Italia, rivoluzione RFID in salsa EPC

di C. Patierno - Nel nostro Paese la diffusione della tecnologia RFID nel mondo consumer è ostacolata dalle vigenti norme sulle frequenze, ma una nuova generazione di etichette intelligenti fan ben sperare per il futuro. Ecco le novità
di C. Patierno - Nel nostro Paese la diffusione della tecnologia RFID nel mondo consumer è ostacolata dalle vigenti norme sulle frequenze, ma una nuova generazione di etichette intelligenti fan ben sperare per il futuro. Ecco le novità


Negli articoli della serie Viaggio nel mondo dell’RFID si è approfondito il funzionamento e le applicazioni della tecnologia RFID in Italia e all’estero. Riepilogando brevemente, si è detto che la tecnologia RFID in banda UHF su protocollo EPC/EPC2 non è utilizzabile perchè le emissioni ammesse per le frequenze utilizzabili in Italia sono così ridotte da renderne l’applicazione inutile (letture inferiori a 10 cm). Inoltre le frequenze utilizzabili non sono unificate a livello mondiale.

La tecnologia contemplata nella specifica ISO18000-3 (ISO 15693-14443A/B), con frequenza di 13,56 MHz, è meno performante e più costosa della tecnologia UHF ma è l’unica che, in Italia, può essere utilizzata senza particolari restrizioni (letture fino ad 1 metro circa). Inoltre tale frequenza è standard in ogni parte del mondo.

Di recente, diverse società italiane si sono già dette pronte a commercializzare le prime applicazioni basate sulla tecnologia UHF, ma lo stato attuale delle cose rende tali affermazioni assai poco realistiche. A mio avviso, infatti, in Italia la tecnologia UHF non sarà implementabile prima dei prossimi 3-5 anni.

Il Piano Nazionale di Ripartizione delle Frequenze assegna al Ministero delle Telecomunicazioni ed al Ministero della Difesa diverse gamme di frequenza: al primo è delegata la gestione delle frequenze per un uso civile (ad es. le frequenze radiotelevisive); al secondo la gestione delle frequenze utilizzate da militari e forze dell’ordine (inclusi i vigili del fuoco) per le comunicazioni, i radar, le intercettazioni e la guerra elettronica.

Dal momento che la tecnologia RFID/UHF ricade in fasce di frequenza attribuite all’uso militare, le norme ne limitano pesantemente l’uso: secondo queste ultime, “un apparato che genera interferenze deve immediatamente smettere di operare”. Ciò serve per garantire sempre il corretto ed efficiente funzionamento degli apparati militari.

Come abbiamo visto per i sistemi RFID, è possibile generare impulsi elettrici all’interno di circuiti con un’opportuna “risonanza elettromagnetica”. La guerra elettronica consiste proprio nell’identificare le frequenze di risonanza degli apparati militari del nemico e, con apparati non dissimili dai sistemi RFID (solo molto più potenti), tentare di disturbare o addirittura “bruciare” i sistemi elettronici del nemico, rendendo quindi difficili comunicazioni, intercettazioni e rilevazioni radar.

Con queste premesse, lo Stato italiano (e con esso altri paesi) non ha potuto accogliere in pieno la raccomandazione CEPT 70-03, che ha come scopo la normalizzazione dell’uso delle frequenze in Europa. Il mancato recepimento di questa specifica impedisce, di fatto, l’uso di apparati RFID/UHF, questo almeno nel futuro prossimo. Il Ministero della Difesa, ritenendo gli apparati RFID/UHF dei sistemi potenzialmente a larga diffusione (controlli di accesso, telefonini, palmari, auto, logistica, supermercati ecc…) non ha concesso le frequenze richieste, in quanto le interferenze generate metterebbero a rischio la sicurezza del nostro paese.

Queste stesse norme rischiano fra l’altro di ostacolare la diffusione di un’altra importante tecnologia wireless: WiMAX . Al momento, nel nostro Paese ne è stata consentita la “sperimentazione” in quanto gli apparati utilizzati per WiMAX non sono a larga diffusione e le aree di interferenza possono essere facilmente mappate; ma se in futuro questa tecnologia dovesse diffondersi in modo capillare, potrebbero sorgere non pochi problemi.

Va detto che nel passato il Ministero della Difesa ha acconsentito a cedere, dietro compensi anche economici, alcune bande di frequenza che si erano rese necessarie all’uso civile: un esempio è la rete GSM, il cui valore economico è risultato da subito ben superiore a quello strategico. Allo stato attuale, intorno alla tecnologia RFID/UHF gravitano ancora interessi economici troppo scarni per ipotizzare una liberalizzazione delle frequenze a breve termine.

Per sfruttare la tecnologia UHF, il Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha sviluppato un protocollo di comunicazione denominato EPC (Electronic Product Code), e gestito dal consorzio EPCGlobal , che risponde a specifiche esigenze business-to-business nel campo della logistica:
– possiede un identificativo univoco al mondo (SID);
– è possibile aggiungere a tale identificativo i dati descrittivi del codice a barre, come il codice prodotto e il produttore;
– trasferisce più informazioni per ogni singolo timeslot;
– trasporta dati extra come gli ISO18000-3;
– non necessita di una doppia interrogazione e di software specifici per fornire i dati sostitutivi del codice a barre.

Questo protocollo permette, con una singola lettura, di ottenere immediatamente i codici prodotto (inseriti precedentemente) degli articoli nel raggio di lettura, cosa che con i tag ISO18000 non è possibile fare. Questo genera una differenza a livello di prestazioni tra le due tecnologie: un reader iso18000 utilizza 2 time-slot più il tempo di lettura delle EEPROM; un reader EPC fornisce tutti i dati necessari di 16 tag con un singolo time-slot.

Va ricordato, a tal proposito, che un time-slot è funzione della frequenza: per gli ISO 18000-3 è di 300 ms circa, per le bande UHF circa 100 ms. Questo incremento di prestazioni si traduce in un maggior numero di letture nel tempo, quindi maggiore certezza delle letture.

Da diverso tempo i grandi produttori di chip spingono verso il protocollo EPC, che però è stato ideato per sfruttare la tecnologia UHF. Ma Philips ha rotto questo vincolo.


Philips ha studiato un tag di nuova concezione, chiamato ICODE-UID, che usa il protocollo EPC ma funziona sulla frequenza di 13,56 MHz, unendo così i pregi di entrambe le tecnologie. Inoltre, per rispondere alle preoccupazioni in merito alla privacy , Philips ha fornito in questi tag una funzionalità di disattivazione (più comunemente detta “kill”). Questa funzionalità consiste nella possibilità di inserire un codice in un’area di memoria, successivamente non più modificabile, che una volta inviato al chip disattiva il tag per sempre. Il funzionamento sicuro del sistema di disattivazione del tag è legato alla logica di implementazione della stessa da parte del system integrator (se usa un codice 00000 per disattivare il tag, ad esempio, chiunque potrebbe spegnerli come successo in questo caso ). La funzione però permette il rispetto della privacy degli utenti come richiesto dal garante.

Questa classe di chip, che offre una soluzione semplice ed efficace alla protezione della privacy, apre notevoli prospettive sull’uso della tecnologia RFID nell’ambito consumer. L’altra nota positiva è il costo relativamente basso rispetto ad altri chip ISO15693 o ISO14443. Va notato che questi chip possono contenere solo 196 bit di memoria, a fronte dei 2 Kbit dei chip di Texas Instruments, ma del resto il campo applicativo per cui sono nati, ovvero la logistica business-to-business e business-to-consumer, non richiede la memorizzazione di grandi quantità di dati.

Vi chiederete naturalmente perchè parlare di una tecnologia che in Italia non è utilizzabile. Semplice: come prima novità dell’anno troviamo che i chip Philips ICODE-UID sono compatibili con le frequenze a 13,56 MHz, perciò possono essere usati liberamente anche nel nostro Paese.

A questo punto è necessario che i produttori di tag (cioè le aziende che producono l’assemblato chip + antenna + supporto) producano tag a 13,56 MHz compatibili con EPC e con chip UID; inoltre è necessario che i produttori di reader adeguino i propri protocolli di lettura integrando i comandi EPC.

Tra le prime aziende ad aver introdotto tag EPC in Italia vi è MRFID , un’azienda napoletana che è riuscita a minimizzare i costi di produzione entrando in joint-venture con due produttori cinesi. Il trucco usato per ridurre i costi è semplice: i tag vengono prodotti a mano. Il costo della manodopera cinese è infatti di 84 dollari al mese, molto meno del costo delle apparecchiature industriali per la produzione dei cosiddetti tag “inchiostrati”. Le caratteristiche dei due tipi di tag sono diverse: quelli inchiostrati sono estremamente sottili ed hanno la possibilità di essere prodotti in strisce stampabili (da usarsi ad esempio con stampanti tipo le Zebra RFID); i tag prodotti a mano sono più spessi e sono prodotti singolarmente, ed essendo più rigidi non possono essere stampati con le comuni stampanti.

I tag con frequenza di 13,56 MHz compatibili con lo standard EPC hanno le seguenti caratteristiche:
– 196 bit di memoria, sufficienti per trasmettere elementi beta-descrittivi dei prodotti, come ad esempio il link ad una piccola ricetta di cottura, la data di scadenza di un prodotto alimentare, la certificazione di autenticità di un capo, il codice di attivazione di un programma software ecc.;
– il protocollo EPC;
– compatibilità con le attuali infrastrutture software e hardware.

Tra i difetti di questi tag che vanno messi in conto vi è la ridotta velocità di lettura: rispetto ad un equiparabile tag ISO 15693, le performance di lettura calano di circa il 10%. In compenso tali tag sono l’ideale per le casse automatiche dei supermercati: sfruttando le peculiarità del protocollo EPC, che trasporta nativamente il “codice prodotto”, è infatti possibile creare casse automatizzate notevolmente più veloci delle attuali, oltre che dei veri e propri “gate di pagamento” che attraversati con il carrello rilevano tutti i codici prodotto e forniscono il prezzo da pagare in pochissimi secondi.

Certi reader sono compatibili con tutti gli standard a 13,56 MHz, sia ISO (15693 e 14443) sia EPC Global. Questo permette di poter passare da una tecnologia all’altra in modo soft.

Naturalmente, queste novità aprono scenari che fino ad ora non erano percorribili:
– tracciabilità dei prodotti dalla produzione al consumatore;
– casse automatizzate più veloci delle attuali a codice a barre;
– carrelli elettronici;
– prodotti con certificazione di autenticità non craccabile o copiabile;
– integrazione degli elettrodomestici con tecnologia RFID, per fornire servizi quali controllo scadenza, suggerimenti di cottura e lavaggio ecc. (naturalmente fruibili se il cliente non ha chiesto la disattivazione del tag alla cassa).

Grazie a questa nuova generazione di tag a basso costo e con compatibilità EPC è prevedibile una forte espansione della tecnologia RFID, in Italia come all’estero.

Corrado Patierno
Responsabile Gestione Progetti
TC Sistema Servizi S.p.A.
(Per contattare l’autore scrivere alla redazione )

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24 01 2006
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