RFID passiva, perché scegliere la frequenza 125-134 kHz?

La tecnologia RFID passiva – nella quale il tag riceve l’energia dal segnale proveniente dal sistema di lettura, a una distanza limitata – funziona su tre gruppi di frequenze differenti: 

• Low Frequency - LF (125-134 kHz)
• High Frequency - HF (13,56 MHz)
• Ultra High Frequency - UHF (868 MHz)

In particolare, la frequenza LF 125-134 hKz, che si trova nella parte più bassa dello spettro di radiofrequenza, è stata la prima ad essere impiegata per l’identificazione automatica e la memorizzazione di informazioni relative a oggetti e animali; la sua presenza sul mercato è tutt’ora molto significativa. 

Bassa frequenza: le caratteristiche 

Sebbene i tag per la Low Frequency siano generalmente più costosi di quelli usati per le altre frequenze, il prezzo maggiore è bilanciato dalle caratteristiche uniche di tale tecnologia. I motivi che determinano la scelta della frequenza 125-134 kHz sono molteplici: 

• Campo magnetico ben definito
  Tra le caratteristiche principali della LF c’è la definizione del campo magnetico, che non presenta dispersioni, modulazioni o rifrazioni. 
• Buon funzionamento in presenza di metalli
  Frequenze più alte sono maggiormente ostacolate dal metallo, mentre la bassa frequenza funziona bene anche nelle vicinanze di quest’ultimo. Il tag RFID può essere letto nei pressi del metallo o sopra di esso, dal momento che il segnale emesso dal lettore non è in grado di attraversarlo.
• Buona capacità del segnale di attraversare i materiali 
  Il segnale in Low Frequency riesce ad attraversare qualsiasi tipo di materiale, escluso il metallo, che non può essere attraversato da nessun tipo di frequenza.
• Scarsa influenza dei liquidi
  Un limite della tecnologia a radiofrequenza è la sua incapacità di funzionare in presenza di liquidi; la Low Frequency 125-134 kHz, invece, è scarsamente influenzata dai liquidi.
• Bassa velocità di lettura/scrittura del tag, che rende possibili letture di precisione
  Nella bassa frequenza, la lettura e la scrittura del tag hanno una velocità ridotta: per questo motivo, la LF 125-134 kHz è utilizzabile nel caso in cui siano necessarie letture di precisione.
• Distanza di lettura inferiore a 30 cm
  Per i reader che leggono i tag 125 kHz, la distanza di lettura non può essere superiore ai 30 cm, una caratteristica che rende la bassa frequenza particolarmente indicata per le letture di prossimità, a 10-15 cm di distanza. 

Low Frequency 125-134 kHz: esempi di applicazione

Le applicazioni della tecnologia RFID a 125-134 kHz sono numerose. Ecco alcuni esempi:

• Controllo accessi 
  Nel controllo accessi (tornelli delle stazioni, sbarre dei parcheggi, apricancelli elettrici) è diffuso l’uso dei badge contactless, tessere plastificate contenenti un chip 125 kHz: la lettura è effettuata avvicinando la card al reader e determina l’apertura del tornello. Il badge è rilevato a pochi centimetri di distanza e il sistema garantisce una lettura performante. 
• Tracciabilità di animali domestici e da allevamento 
  La Low Frequency 134 kHz è la tecnologia standard adoperata per l’identificazione degli animali domestici (obbligatoria per i cani) e da allevamento (mucche, maiali, cavalli, ecc.). La scelta della bassa frequenza è dovuta al fatto che essa non è influenzata dai liquidi – il corpo degli animali, come quello umano, infatti, è composto da acqua in percentuali elevate. Il tag 134 kHz viene fatto ingerire dal veterinario all’animale insieme al cibo, iniettato oppure inserito sottocute. 
• Immobilizer per i veicoli
  L’immobilizzatore elettronico è un sistema antifurto che impedisce che il veicolo (automobile, moto, scooter, camion) si metta in moto se la chiave inserita non è quella giusta. La chiave contiene un chip a bassa frequenza dotato di un codice che viene letto dall’antenna posta sul blocchetto di accensione, consentendo l’avviamento dell’auto o delle altre tipologie di veicolo. 
• Apertura delle serrature
  Le card diffuse negli alberghi per entrare in camera e accendere le luci, così come i badge per la palestra, contengono un chip 125 kHz. Nell’ambito ricreativo – per esempio per l’accesso alle giostre nei parchi giochi – sono diffusi i portachiavi key fob, contenenti anch’essi un tag 125 kHz; la stessa tipologia di portachiavi è presente, ancora, all’interno degli uffici, per prelevare alimenti o bevande dalle macchine di distribuzione automatica. 
• Raccolta differenziata dei rifiuti
  In alcuni comuni che applicano la tariffa puntuale dei rifiuti – nella quale la parte variabile è calcolata in base alla quantità di indifferenziato conferito dall’utente –, questi vengono raccolti all’interno di cassonetti ad accesso controllato. Il cassone si apre inserendo un badge dotato di un tag RFID a bassa frequenza, che consente di identificare le utenze.
• Applicazioni industriali 
  Siccome il metallo e i liquidi hanno una scarsa influenza sulla Low Frequency, questo tipo di tecnologia è impiegata in ambito industriale per l’identificazione di oggetti in metallo o contenenti liquidi; altre applicazioni industriali riguardano i processi automatizzati di produzione, l’individuazione di interferenze dai monitor e dalle installazioni industriali.

Forma dei tag

Nella gamma di frequenza 125-134 kHz, il tag RFID (o chip), ovvero l’elemento da identificare, è inserito all’interno di oggetti di diverso tipo, che variano in base all’uso; le forme più comuni sono:

• capsule in vetro bio-compatibile per la tracciabilità degli animali domestici o da allevamento; la capsula, contenente il tag, viene iniettata dal veterinario, con una siringa, sotto la cute dell’animale, solitamente sotto il collo;
• bottoni o monete, diffusi nell’ambito industriale, per es. per l’identificazione dei metalli;
• badge o card plastificate per il controllo accessi nel settore alberghiero, nelle palestre, per l’apertura dei cassonetti ad accesso controllato;
• portachiavi, per prelevare le bevande dai distributori automatici, all’interno degli uffici, o per accedere a determinate attrazioni nei parchi giochi.