Un tag RFID convenzionale funziona normalmente in una sola banda di frequenza.
Un tag per animali a bassa frequenza può funzionare a circa 134,2 kHz. Un'etichetta NFC funziona a 13,56 MHz. Un'etichetta RFID UHF per la catena di approvvigionamento funziona in genere nella banda 860–960 MHz.
Un tag RFID a doppia frequenza combina due interfacce RFID in un unico prodotto, in modo che lo stesso oggetto fisico possa essere identificato in due modi diversi.
La combinazione più utile dal punto di vista commerciale è solitamente:
13,56 MHz HF/NFC + 860–960 MHz UHF RFID
Questa combinazione collega due diverse fasi del ciclo di vita di un prodotto.
La tecnologia RFID UHF consente operazioni di inventario e logistica a lungo raggio e ad alta velocità. La tecnologia NFC garantisce l'interazione a corto raggio tramite uno smartphone dotato di NFC o un lettore HF.
EM4425, noto anche come em|echo-V, è un chip RFID a doppia frequenza sviluppato da EM Microelectronic appositamente per questo tipo di applicazione. Combina le funzionalità RFID HF, NFC e RAIN su un unico die di silicio e consente alle interfacce di accedere a una memoria condivisa e configurabile.
Tuttavia, non tutte le combinazioni a doppia frequenza sono adatte a ogni progetto. La scelta corretta dipende da chi deve leggere il tag, dalla distanza alla quale deve essere letto, dal numero di tag da identificare contemporaneamente e dal fatto che gli smartphone facciano parte del flusso di lavoro.
Che cos’è un tag RFID a doppia frequenza?
Un tag RFID a doppia frequenza è un tag in grado di comunicare attraverso due bande di radiofrequenza.
A seconda del modello, può contenere:
- Un chip integrato a doppia frequenza
- Due chip RFID distinti
- Due strutture di antenna
- Memoria condivisa o separata
- Un'etichetta stampata, un cartellino rigido o un alloggiamento integrato
- Componenti opzionali per il rilevamento delle manomissioni
Un tag a doppia frequenza non va confuso con un tag UHF a banda larga.
Un tag UHF a banda larga può operare su diverse allocazioni regionali UHF, ma tutte queste frequenze rimangono all’interno della stessa interfaccia UHF generale.
Ad esempio, un'etichetta progettata per funzionare sia nelle bande UHF europee che in quelle nordamericane rimane comunque un tag RFID UHF a frequenza singola. Non si tratta automaticamente di un prodotto a doppia frequenza NFC e UHF.
Un tag HF/UHF originale richiede normalmente:
- Un'antenna a bobina HF per 13,56 MHz
- Un dipolo UHF o un'antenna simile per la banda 860–960 MHz
- Un chip in grado di comunicare tramite entrambe le interfacce, oppure due chip distinti
Il design finale dell'inserto è quindi più complesso rispetto a quello di un'etichetta RFID standard a frequenza singola.
Perché combinare due frequenze RFID?
Le diverse bande di frequenza RFID risolvono diversi problemi operativi.
Non esiste una banda che garantisca le migliori prestazioni in ogni applicazione.
Un magazzino potrebbe dover leggere centinaia di prodotti contenuti in un cartone senza aprirlo. Un consumatore potrebbe in seguito dover scansionare un prodotto con il proprio telefono. Un tecnico della manutenzione potrebbe voler leggere intenzionalmente un bene specifico senza raccogliere accidentalmente dati dagli articoli vicini.
Un tag a doppia frequenza consente a un'unica etichetta fisica di supportare più utenti:
- Produttori
- Operatori di magazzino
- Aziende di logistica
- Rivenditori
- Tecnici dell'assistenza
- Titolari dei marchi
- Consumatori
- Operatori di riciclaggio o di restituzione
La prima interfaccia è in grado di supportare operazioni aziendali automatizzate, mentre la seconda interfaccia favorisce un’interazione consapevole a distanza ravvicinata.
Bande di frequenza RFID più comuni
Prima di scegliere una combinazione a doppia frequenza, è utile conoscere le principali bande RFID.
| Braccialetto RFID | Frequenza tipica | Comportamenti tipici nella lettura | Applicazioni comuni |
|---|---|---|---|
| LF | 125 kHz o circa 134,2 kHz | Portata molto ridotta, lettura individuale | Identificazione degli animali, controllo degli accessi, identificazione industriale |
| HF | 13,56 MHz | Portata da breve a moderata, accoppiamento induttivo | Sistemi bibliotecari, tracciabilità industriale, smart card |
| NFC | 13,56 MHz | Interazione con lo smartphone a distanza ravvicinata | Informazioni sui prodotti, autenticazione, pagamenti, coinvolgimento dei consumatori |
| UHF | Circa 860–960 MHz | Lettura di grandi quantità di dati a lunga distanza e ad alta velocità | Scorte dei punti vendita, logistica, magazzini, tracciabilità delle risorse |
| Forno a microonde | Di solito 2,45 GHz | Sistemi specializzati attivi o semi-attivi | Pedaggi, telemetria industriale e sistemi proprietari |
La frequenza operativa di per sé non determina la compatibilità.
Due prodotti che operano a 13,56 MHz possono comunque utilizzare protocolli di comunicazione diversi. Allo stesso modo, un tag UHF deve supportare lo standard di interfaccia radio appropriato ed essere correttamente sintonizzato per la regione di destinazione.
Quali due frequenze dovrebbero essere combinate?
L'abbinamento più adatto dipende dall'applicazione.
HF/NFC + UHF: la combinazione commerciale più versatile
Per la tracciabilità dei prodotti, la vendita al dettaglio, la logistica, l’autenticazione e il coinvolgimento dei consumatori, la combinazione più utile è solitamente:
HF/NFC a 13,56 MHz + RFID UHF a 860–960 MHz
Le due band si completano a vicenda.
UHF offre:
- Lunga distanza di lettura
- Censimenti rapidi delle scorte
- Lettura di più tag
- Lettura su nastro trasportatore e su portale
- Automazione del magazzino
- Tracciabilità a livello di articolo
- Verifica della spedizione
La tecnologia HF/NFC offre:
- Accesso tramite smartphone
- Lettura intenzionale a distanza ravvicinata
- Informazioni sul prodotto
- Autenticazione
- Registrazione della garanzia
- Programmi fedeltà
- Verifica del reso
- Registri di manutenzione
Questa è la combinazione di frequenze utilizzata dall'EM4425.
È particolarmente efficace quando un prodotto deve passare attraverso una catena di approvvigionamento business-to-business per poi interagire con un dipendente o un consumatore.
LF + HF/NFC
Una combinazione di LF e HF/NFC può risultare adeguata quando un sistema di identificazione esistente utilizza la tecnologia LF, ma è necessaria una seconda interfaccia per smartphone, personale di servizio o apparecchiature più recenti.
Tra le possibili applicazioni figurano:
- Credenziali di accesso
- Identificazione degli animali abbinata all'accesso ai dati locali
- Migrazione delle apparecchiature industriali
- Sistemi di identificazione tradizionali
- Dispositivi di sicurezza specializzati
Tra gli svantaggi figurano:
- Due diverse strutture di antenna
- Vantaggi limitati per la lettura in blocco nel magazzino
- Dimensioni del tag maggiori
- Maggiore complessità produttiva
- Possibile necessità di due chip distinti
Di norma, gli smartphone non sono in grado di leggere i transponder standard a bassa frequenza (LF) per l'identificazione degli animali. L'aggiunta della tecnologia NFC può consentire l'accesso tramite smartphone, ma le due identità devono essere associate correttamente.
LF + UHF
Le bande LF e UHF possono essere combinate quando un prodotto richiede un'identificazione affidabile a breve raggio insieme al tracciamento a lungo raggio.
Tra i possibili esempi figurano:
- Identificazione del bestiame e monitoraggio automatizzato dei movimenti
- Contenitori industriali riutilizzabili
- Apparecchiature per ambienti difficili
- Sistemi specializzati di gestione patrimoniale
Per il bestiame, la banda LF intorno ai 134,2 kHz è comunemente associata all’identificazione degli animali secondo le norme ISO 11784/11785, mentre la banda UHF consente una lettura operativa a più lunga distanza.
Tuttavia, un sistema duale LF/UHF per il bestiame solleva alcune questioni importanti:
- Qual è il numero di identificazione ufficiale dell'animale?
- Il numero UHF corrisponde a quello LF?
- Il dispositivo è stato approvato dall'autorità competente in materia di zootecnia?
- Le due interfacce possono rimanere associate per tutta la vita dell'animale?
- La tecnologia UHF funziona in modo affidabile in presenza dell’animale e nell’ambiente dell’allevamento?
L'EM4425 non è un chip per l'identificazione degli animali in banda bassa (LF) e non dispone di un'interfaccia conforme alle norme ISO 11784/11785.
HF + UHF senza necessità di smartphone
Alcuni sistemi industriali combinano lo standard ISO/IEC 15693 HF con lo standard UHF, poiché sono già stati installati lettori HF di prossimità.
Questo potrebbe essere utile per:
- Gestione degli strumenti
- Beni medici o di laboratorio
- Manutenzione industriale
- Assemblaggio dei componenti
- Produzione in corso
- Articoli riutilizzabili per il trasporto
L'EM4425 supporta il funzionamento in banda HF secondo lo standard ISO/IEC 15693, nonché le funzionalità NFC Forum Tipo 5.
Ciò consente alla stessa interfaccia a 13,56 MHz di supportare un lettore di prossimità HF compatibile o un dispositivo NFC, a seconda dell'implementazione e della versione del chip.
HF Plus NFC è una combinazione a doppia frequenza?
No, non di per sé.
Sia la tecnologia RFID HF che quella NFC funzionano a 13,56 MHz.
Possono utilizzare protocolli, comandi, distanze di lettura e tipi di dispositivi diversi, ma occupano la stessa banda di frequenza.
Ad esempio, EM4425 supporta:
- ISO/IEC 15693: comunicazione a prossimità in banda HF
- Comunicazione tramite tag NFC Forum di tipo 5
- Comunicazione RFID RAIN in banda UHF
Ciò offre al prodotto diverse opzioni di interfaccia radio, ma viene comunque definito “a doppia frequenza” poiché utilizza due bande di frequenza fisiche:
- 13,56 MHz
- 860–960 MHz
Le funzioni HF e NFC utilizzano generalmente lo stesso collegamento per l'antenna HF.
Qual è solitamente l'abbinamento migliore?
Per la maggior parte dei progetti commerciali a livello di singolo articolo, il punto di partenza migliore è:
RFID UHF + HF/NFC
Questa combinazione è indicata quando il progetto richiede entrambe le cose:
- Monitoraggio automatizzato delle operazioni e
- Interazione umana a distanza ravvicinata.
È meno appropriato quando:
- È richiesta solo la disponibilità a magazzino
- È sufficiente un collegamento web da smartphone
- Il prodotto ha un costo estremamente contenuto
- Lo spazio disponibile sull'etichetta è molto ridotto
- Il prodotto contiene metalli o liquidi che non sono stati presi in considerazione nella progettazione dell'antenna
- L'azienda non ha in programma di utilizzare la seconda interfaccia
Non si dovrebbe scegliere un tag a doppia frequenza solo perché offre maggiori funzionalità tecnologiche.
Entrambe le interfacce dovrebbero risolvere un problema aziendale ben definito.
Che cos’è il chip EM4425?
EM4425 è il codice d'ordine del prodotto EM Microelectronic denominato em|echo-V.
Si tratta di un circuito integrato (IC) transponder RFID passivo a doppia frequenza, progettato per combinare:
- RAIN RFID
- ISO/IEC 15693 HF
- Funzionalità dei tag NFC Forum di tipo 5
Il chip funziona su due bande di frequenza:
- HF/NFC: 13,56 MHz
- UHF: 860–960 MHz
L'interfaccia UHF è progettata per applicazioni di gestione delle scorte e logistica a lungo raggio. L'interfaccia HF e NFC supporta interazioni a distanza ravvicinata o di prossimità, compresi i servizi relativi ai prodotti basati su smartphone.
EM Microelectronic descrive il prodotto come un circuito integrato (IC) transponder di autenticazione RAINFC, poiché integra le funzionalità RAIN RFID con l'interazione NFC e le funzioni di sicurezza.
L'EM4425 è un chip singolo o doppio?
EM4425 integra tutte le funzioni supportate in un unico chip.
Ciò è diverso dall'inserimento di un chip NFC convenzionale e di un chip UHF convenzionale nella stessa etichetta.
Un'implementazione a singolo die offre diversi vantaggi:
- Identità condivisa del chip
- Memoria condivisa configurabile
- Riduzione del rischio di discrepanze nei dati
- Opzioni di codifica in un unico passaggio
- Funzioni di sicurezza coordinate
- Produzione di etichette più integrata
- Un collegamento più chiaro tra i registri NFC e UHF
Il tag richiede comunque due strutture di antenna:
- Un'antenna a bobina HF
- Un'antenna UHF
Il chip dispone di terminali separati per i due sistemi di antenna.
Un chip EM4425 da solo non garantisce prestazioni di lettura soddisfacenti. Il progettista dell’inlay deve creare e mettere a punto entrambe le antenne in base al prodotto, al materiale e alla banda operativa previsti.
Standard supportati da EM4425
L'EM4425 supporta diversi standard sulle sue due interfacce.
Interfaccia HF e NFC
- ISO/IEC 15693
- ISO/IEC 18000-3 Modalità 1
- Tag NFC Forum Tipo 5
Interfaccia UHF
- ISO/IEC 18000-63
- EPC Gen2v2
- Funzionamento del sistema RAIN RFID
Interfaccia relativa alla sicurezza
Il chip supporta inoltre le funzioni previste dalla norma ISO/IEC 29167-10, a seconda della configurazione del prodotto selezionata.
Questa combinazione consente a un tag di comunicare con:
- Lettori HF compatibili
- Dispositivi abilitati NFC
- Lettori UHF EPC Gen2
Le funzionalità disponibili dipendono dalla versione dell'EM4425 e dalla configurazione del chip.
EM4425 è un chip NFC di tipo 5
L'EM4425 utilizza un'interfaccia NFC Forum Tipo 5 conforme allo standard ISO/IEC 15693.
Non dovrebbe essere definito come un chip NFC Forum di tipo 2.
Sia i tag di tipo 2 che quelli di tipo 5 supportano le comuni interazioni NFC, ma le loro basi tecniche sono diverse.
Il Tipo 5 è particolarmente rilevante nei casi in cui la stessa interfaccia HF debba funzionare con:
- Smartphone abilitati alla tecnologia NFC
- Lettori di prossimità ISO/IEC 15693
- Lettori HF industriali
Prima della produzione, il tag completo deve essere testato con gli smartphone, le applicazioni e i lettori effettivamente utilizzati nel progetto.
Memoria condivisa tra HF, NFC e UHF
Una delle caratteristiche principali dell'EM4425 è la memoria condivisa configurabile.
I dati ufficiali del prodotto indicano un'area di memoria configurabile complessiva di 2.048 bit.
La memoria può essere allocata per diversi scopi, tra cui:
- Memoria utente HF
- Memoria utente UHF
- Codifica UHF EPC o UII
- Archiviazione delle firme digitali
La sezione UHF EPC/UII può essere configurata fino a 480 bit, a seconda dell'allocazione complessiva della memoria.
Ciò non equivale a fornire 2.048 bit in modo indipendente a ciascuna interfaccia. La memoria disponibile viene suddivisa in base alle esigenze dell'applicazione.
Ad esempio, un progetto potrebbe allocare più memoria a:
- Un codice EPC UHF lungo
- Informazioni sui prodotti NFC
- Dati degli utenti UHF
- Informazioni sull'autenticazione digitale
Il piano di memoria dovrebbe essere definito prima della codifica di massa.
Numero di serie comune dei circuiti integrati
L'EM4425 include un identificativo seriale comune del chip rappresentato tramite:
- Un UID a 64 bit sul lato HF
- Un TID a 96 bit sul lato UHF
L'identità comune sottostante contribuisce a collegare i dati raccolti tramite le due interfacce.
Ciò è utile perché il magazzino potrebbe leggere l'identificativo UHF, mentre il consumatore legge successivamente l'interfaccia NFC.
Il backend può associare entrambi gli eventi allo stesso chip fisico e allo stesso prodotto.
Tuttavia, gli utenti non devono dare per scontato che l'UID HF completo, il TID UHF e l'EPC siano visivamente identici.
Queste strutture di memoria hanno finalità tecniche diverse. La progettazione del database e della codifica deve definire in che modo sono associate tra loro.
Codifica in un unico passaggio
L'EM4425 consente la codifica dei tag tramite l'interfaccia HF o UHF.
Ciò può semplificare la produzione.
Un trasformatore o un produttore di prodotti potrebbe essere in grado di configurare i dati condivisi senza dover programmare due chip indipendenti attraverso due processi distinti.
I vantaggi possono includere:
- Minore complessità di codifica
- Meno errori di abbinamento
- Serializzazione più semplice
- Un'identità digitale più coerente
- Migliore tracciabilità della produzione
La stazione di codifica deve comunque utilizzare software e lettori che supportino i comandi richiesti e la configurazione di memoria prevista.
Caratteristiche di sicurezza dell'EM4425
EM4425 offre molto più di una semplice identificazione.
A seconda della versione e della configurazione ordinate, le funzioni disponibili includono:
- Crittografia AES-128
- Autenticazione NFC basata sul web
- Firma digitale
- Memoria protetta da password
- Opzioni per l'ID casuale
- Controlli relativi alla privacy dei clienti
- Contatori di visite
- Controlli di privacy UHF
- Rilevamento delle manomissioni
- Segnalazione degli allarmi antimanomissione
Queste funzioni rendono il chip particolarmente utile per l'autenticazione dei prodotti e la tutela del marchio.
Tuttavia, l'utilizzo di un chip dotato di funzionalità di sicurezza non garantisce automaticamente la sicurezza dell'applicazione.
Un sistema di sicurezza completo richiede inoltre:
- Generazione sicura delle chiavi
- Inserimento protetto della chiave
- Personalizzazione controllata dei tag
- Convalida sul backend
- Infrastruttura di dominio e web sicura
- Logica anti-replay
- Monitoraggio degli eventi
- Controllo degli accessi
- Procedure in caso di chiavi compromesse
Un tag programmato esclusivamente con un URL statico non garantisce un'autenticazione forte solo perché il chip sottostante supporta l'AES.
Funzionalità di rilevamento delle manomissioni
L'EM4425 dispone di collegamenti per un circuito antimanomissione.
Il circuito può essere integrato in un'etichetta o in un sigillo, in modo che il chip possa rilevare se il percorso conduttivo è rimasto intatto o è stato interrotto.
Le applicazioni potenziali includono:
- Rilevamento dell'apertura delle confezioni
- Sigilli di garanzia
- Imballaggio farmaceutico
- Sigilli elettronici per prodotti
- Componenti automobilistici
- Prevenzione delle frodi sui resi
- Merci di alto valore
Quando un utente legge il tag tramite NFC o UHF, il sistema può segnalare lo stato di manomissione.
Il produttore di etichette deve progettare correttamente il circuito di sicurezza fisico. Il solo circuito integrato non è in grado di rilevare l'apertura della confezione, a meno che il circuito non sia integrato nella struttura dell'etichetta e posizionato in corrispondenza del punto di apertura previsto.
EM4425: Resistenza della memoria e condizioni operative
La scheda tecnica ufficiale in formato sintetico specifica:
- Almeno 100.000 cicli di scrittura
- Conservazione dei dati per almeno 50 anni alle condizioni indicate
- Un intervallo di temperatura di funzionamento compreso tra −40 °C e +85 °C
Si tratta di specifiche a livello di chip.
L'etichetta finita potrebbe avere un campo di funzionamento più ristretto a causa di:
- Adesivo
- Materiale di rivestimento in PET o carta
- Antenna in alluminio o rame
- Laminato protettivo
- Inchiostro da stampa
- Struttura a circuito di compensazione
- Imballaggio del prodotto
La durata di un'etichetta RFID finita dovrebbe quindi essere valutata sulla base delle specifiche complete del tag, e non solo sulla base della scheda tecnica del circuito integrato.
Cosa fa l'EM4425 tramite la banda UHF?
Grazie alla sua interfaccia UHF, l'EM4425 è in grado di supportare funzioni quali:
- Inventario a livello di articolo
- Inventario di magazzino
- Verifica delle ricezioni e delle spedizioni
- Visibilità delle scorte nel settore della vendita al dettaglio
- Gestione dei resi
- Tracciabilità delle risorse
- Rilevamento degli eventi nella catena di approvvigionamento
- Identificazione automatica
- Raccolta dei dati relativi allo stato di manomissione
La tecnologia RFID UHF consente di leggere più prodotti dotati di tag senza che sia necessaria una linea di vista diretta.
La distanza di lettura effettiva dipende da:
- Dimensioni dell'intarsio
- Progettazione di antenne UHF
- Potenza del lettore
- Antenna del lettore
- Frequenza regionale
- Materiale del prodotto
- Orientamento dei tag
- Tag correlati
- Metallo e liquido
- Ambiente di installazione
La sensibilità in ingresso del chip non corrisponde alla distanza di lettura garantita del tag finito.
Cosa fa l'EM4425 tramite NFC?
Grazie alla tecnologia NFC, l'utente può avvicinare un dispositivo compatibile al tag per accedere a:
- Autenticazione del prodotto
- Informazioni sul prodotto
- Istruzioni digitali
- Registrazione della garanzia
- Programmi fedeltà
- Buoni sconto
- Riorganizza le pagine
- Informazioni sul riciclaggio
- Verifica del reso
- Registri di manutenzione
- Stato del dispositivo antimanomissione
L'interazione NFC è intenzionale e avviene a distanza ravvicinata.
Ciò lo rende utile quando un'azienda desidera che l'utente interagisca con un elemento specifico piuttosto che con tutti gli elementi taggati nelle vicinanze.
Applicazioni tipiche dell'EM4425
Commercio al dettaglio e moda
Un'etichetta a doppia frequenza è in grado di supportare la gestione dell'inventario in banda UHF lungo tutta la catena di approvvigionamento al dettaglio e l'interazione NFC una volta che il prodotto è giunto al cliente.
Tra le possibili funzioni figurano:
- Serializzazione in fabbrica
- Ricezione merci presso il centro di distribuzione
- Inventario del negozio
- Assistenza alla cassa
- Autenticazione del prodotto
- Istruzioni per la cura
- Registrazione fedeltà
- Gestione dei resi
- Verifica della rivendita
Beni di lusso e tutela dei marchi
La tecnologia UHF è in grado di garantire la visibilità della catena di approvvigionamento, mentre la tecnologia NFC consente di effettuare un controllo di autenticità rivolto al cliente.
L'identità condivisa del chip semplifica il collegamento tra i dati operativi e le interazioni con i consumatori.
I prodotti possono includere:
- Borse
- Calzature
- Orologi
- Accessori
- Oggetti da collezione
- Abbigliamento di alta qualità
L'architettura di sicurezza dovrebbe essere progettata in modo da impedire la semplice copia e la riproduzione degli URL.
Imballaggi per prodotti farmaceutici e sanitari
Le applicazioni potenziali includono:
- Visibilità dell'inventario
- Verifica della confezione
- Informazioni sul prodotto
- Rilevamento delle manomissioni
- Autenticazione
- Gestione dei resi
- Gestione dei richiami
L'utilizzo della tecnologia RFID in ambito farmaceutico e medico può essere soggetto a requisiti normativi, relativi ai materiali e di convalida. La scheda tecnica dell'EM4425 prevede inoltre alcune restrizioni all'utilizzo del chip come componente di dispositivi medici critici per la sicurezza.
Componenti industriali
Un componente industriale può essere identificato automaticamente tramite UHF, mentre un tecnico utilizza la tecnologia NFC per accedere in modo mirato a:
- Istruzioni per l'installazione
- Cronologia degli interventi di manutenzione
- Autenticazione delle parti
- Documentazione sulla sicurezza
- Moduli di ispezione
- Dati relativi alla garanzia
Gli esempi includono:
- Pompe
- Motori
- Strumenti
- Ricambi
- Componenti elettrici
- Componenti automobilistici
- Componenti aerospaziali
Logistica nel settore automobilistico e aerospaziale
EM Microelectronic individua nella logistica del settore automobilistico e aerospaziale le applicazioni di riferimento.
L'UHF può supportare:
- Inventario dei ricambi
- Flusso di produzione
- Verifica dei container
- Tracciamento della spedizione
HF/NFC supporta:
- Accesso per la manutenzione
- Controllo a livello di componente
- Autenticazione
- Informazioni di servizio controllate
L'etichetta finita deve soddisfare i requisiti relativi a calore, sostanze chimiche, vibrazioni, resistenza alla fiamma e condizioni di ciclo di vita.
Resi dei prodotti ed economia circolare
Un tag a doppia frequenza può continuare a essere utile anche dopo la vendita iniziale.
La tecnologia UHF può aiutare un magazzino a gestire grandi volumi di articoli restituiti, mentre la tecnologia NFC può consentire a un cliente, a un tecnico o a un rivenditore di accedere alla scheda tecnica di un singolo prodotto.
Le applicazioni includono:
- Resi dei prodotti
- Riparazione
- Ristrutturazione
- Prodotti a noleggio
- Rivendita
- Riciclaggio
- Sistemi di restituzione dei depositi
- Imballaggi riutilizzabili
EM4425 vs chip NFC e UHF separati
Un tag a doppia frequenza può essere realizzato sia con un chip EM4425 sia con due chip RFID indipendenti.
| Fattore | Progettazione a singolo die EM4425 | Chip NFC e UHF separati |
|---|---|---|
| Conteggio delle fiches | Uno | Due |
| Sistemi di antenne | Due | Due |
| Relazione di memoria | Condiviso e configurabile | Di solito separati |
| Relazione di identità | Identità comune dell'IC | Deve corrispondere a un record nel database |
| Codifica | Supporta la codifica in un unico passaggio | Di solito due processi di codifica |
| Rischio di discrepanza dei dati | Riduzione con configurazione corretta | Più alto se i record non corrispondono |
| Flessibilità delle funzionalità | Definito dall'architettura EM4425 | I chip possono essere selezionati in modo indipendente |
| Approvvigionamento | Basato su un unico circuito integrato a doppia frequenza | Una gamma più ampia di opzioni per i singoli chip |
| Design degli intarsi | Specializzato | Inoltre, specializzato in |
| Sicurezza | Funzionalità integrate disponibili | Dipende dai chip selezionati |
L'uso di chip separati può essere opportuno quando il progetto richiede:
- Un chip di sicurezza NFC specifico
- Un chip UHF specifico ad alte prestazioni
- Memoria indipendente
- Identità indipendenti
- Una funzionalità non disponibile in un singolo circuito integrato a doppia frequenza
L'EM4425 risulta interessante quando l'identità unificata e la memoria condivisa assumono maggiore importanza.
La progettazione dell'antenna è fondamentale
La scelta dell'EM4425 non comporta il completamento della progettazione del prodotto.
L'intarsio finito deve contenere entrambi:
- Un'antenna HF a 13,56 MHz correttamente sintonizzata
- Un'antenna UHF correttamente regolata
I due sistemi di antenna devono rientrare nelle dimensioni disponibili dell'etichetta senza che si verifichino interazioni inaccettabili.
Tra gli aspetti da considerare nella progettazione figurano:
- Dimensioni della bobina HF
- Numero di spire della bobina HF
- Dimensioni del dipolo UHF
- Impedenza del chip
- Collegamento tra antenne
- Orientamento dell'etichetta
- Proprietà dielettriche del prodotto
- Sintonizzazione UHF regionale
- Schema del circuito di manomissione
- Tolleranze di produzione
Un inlay a doppia frequenza progettato in modo inadeguato può presentare prestazioni NFC accettabili ma prestazioni UHF scarse, o viceversa.
Entrambe le interfacce devono essere testate sia singolarmente che come prodotto completo.
Differenze regionali nelle frequenze UHF
L'interfaccia UHF EM4425 opera nella banda 860–960 MHz a livello di chip.
Tuttavia, i vari paesi utilizzano sottobande normative diverse.
Tra gli esempi più comuni figurano:
- Banda ETSI europea intorno agli 865–868 MHz
- Regione FCC degli Stati Uniti compresa tra circa 902 e 928 MHz
- Altre assegnazioni nazionali all’interno della più ampia banda UHF
L'antenna a incasso può essere:
- Ottimizzato per l'Europa
- Ottimizzato per il Nord America
- Progettata come antenna globale o a banda larga
Un inlay globale offre flessibilità di implementazione, ma le sue prestazioni massime potrebbero differire da quelle di un modello specifico per una determinata regione.
Il fornitore deve indicare:
- Banda UHF prevista
- Dimensioni dell'intarsio
- Distanza di lettura di riferimento
- Materiale di prova
- Configurazione del lettore
- Orientamento
- Se l'etichetta sia adatta all'uso a livello mondiale
L'effetto del metallo e del liquido
Il metallo e il liquido possono alterare le prestazioni di entrambe le interfacce.
L'UHF è particolarmente sensibile a:
- Prodotti ad alto contenuto d'acqua
- Bevande
- Cosmetici
- Corpi umani
- Imballaggi metallici
- Apparecchiature elettroniche
- Batterie
Anche le frequenze HF/NFC possono subire una deviazione di frequenza a causa della presenza di metalli.
Quando la targhetta viene montata su metallo, il progetto potrebbe richiedere:
- Uno strato di ferrite
- Un distanziatore in schiuma
- Un'antenna specializzata per montaggio su metallo
- Alloggiamento per etichetta rigida
- Messa a punto specifica per il prodotto
Non si deve dare per scontato che un'etichetta standard in carta EM4425 funzioni direttamente su un contenitore metallico.
Per i prodotti liquidi, la posizione e la spaziatura delle etichette devono essere verificate sulla confezione riempita, non solo su un campione vuoto.
La distanza di lettura varia a seconda delle due interfacce
Un tag a doppia frequenza non offre una distanza di lettura standard.
In condizioni adeguate, il segnale dell'interfaccia UHF può essere captato da diversi metri di distanza.
L'interfaccia NFC è pensata per un'interazione ravvicinata e, in genere, richiede che il telefono o il lettore siano posizionati vicino al tag.
L'interfaccia HF ISO/IEC 15693 può garantire una portata di prossimità maggiore rispetto alla normale tecnologia NFC degli smartphone, se utilizzata con un lettore HF industriale e un'antenna adeguati.
Le prestazioni effettive dipendono dal tipo di intarsio e dal lettore.
L'EM4425 richiede una batteria?
Il modello EM4425 è destinato ad applicazioni con transponder passivi.
Riceve energia dal campo del lettore HF, NFC o UHF.
Ciò prevede:
- Non è prevista la sostituzione della batteria
- Struttura sottile dell'etichetta
- Lunga durata di conservazione
- Minore manutenzione
- Idoneità all'uso in imballaggi monouso
Un tag passivo non trasmette in modo continuo. Risponde solo quando viene attivato da un lettore compatibile.
È possibile leggere contemporaneamente i segnali UHF e NFC?
Entrambe le interfacce possono accedere alla memoria condivisa, ma la documentazione ufficiale del prodotto precisa che l'accesso alla memoria non avviene in parallelo.
Quando i comandi arrivano su entrambe le interfacce, l'accesso alla memoria viene gestito in base al singolo comando.
Nelle implementazioni standard, questo rappresenta raramente un limite pratico, poiché la lettura UHF nei magazzini e l’avvicinamento NFC da parte dei consumatori avvengono solitamente in momenti diversi.
Un sistema non dovrebbe presumere che due lettori possano modificare contemporaneamente la stessa area di memoria senza alcun coordinamento.
L'NFC può modificare i dati UHF?
L'EM4425 può essere configurato in modo che l'interfaccia HF/NFC acceda alla memoria condivisa e controlli alcune funzioni di privacy UHF.
Ciò consente di creare flussi di lavoro efficaci, ma richiede anche un'attenta progettazione dei controlli di accesso.
Ad esempio, non dovrebbe essere consentito che un'interazione tramite smartphone sovrascriva informazioni critiche relative all'EPC o alla logistica, a meno che tale comportamento non sia esplicitamente previsto e protetto.
Le aree di memoria potrebbero richiedere:
- Protezione con password
- Blocco permanente
- Autorizzazioni di accesso
- Comandi software controllati
- Autorizzazione sul backend
Il piano di codifica dovrebbe definire quali dati sono:
- Accessibile al pubblico
- Protetto da password
- Bloccato in modo permanente
- Modificabile tramite UHF
- Modificabile tramite HF/NFC
L'EM4425 è adatto alla lotta alla contraffazione?
Può far parte di un sistema anticontraffazione.
Tra le caratteristiche principali figurano:
- Identità comune del chip
- Supporto AES-128
- Autenticazione web tramite NFC
- Firma digitale
- Rilevamento delle manomissioni
- Contatori di visite
- Protezione con password
Tuttavia, l'efficacia delle misure anticontraffazione dipende dalla loro attuazione.
Un URL NFC statico può essere copiato su un altro tag. Anche un codice QR stampato può essere copiato. Per una protezione maggiore è necessaria una convalida dinamica o crittografica collegata al backend.
Il progetto dovrebbe definire:
- Modello di minaccia
- Flusso di autenticazione
- Proprietà delle chiavi
- Processo di personalizzazione dei tag
- Metodo di convalida lato server
- Risposta a scansioni ripetute o sospette
- Gestione degli eventi di manomissione
- Informativa sulla privacy
Quando è consigliabile scegliere l'EM4425?
L'EM4425 è una scelta ottimale quando lo stesso prodotto richiede:
- Tracciabilità della catena di approvvigionamento UHF
- Interazione con lo smartphone NFC
- Identità condivisa tra i canali
- Memoria condivisa configurabile
- Autenticazione del prodotto
- Rilevamento delle manomissioni
- Informazioni a lungo termine sul prodotto
- Resi o flussi di lavoro nell'ambito dell'economia circolare
È particolarmente indicato quando sia gli utenti aziendali che gli utenti finali devono interagire con lo stesso tag.
Quando non è necessario l'EM4425?
Un chip meno complesso può risultare più economico quando l'applicazione richiede solo:
- Inventario del magazzino UHF
- Un URL NFC di base
- Controllo degli accessi standard
- Identificazione degli animali LF
- Un numero di identificazione univoco
- Un'etichetta monouso a basso costo che non richiede un secondo processo di lavorazione
L'aggiunta della funzionalità a doppia frequenza aumenta:
- Costo del chip
- Complessità degli intarsi
- Area dell'antenna
- Requisiti di conversione
- Requisiti di collaudo
- Lavori di integrazione software
La seconda frequenza dovrebbe apportare un valore misurabile a livello operativo o per il cliente.
EM4425 non è un chip RFID per animali
L'EM4425 non va confuso con i chip per bestiame ISO 11784/11785.
L'identificazione degli animali utilizza comunemente una frequenza bassa, intorno ai 134,2 kHz, con i protocolli FDX-B o HDX.
Campi di applicazione dell'EM4425:
- 13,56 MHz HF/NFC
- 860–960 MHz UHF
È stato progettato principalmente per la gestione degli articoli, il monitoraggio della catena di approvvigionamento, l'autenticazione e il coinvolgimento dei consumatori.
Non sostituisce un marchio auricolare, un microchip o un transponder a bolo ruminale approvati nell'ambito di un programma ufficiale di tracciabilità del bestiame.
Come configurare un tag EM4425 a doppia frequenza
Una richiesta di preventivo chiara dovrebbe includere le seguenti informazioni.
Applicazione
Spiegare se l'etichetta è destinata a:
- Inventario al dettaglio
- Autenticazione del prodotto
- Monitoraggio industriale
- Impegno dei consumatori
- Rilevamento delle manomissioni
- Componenti automobilistici
- Imballaggio farmaceutico
- Gestione dei resi
Materiale del prodotto
Specificare se l'etichetta verrà applicata a:
- Cartone
- Plastica
- Vetro
- Metallo
- Confezionamento di liquidi
- Tessile
- Elettronica
- Legno
Dimensioni dei tag
Fornire quanto disponibile:
- Lunghezza
- Larghezza
- Spessore massimo
- Area di collocazione
- Orientamento
Regione UHF
Indicare i mercati di riferimento:
- Europa
- Nord America
- Asia
- A livello globale
Funzione NFC
Specificare se la tecnologia NFC fornirà:
- URL statico
- Autenticazione
- Informazioni sul prodotto
- Registrazione della garanzia
- Interazione con l'app
- Programma fedeltà
- Stato del dispositivo antimanomissione
Allocazione della memoria
Definire i requisiti:
- Lunghezza dell'EPC
- Memoria utente UHF
- Memoria utente HF
- Firma digitale
- Contenuti NDEF
Sicurezza
Specificare se il progetto richiede:
- Autenticazione AES
- Protezione con password
- Circuito di manomissione
- Contatore delle visite
- Modalità privacy
- EPC bloccato
- Verifica sul backend
Servizi di produzione
Verificare se il fornitore sia tenuto a fornire:
- Codifica UHF
- Codifica NFC
- Stampa variabile
- Codice QR
- Verifica della corrispondenza dei numeri di serie
- Conversione del circuito di tamper
- File di database
- Rapporto di verifica
Come testare un tag EM4425
I test dovrebbero coprire entrambe le interfacce separatamente.
Test UHF
Misura:
- Leggere la distanza
- Velocità di lettura in blocco
- Sensibilità all'orientamento
- Prestazioni del portale
- Prestazioni del cartone
- Risposta in frequenza regionale
- Prestazioni del prodotto finale
- Prestazioni in prossimità di metalli o liquidi
- EPC e precisione della memoria utente
Test HF e NFC
Misura:
- Compatibilità con gli smartphone
- Posizione del rubinetto
- Lettura NDEF
- Prestazioni del lettore ISO/IEC 15693
- Risposta di autenticazione
- Accesso protetto da password
- Contatore delle visite
- Esperienza dell'utente
Test sulla memoria condivisa
Conferma:
- I record UHF e NFC si riferiscono allo stesso prodotto
- L'allocazione della memoria è corretta
- Le aree bloccate non possono essere modificate
- Le aree destinate a tale scopo rimangono scrivibili
- I file di codifica corrispondono alle informazioni stampate
- I dati del backend corrispondono all'identificativo del chip
Prove di manomissione
Conferma:
- Il ciclo è intatto prima dell'apertura
- L'apertura della confezione interrompe il percorso previsto
- Il chip registra o segnala lo stato corretto
- Il ciclo interrotto non può essere ripristinato facilmente
- Sia i lettori NFC che quelli UHF rilevano lo stato previsto
Prove ambientali
A seconda dell'applicazione, eseguire il test:
- Il calore
- Freddo
- Umidità
- Esposizione ai raggi UV
- Abrasione
- Prodotti chimici
- Flessione
- Apertura della confezione
- Invecchiamento degli adesivi
- Vibrazioni dovute al trasporto
Risposta finale: quale combinazione a doppia frequenza è la migliore?
Per la maggior parte delle applicazioni relative alla vendita al dettaglio, alla catena di approvvigionamento, all’autenticazione e al coinvolgimento dei consumatori, la combinazione più utile è:
13,56 MHz HF/NFC + 860–960 MHz UHF RFID
La banda UHF consente l'identificazione di grandi quantità di oggetti a lunga distanza. La banda HF/NFC consente l'accesso a breve distanza tramite smartphone e lettori industriali.
Le combinazioni LF possono essere adatte all’identificazione degli animali, al controllo degli accessi o ai sistemi industriali di vecchia generazione, ma non offrono lo stesso equilibrio tra automazione della catena di approvvigionamento e interazione con il consumatore.
Risposta definitiva: Che cos’è l’EM4425?
EM4425, noto anche come em|echo-V, è un chip RFID passivo a doppia frequenza prodotto da EM Microelectronic.
Combina:
- ISO/IEC 15693 HF
- NFC Forum Tipo 5
- ISO/IEC 18000-63 UHF
- EPC Gen2v2
- Memoria condivisa configurabile
- Un'identità comune per i circuiti integrati
- Autenticazione AES-128 facoltativa
- Firma digitale
- Protezione con password
- Rilevamento delle manomissioni
È progettato per integrare le operazioni RAIN RFID a lungo raggio con le interazioni HF e NFC a corto raggio.
Il chip è particolarmente utile quando è necessario tracciare un articolo fisico lungo tutta la catena di approvvigionamento e consentirne successivamente l'accesso a un cliente, a un tecnico o ad altro utente autorizzato.
Domande frequenti
Quali sono le due frequenze utilizzate dall'EM4425?
L'EM4425 utilizza la frequenza di 13,56 MHz per l'interfaccia HF e NFC e supporta il funzionamento in banda UHF nella gamma 860–960 MHz.
L'EM4425 è un chip NFC e UHF?
Sì. Combina le funzionalità NFC Forum Tipo 5 e ISO/IEC 15693 HF con la tecnologia RFID UHF RAIN.
L'EM4425 è un chip NFC di tipo 2?
No. Il modello EM4425 supporta la funzionalità dei tag NFC Forum di tipo 5 basata sulla norma ISO/IEC 15693.
Il modello EM4425 contiene due chip distinti?
No. Le interfacce supportate sono integrate su un unico chip. L’inlay finito richiede comunque strutture di antenna separate per le bande HF e UHF.
L'EM4425 dispone di memoria condivisa?
Sì. Offre 2.048 bit di memoria configurabile che possono essere ripartiti tra la memoria utente HF, la memoria utente UHF, l’EPC/UII e le funzioni di firma digitale.
È possibile leggere un'etichetta EM4425 con uno smartphone?
L'interfaccia NFC è progettata per dispositivi NFC compatibili. È necessario verificare la compatibilità degli smartphone con la versione EM4425 selezionata, la configurazione NDEF, i modelli di telefono e il software.
È possibile leggere l'EM4425 da una distanza di diversi metri?
L'interfaccia UHF consente la lettura a lunga distanza se collegata a un'antenna UHF adeguata. La distanza effettiva dipende dall'inlay, dal prodotto, dal lettore, dalla regione e dall'ambiente.
Il chip richiede una batteria?
Il chip n. EM4425 è un transponder passivo alimentato dal campo magnetico del lettore.
Le interfacce UHF e NFC possono avere lo stesso numero di prodotto?
Possono essere collegati tramite la memoria condivisa e l’identità comune del chip. L’EPC, il TID UHF e l’UID HF sono ambiti tecnici diversi, pertanto l’architettura dei dati deve definire in che modo sono associati tra loro.
È possibile utilizzare l'EM4425 su superfici metalliche?
Non come inserto standard in carta per uso generico senza test. Il metallo può causare una distorsione di sintonia in entrambi i sistemi di antenna. Potrebbe essere necessaria una struttura su supporto metallico, uno strato di ferrite, un distanziatore o un’antenna speciale.
L'EM4425 è in grado di rilevare l'apertura della confezione?
Supporta un'interfaccia a circuito di sicurezza. Il convertitore di etichette deve integrare un circuito conduttivo fisico nella confezione o nella sigillatura.
Il modello EM4425 è adatto per i marchi auricolari dei bovini?
Non si tratta di un chip standard a bassa frequenza per l'identificazione del bestiame conforme alle norme ISO 11784/11785. L'identificazione ufficiale dei bovini richiede normalmente l'uso di transponder a bassa frequenza (LF) approvati.
Vale sempre la pena sostenere il costo aggiuntivo per avere sia la tecnologia UHF che quella NFC?
No. L'uso della doppia frequenza è giustificato quando il progetto richiede sia il tracciamento automatico a lungo raggio sia l'interazione a corto raggio. Un tag a frequenza singola è solitamente più economico quando è richiesto un solo flusso di lavoro.
