tramite onde a frequenza diversa. Senza entrare nel dettaglio, si va dagli RFID a bassa frequenza, ovvero che lavorano tra 125 e 134,2 kHz, per una distanza di lettura molto limitata, da pochi centimetri fino a un metro al massimo, fino a quelli ad altissima frequenza (intervallo: 2,45 – 5,8 GHz), il cui campo d’azione si amplia sino a 100 m. I tag RFID sono di diverso tipo, ovvero passivi, semipassivi e attivi. Nel primo caso, non c’è bisogno di una fonte di alimentazione elettrica (cioè una batteria). Quando un lettore RFID si avvicina al tag passivo, le antenne di quest’ultimo convertono l'energia delle onde elettromagnetiche ricevute in energia elettrica: ciò attiva il chip del tag RFID nell’inviare i dati. I vantaggi riguardano le dimensioni e il peso contenuti, una lunga durata (oltre 10 anni), assenza di manutenzione e quindi basso costo. Il principale svantaggio riguarda proprio l’assenza di un’alimentazione elettrica autonoma, che ne limita la distanza di lettura e che quindi necessita di lettori di potenza elevata. All’opposto, ci sono i tag RFID attivi. Hanno una batteria integrata, e per questo i loro segnali sono captabili a diverse decine di metri di distanza. Per contro, sono logicamente più ingombranti di quelli passivi, hanno un costo maggiore e il tempo di servizio non è teoricamente eterno, ma limitato dalla durata della batteria. I tag RFID semipassivi integrano i vantaggi dei due tipi precedenti, nel senso che il dispositivo rimane in stand-by (quindi consuma pochissima energia elettrica) finché non entra nel campo di captazione del lettore. Hanno inoltre una velocità di risposta più rapida dei tag RFID passivi e una migliore efficienza. Viceversa, rispetto ai tag attivi quelli semi-attivi consumano meno energia. Il principale svantaggio è il costo elevato. Tra le numerose applicazioni è compreso anche il monitoraggio della posizione di oggetti, come ad esempio i pali di un vigneto. Pertanto, applicando ad ogni palo (che è statico) un tag RFID che contenga la relativa georeferenziazione, è possibile creare un’efficiente rete di localizzazione di un altro elemento, ad esempio il trattore (che si muove, quindi è dinamico), dotato di un lettore RFID. In tal modo, ci si svincola completamente dalla necessità di usufruire del GPS RTK, che essendo un sistema basato sulla comunicazione radio via satellite potrebbe essere soggetto ad eventuali blackout che ne potrebbero vanificare completamente il beneficio operativo. I tag RFID nel vigneto They are among us in everyday use, but we hardly notice them. These are RFID tags, where “tag” is an English term meaning “to label,” hence the Italian neologism “taggare.” This term is widely used on social media, where a label is associated with content that has been published or is being shared. RFID, on the other hand, is the acronym for Radio Frequency Identification, a digital automatic identification technology that allows the unique detection of objects, but also people and animals, both static and in motion, by exploiting the properties of electromagnetic fields. RFID comprises a set of hardware and software solutions designed to collect information and exchange it remotely, automatically and instantly. It is also very often used to ensure the traceability of a product throughout its supply chain, from the sourcing of raw materials to retail sales. All of these steps are known as the “supply chain.” Basically, the RFID system hardware collects data about where the product is at a certain time and throughout its whole life cycle, letting the software recognize it and giving managers a full picture of how the production, distribution, and sales processes are going. Communication takes place via radio, using different frequencies. Without going into detail, these range from low-frequency RFIDs, i.e., between 125 and 134.2 kHz, for a very limited reading distance—from a few centimeters to a maximum of one meter—to very high-frequency RFIDs (range: 2.45–5.8 GHz), whose range extends up to 100 m. There are several types of RFID tags: passive, semi-passive, and active. In the first case, there is no need for a power source (i.e., a battery). When an RFID reader approaches the tag, the tag's antennas convert the energy of the received electromagnetic waves into electrical energy, which activates the RFID tag chip to send data. The advantages include their small size and weight, long life (over 10 years), lack of maintenance, and therefore low cost. The main disadvantage is the lack of an independent power supply, which limits the reading distance and therefore requires high-power readers. On the other hand, there are active RFID tags. They have a built-in battery, which means their signals can be detected from several dozen meters away. However, they are bulkier than passive tags and more expensive, and their service life is not theoretically infinite but limited by the battery life. Semipassive RFID tags combine the advantages of the two previous types in that the device remains in standby mode (therefore consuming very little power) until it enters the reader's detection range. They also have a faster response time than passive RFID tags and are more efficient. Conversely, compared to active tags, semi-active tags consume less energy. The main disadvantage is their high cost. Among the many applications is the monitoring of the position of objects, such as the posts in a vineyard. Therefore, by applying an RFID tag containing the relevant georeferencing to each pole (which is static), it is possible to create an efficient network for locating another element, such as a tractor (which moves and is therefore dynamic) equipped with an RFID reader. This completely eliminates the need for RTK GPS, which, being a system based on satellite radio communication, could be subject to blackouts that could completely negate its operational benefits. In alto: struttura interna di un tag RFID; le spire costituiscono l’antenna di captazione dei segnali emessi dal lettore. In basso: diverse configurazioni di oggetti che contengono tag RFID Top: internal structure of an RFID tag; the coils form the antenna that picks up the signals emitted by the reader. Bottom: different configurations of objects containing RFID tags The tag RFID in the vineyard
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