Gli standard RFID si riferiscono a una serie di linee guida e protocolli che i produttori di RFID devono seguire. Queste specifiche assicurano che tutti i dispositivi prodotti in un settore siano compatibili con le apparecchiature di altri settori.
Pertanto, diventa possibile una rete mondiale di diversi sistemi RFID. Ad esempio, un Tag RFID conformi allo standard ISO 14443 (prossimità) comunicherebbero con un lettore RFID conforme allo standard ISO 15693 (vicinanze).
Che cos'è l'RFID?
RFID è l'acronimo di identificazione a radiofrequenza. Utilizza le onde radio per identificare un oggetto, o un individuo, senza dover entrare in contatto con esso.
Il tag RFID deve trovarsi all'interno del raggio di lettura del lettore, che può trovarsi fino a diversi metri di distanza. Il tag contiene un chip elettronico e un'antenna. Il chip memorizza informazioni univoche, che trasferisce al lettore quando richiesto da un segnale radio dal lettore.
Una volta che il lettore riceve le informazioni, queste vengono analizzate e l'oggetto viene identificato in un secondo.
Perché sono necessari gli standard RFID?
Gli standard RFID sono necessari per consentire l'interoperabilità tra diversi sistemi RFID. Ecco un'analisi dettagliata dei vantaggi degli standard RFID:
- Interoperabilità. La standardizzazione consente a dispositivi e sistemi di lavorare insieme. Ciò significa che gli utenti di diversi sistemi RFID possono creare una rete. In questo modo, le apparecchiature di un'azienda funzioneranno con quelle di un'altra.
- Efficienza in termini di costi. Con l'interoperabilità, diventa possibile utilizzare le risorse del settore in modo efficiente. Ad esempio, utilizzando computer e altre periferiche all'interno di un'azienda, le aziende acquisteranno questi articoli solo una volta.
- Affidabilità. Le risorse del settore che soddisfano gli standard del settore funzioneranno in modo più efficiente con l'infrastruttura esistente. In altre parole, questi dispositivi saranno in grado di fornire un ritorno sull'investimento per un'azienda perché possono essere utilizzati più volte prima di essere sostituiti.
- Convenienza. Gli standard consentono di produrre risorse industriali su larga scala. Ad esempio, il produttore di chip RFID può produrre miliardi di chip e venderli a diversi produttori di tag RFID. Se ogni produttore avesse le sue specifiche, porterebbe alla produzione di molti lotti in modo diverso, il che comporterebbe un costo di produzione elevato.
- Conformità. Il rispetto degli standard offre un ulteriore vantaggio di conformità a normative come quelle stabilite dalla serie ISO 9000, salvaguardando la fiducia dei consumatori nella qualità e nella sicurezza dei sistemi RFID in tutto il mondo.
Organismi di regolamentazione degli standard RFID
I regolamenti sono stabiliti da diversi organismi di standardizzazione RFID come l'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO), l'Istituto europeo per gli standard di telecomunicazione (ETSI), l'Electronics Product Code Global Incorporated (EPCglobal) e l'Electronic Industries Alliance (EIA).
Standard RFID – Analisi approfondita
Esistono diversi protocolli RFID. Ecco i più importanti:
Serie ISO/IEC 18000
ISO/IEC/JTC ha sviluppato la serie ISO/IEC 18000 per regolamentare l'industria RFID. Ha diverse parti come descritto di seguito:
- 18000-1 (Generale). Questa parte descrive i principi generali dei sistemi RFID, compresa la terminologia utilizzata in varie specifiche.
- 18000-2. Questa parte specifica lo standard di interfaccia aerea per i dispositivi che operano al di sotto di 135 kHz. Specifica due tipi di tag: Tipo A (FDX – 125 kHz) e Tipo B (HDX – 134,2 kHz). Definisce il livello fisico tra il tag e l'interrogatore, i protocolli e i metodi anticollisione.
- 18000-3 (prossimità). Questa parte specifica la struttura dati logica utilizzata per le tessere di prossimità. Descrive le applicazioni correlate al non contatto come la registrazione dei tag e la verifica dei documenti elettronici. Evidenzia i metodi di rilevamento/prevenzione delle collisioni.
- 18000-4. Questa parte specifica lo standard di interfaccia aerea per tutti i dispositivi che operano nella banda scientifica, industriale e medica (ISM) a 2,45 GHz. Definisce i metodi di modulazione, le velocità di trasferimento dei dati, le caratteristiche fisiche dell'interfaccia aerea, l'utilizzo dello spettro radio, i tipi e le proprietà dell'antenna, la compatibilità elettromagnetica e le condizioni ambientali.
- 18000-6. Questa parte definisce lo standard di interfaccia aerea per i dispositivi che utilizzano da 860 a 960 MHz. Definisce i metodi, i protocolli e i comandi di arbitrato delle collisioni e le interazioni interrogatore-tag.
- 18000-7. Questa parte definisce la struttura dati logica utilizzata per tutti i dispositivi operanti nella banda di frequenza 433 MHz. Supporta apparecchiature di sistema senza contatto 18000-1.
ISO/CEI 14443
Questo standard è stato sviluppato dal Comitato Tecnico Congiunto ISO/IEC per le carte d'identità. Ha diverse parti, tra cui:
- ISO/IEC 14443-1:2018. Questa parte definisce le caratteristiche fisiche di Schede RFID. Supporta ISO/IEC 7810 e ISO/IEC 15457-1.
- ISO/IEC 14443-2: 2016. Questa parte specifica l'interfaccia di alimentazione e segnale a radiofrequenza per la comunicazione bidirezionale tra tessere di prossimità e dispositivi di accoppiamento di prossimità.
- ISO/IEC 14443-3:2018. Questa parte definisce i protocolli anticollisione e di inizializzazione per tessere/oggetti di prossimità (PICC) che entrano nei dispositivi di accoppiamento di prossimità (PCD). Include i frame, la temporizzazione e il formato byte utilizzato.
- ISO/IEC 14443-4:2018. Si tratta di uno standard di trasmissione che definisce diverse funzionalità, inclusa la sequenza di attivazione e disattivazione.
Questo standard di regolazione funziona con le schede di tipo A e di tipo B (entrambe utilizzano una banda di frequenza di 13,56 MHz). La differenza tra i due sta nei metodi di modulazione, nell'inizializzazione del protocollo e negli schemi di codifica.
Entrambi utilizzano il protocollo ISO/IEC 14443-4:2018 che definisce l'attivazione multipla, il concatenamento di blocchi di dati e l'estensione del tempo di attesa.
Alcune delle carte regolate dalla serie ISO/IEC 14443 includono carte MIFARE, Carte NFC, carte di pagamento EMV e passaporti biometrici.
ISO/CEI 15693
Questo standard regola l'uso delle tessere di prossimità (tessere con maggiore distanza di lettura rispetto alle tessere di prossimità). Queste carte sono per lo più passive: ricevono energia dalle onde radio del lettore.
Funzionano sulla banda dei 13,56 MHz, con una distanza di lettura fino a 1,5 metri. Pertanto, il campo magnetico richiesto è inferiore (0,15-5 A/m) rispetto alle tessere di prossimità (1,5-7,5 A/m).
ISO/IEC 15693 specifica la struttura dei dati (formato frame) per questo tipo di carta. Definisce i metodi di inizializzazione, gli schemi di modulazione e le tecniche di codifica.
ISO 11784/11785
Questi standard sono utilizzati per regolamentare l'uso della RFID nell'identificazione degli animali. Include standard per il trasferimento termico, transponder RFID e etichette per animali. I tag operano su una banda di 134,2 kHz.
Gli standard specificano come attivare i transponder e il trasferimento dei dati a un ricetrasmettitore. Lo standard include strutture di codice, schemi di modulazione, tecniche di codifica e dimensioni fisiche.
Standard EPC di seconda generazione
Questa serie definisce i protocolli di comunicazione e trasferimento dati che Tag RFID utilizzare per comunicare con i lettori. Utilizza lo standard EPC (Electronic Product Code) come spina dorsale.
Per creare uno standard utilizzabile con tag e lettori di diversi produttori, l'associazione globale EPC ha suddiviso le funzionalità in più parti.
Ogni parte copre un certo aspetto della comunicazione RFID. Ad esempio, una parte definisce come aggiungere la crittografia ai protocolli di trasferimento dati da tag a lettore, mentre un'altra parte specifica come aggiungere tecniche di prevenzione delle collisioni ai protocolli da lettore a tag.
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