RFID e sensori wireless

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI SIENA Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Tecnologie per la tracciabilità: RFID e sensori wireless Giuliano Benelli

2 Tracciabilità e nuove tecnologie Identificazione e certificazione Codici a barre; Codici a barre 2D; RFID. Monitoraggio Dispositivi standard di sensoristica; Wireless Sensor Networks.

3 Tecnologie wireless per l identificazione e il monitoraggio RFID (Radio Frequency IDentification) Tecnologia per l identificazione automatica; Etichette elettroniche contenenti informazioni digitalileggibili in maniera contactless tramite dispositivi di lettura ad hoc. WSN (Wireless Sensor Networks) Tecnologia per sistemi di monitoraggio; Dispositivi di dimensioni limitate dotati di sensori in grado di effettuare operazioni di rilevamento ambientale.

4 Cos è l RFID... Tecnologia ormai consolidata Sistema che permette l identificazione automatica di persone, animali o oggetti; L identificazione avviene tramite etichette intelligenti (dette transponder) dotate di un microprocessore (Elaborazione), un antenna per lo scambio di dati (Comunicazione) e una memoria per l immagazzinamento delle informazioni (Memorizzazione); Le etichette sono lette senza contatto tramite dispositivi detti Reader da distanze che vanno da pochi centimetri fino a decine di metri; Il termine RFID racchiude una grande quantità di sistemi con caratteristiche e prestazioni differenti. Informazioni Caratteristiche Piccole dimensioni Bassi costi Informazioni Reader Campo elettromagnetico Transponder Energia

5 RFID e tracciabilità Consorzio Qualità della Carne bovina - Coldiretti di Milano e Lodi; Sistema anticontraffazione basato su tre differenti applicazioni; 1. sviluppo di pacchetti plug and play su marca auricolare o bolo-endoruminale per l identificazione dei capi allevati; 2. utilizzo di tag sui ganci utilizzati per sostenere le sezioni presso il macello; 3. impiego di bandierine porta prezzo munite di tag presso un punto di vendita servito dal macello precedente; Grazie ai tag letti dal reader presente sulla pesatrice il software coordina tutte le informazioni comunicando direttamente con la bilancia, consentendo quindi di ricostruire tutta la storia della carne che si sta acquistando.

6 RFID e tracciabilità Consorzio Del Prosciutto di San Daniele - San Daniele del Friuli (UD); Nel momento in cui la coscia arriva dalla macellazione al prosciuttificio l operatore la pesa, verifica la conformità ai requisiti DOP e, in caso di esito positivo, appone su di essa un tag RFID; In questa fase, detta Battezzo del tag, vengono scritte su di esso tutte le informazioni relative alla coscia (ad esempio numero di partita, data di ingresso nel prosciuttificio). Inserendo un dispositivo di lettura sul percorso che le bilance/telai contenenti le cosce seguono durante gli avanzamenti nelle fasi produttive è possibile tracciare automaticamente il work-in-progress; Tramite il codice univoco contenuto nel tag RFID è assicurata l anticontraffazione ed è possibile risalire un ogni momento ai dati riguardanti la storia del prodotto.

7 RFID e tracciabilità Consorzio del Parmigiano Reggiano: impiego di tag RFId per l identificazione univoca della forma, in sostituzione o in aggiunta alle classiche placche di caseina che sono soggette a possibili deterioramenti. Associazione Marsicana Produttori Patate: tracciabilità delle patate del Fucino.

8 Reti di sensori wireless Insiemi di dispositivi autonomi, distribuiti nello spazio che utilizzano sensori per monitorare in maniera coordinata parametri ambientali e fisici in più luoghi contemporaneamente e comunicano tra di loro in maniera wireless. Clima Automobili Navi Ambiente Parametri vitali Animali Industria Wireless data collection network Management center BST: base station BSC: base station controller

9 Nodi sensore I dispositivi che compongono la rete sono detti nodi; Ogni nodo della rete, oltre ad essere dotato di uno o più sensori, è fornito di un trasmettitore radio o di un qualunque altro dispositivo per la comunicazione wireless, di un piccolo microcontrollore e di una fonte di energia, normalmente una batteria; Le dimensioni di un singolo nodo possono variare da nodi grossi come scatole di scarpe a dispositivi delle dimensioni di un granello di polvere; Il costo va da centinaia di euro fino a pochi centesimi; Un nodo riunisce su di un unico supporto capacità di Rilevamento, Elaborazione e Comunicazione.

10 Nodi sensore Modulo di comunicazione Unità di controllo Sensori e attuatori

11 WSN nella filiera del vino Wireless Sensor Networks per il monitoraggio della vigna; Tramite reti di sensori diffuse sul territorio di un vigneto è possibile monitorare costantemente parametri sensibili per il corretto sviluppo dei grappoli d uva; Possono essere realizzati nodi contenenti sensori in grado di misurare umidità del suolo, temperatura, esposizione alla luce; I nodi possono essere disposti in maniera pervasiva in modo da ricavare informazioni capillari e dettagliate; Tramite una centrale di controllo è possibile visualizzare in tempo reale i dati ricavati dalla rete. Processo AmI & DSS: Raccolta e analisi delle informazioni su sicurezza, qualità e tracciabilità Produzione Produzione Analisi Analisi Processo Processo e decisione decisione

12 WSN nella filiera del vino

13 WSN nella filiera del vino Wiwine: rete di sensori wireless per il monitoraggio della cantina; Tramite nodi posizionati sui serbatoi permette di controllare in tempo reale dati come livello, volume o temperatura del vino; Il sistema permette, durante la vendemmia, di monitorare e controllare la fermentazione seguendo un profilo di velocità predefinito, e di innescare varie tipologie di allarme in caso di arresti prematuri; Ogni nodo diventa una vera e propria etichetta elettronica per ogni serbatoio.

14 WSN nella catena del freddo sistema basato su sensori wireless per il monitoraggio delle temperature all'interno della catena del freddo per l'industria alimentare, dedicato alla grande distribuzione, alla ristorazione e alla vendita al dettaglio; Si possono realizzare sistemi di monitoraggio della temperatura eliminando i costi del cablaggio. Il software di gestione visualizza e archivia i dati di temperatura, realizza la stesura di report periodici, offre informazioni di allarme e di diagnostica del sistema, anche in remoto.

15 WSN: altre applicazioni... Monitoraggio delle condizioni ambientali in locali adibiti alla lavorazione di prodotti alimentari; Monitoraggio delle condizioni dei prodotti durante le operazioni di trasporto; Monitoraggio delle condizioni degli ambienti in cui vengono allevati animali.

16 Grazie dell attenzione...