Metodo e apparato per la comunicazione in sistemi RFID

Il sistema Ultra Wide Band - RFID sviluppato è composto da un reader che interroga più tag (passivi o semi-passivi) presenti nelle vicinanze, attraverso la trasmissione di un segnale di interrogazione.

Titolo brevetto Metodo e apparato per la comunicazione in sistemi RFID a banda ultra-larga
Area Ingegneria elettrica, elettronica e dell'informazione
Titolarità Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Inventori Davide Dardari
Ambito territoriale di tutela Italia, Stati Uniti
Stato Disponibile per accordi di licenza
Keywords RFID, UWB, modulazione backscatter, tag passivi
Depositato il 29/02/2008

La presente invenzione si colloca nel panorama dei sistemi di identificazione a radiofrequenza (RadioFrequency IDentification, RFID) di tipo (semi)-passivo ad accoppiamento elettromagnetico. Un sistema RFID è composto da un reader ed uno o più tag ciascuno associato ad un oggetto. Il reader genera un segnale di interrogazione che viene ricevuto dai tag. In risposta al segnale ricevuto, i tag inviano al reader un segnale che, nei sistemi (semi)-passivi, è ottenuto sfruttando la riflessione del segnale di interrogazione causata dall’antenna del tag (backscatter). Il segnale riflesso può contenere informazioni specifiche sul tag, come ad esempio l’identificativo dell’oggetto.

Attualmente tali sistemi presentano i seguenti limiti:

  • forti limitazioni sulla distanza massima per la lettura/scrittura (range operativo) che tipicamente risulta essere inferiore ai 3-4 metri;
  • numero massimo di tag gestibili contemporaneamente da un determinato reader fortemente limitato dall’elevata probabilità di collisione dei segnali provenienti dai tag presenti nella stessa area;
  • problemi per la sicurezza delle informazioni trasmesse;
  • assenza di protezione contro la presenza di interferenze.

Il sistema Ultra Wide Band (UWB) – RFID descritto nell'invenzione è composto da un reader che interroga più tag (passivi o semi-passivi) presenti nelle vicinanze attraverso la trasmissione di un segnale di interrogazione. I tag rispondono al reader attraverso una modulazione backscatter che consiste nel variare il carico dell’antenna in funzione dell’informazione che il tag deve inviare al reader (tipicamente il proprio identificativo). Per la particolare conformazione del reader, è possibile utilizzare una modulazione ed una sequenza tali da rendere la comunicazione robusta rispetto alle riflessioni indesiderate.

Le componenti innovative di tale sistema risultano essere le seguenti:

  • una architettura di tag UWB in grado di realizzare diversi schemi di modulazione backscatter;
  • una struttura di segnale trasmesso dal reader;
  • un metodo di modulazione backscatter utilizzante l’architettura o parte dell’architettura proposta;
  • un metodo di processamento del segnale ricevuto dal reader per ridurre la presenza di riflessioni non desiderate del segnale causate dalla struttura dell’antenna del tag.

  • Ottime proprietà di penetrazione attraverso le pareti;
  • bassa potenza media trasmessa;
  • maggior grado di sicurezza (solo chi conosce la sequenza utilizzata dal reader e dal tag può decodificare i dati);
  • resistenza alle interferenze;
  • elevata risoluzione spaziale e temporale;
  • elevato numero di tag gestibili contemporaneamente;
  • coesistenza nella stessa area di più sistemi UWB-RFID mediante l’assegnazione di sequenze diverse.