Internet of Things: Interoperabilità dei sistemi di identificazione RFID e Contactless P&STech Genova 22/11/2010 Marco Magnarosa CUBIT
CUBIT Consortium Ubiquitous it Technologies nasce nel 2007 per volontà tàdi: Dipartimento di Ingegneria dell Informazione dell Università di Pisa Polo Tecnologico di Navacchio innovation Imprese del settore delle TLC con l obiettivo di costituire un nuovo modello di cooperazione rivolto knowledge all accelerazione del processo di transfer filiera del trasferimento tecnologico market research nel settore delle telecomunicazioni.
Il Wireless Innovation Lab nasce dall dall esperienza esperienza e dalle competenze specifiche presenti all interno di CUBIT, del Polo Tecnologico di Navacchio e del Dipartimento di Ingegneria dell'informazione dell'università di Pisa con progettazione la simulazione, simulazione il ll obiettivo obiettivo di creare un centro avanzato per la progettazione, testing e le certificazioni delle soluzioni tecnologiche innovative nel campo dell elettronica e delle telecomunicazioni. Wireless Innovation Lab Sviluppo di attività di ricerca integrata Know how Telecomunicazioni EMC Networking IEEE EMC, Networking, IEEE KBC
Wireless Innovation LAB CUBIT dispone di un parco strumentazione in grado di rispondere a specifiche esigenze di certificazione e testing di sistemi elettronici ed a radio frequenza, dal debug di problemi elettronici e di signal integrity, alla qualifica di prodotto e marcatura CE. Certificazione RINA 9001:2008 Laboratorio elettromagnetico e sviluppo prototipi ISO 17025
Attività Hardware & Firmware Design Design,sviluppohardwareefirmwareedintegrazionedisistemiradio(wireless, RFID), Wireless Sensor Networks. Know how nel design Integrated t Systems, Microprocessor & Card Design (Routerboard WiMAX) Testing & Certification Misure, testing e certificazione di standard per RFID (ISO/IEC 14443, ISO/IEC 10373, ISO 18000 6, EPC Global Class1 Gen2), WiMAX (IEEE 802.16d/e), Wi Fi, IEEE 802.20, 20 HSDPA technologies. Problem solving e sviluppo per problematiche elettromagnetici and non compliance agli standard tecnologici Prototyping and medium batches production Prototipazione ti i di board elettroniche con sistemi it i SMT (Surface Mount Technology) con macchinari Pick and Place, Full Convection Reflow Oven e semi automatic stencil printer.
Standard RFID: Contactless & UHF
Le applicazioni tecnologiche I principali campi di applicazione delle tecnologie RFID, a cui corrispondono tipicamente differenti standard radio e applicativi, sono: Transazione (RFID HF, Contactless): possibilità di effettuare pagamenti, trasmettere informazioni sanitarie (Carte Sanitarie Regionali), gestire le richieste di certificazione (Carte del Cittadino, CNS, Carta d Identità), inviare i propri dati personali e soggetti a privacy, accedere ad aree riservate (controllo presenze ed accessi), ecc. Identificazione (RFID UHF): consentire l identificazione di persone o cose nella loro posizione (Logistica Magazzini o Trasporti) o all interno delle fasi di un processo produttivo (Controllo componenti della produzione), il tracciamento di oggetti (pratiche, archivi, biblioteche), la rilevazione di dati (ambientali, rifiuti, ecc.), il riconoscimento delle permissistiche dei cittadini (pagamento parcheggi e credenziali utente), ecc.
APPLICAZIONI RFID HF CNS PAGAMENTI PASSAPORTI Carta d Identità RFID HF Controllo Accessi TRASPORTI
VARCHI E GATE APPLICAZIONI RFID UHF SUPPLY CHAIN CONTROLLO ACCESSI MOBILITA E PARCHEGGI RFID UHF INFOMOBILITY TRACCIAMENTO BENI E DOCUMENTI
Ruolo degli standard RFID Requisiti garantiti Protocolli Proprietari Interoperabilità Codifica dei dati Modulazione Tecniche anti anti collisione Tecniche di Interrogazi one Protocolli di Comunicazi one Non Interferenza Potenze Bande di frequenza R.F. Emissione di spurie Larghezze di bande
Ruolo degli standard RFID Protocolli Proprietari Criticità Interoperabilità Omissioni i i Opzioni i Non Interferenza Regolamentazione Standard Proprietari Prodotti Differenti Potenze Differenti Eccezioni Nazionali Frequenze Differenti
Interoperabilità RFID UHF vs Contactless
Layer 7 Security Managment and Architecture 6 Terminal Applicative Software 5 Data Model 4 Cardand Security Mechanism RFID HF Contactless International Standard 3 Card Data structure CEN EN 1545 2 Card OS and Files structure & Commands ISO 7816 4 1 Communication Interface ISO 14443 A/B 1 4
RFID UHF EPCglobal Network Il sistema informativo EPCglobal Network si basa sulla possibilità di identificare in modo semplice ed efficace le merci movimentate nella supply chain a livello di pallet, di collo, fino alla singola unità di vendita al consumatore finale in maniera del tuttott svincolata dalla tecnologia. L EPCglobal Network si compone di cinque componenti fondamentali: EPC Information Services (EPCIS) Discovery Services (ONS) EPC Middleware ID System (tag e reader EPC) Electronic Product Code
RFID UHF - EPCglobal Network
Standard comunicazione dei Reader UHF Application Level Event (ALE) Filtering & Collection Introduzione del concetto di reader logico per facilitare l aggregazione g dei dati
Interoperabilità RFID UHF vs Contactless RFID UHF Contactless Esiste uno standard definito prevalente (EPC global) Lo standard definisce tutta l architettura di rete Le funzionalità a radio frequenza sono molto variabili in funzione dell applicazione (velocità, posizione, processo) Le modalità di utilizzo dello standard sono applicati a differenti livelli dai differenti operatori del settore Non esiste uno standard di riferimento prevalente (Calypso, Mifare, etc) Non esiste uno standard che definisca l architettura di rete complessiva Le funzionalità a radio frequenza sono dettagliate in uno standard (ISO 14443) I lettori acquisiti da differenti PA non sono naturalmente interoperabili
Modello internet per Interoperabilità Requisiti minimi Compliance agli standard tecnologici e certificazione CE Requisito minimo: Conformità agli standard & compliace Replicazione modello Modello Internet Internet: creazione di uno spazio della card??? Stack ISO/OSI, all interno Internet del Packet, quale è http, definito https, un DNS IoT_name _ Internet delle Cose Upgrade software su sistemi hardware già esistenti (purché requisiti minimi) Sistema IoT_DNS gestione delle informazione tramite server centrali e remoti (informazioni distribuite, architettura condivisa) Top Down o Bottom Up: non sono in antitesi Linee guida di installazione e funzionamento radio Virtualizzazione dell indirizzamento di rete a scapito dell ottimizzazione delle risorse
Open Standard RFID UHF vs Contactless RFID UHF Contactless Virtualizzazione dell indirizzo identificativo (ID 2.0) e definizione di un architettura open Linee guida di installazione e funzionamento per le specifiche applicazione (tipo RFC per applicazione) Virtualizzazione architettura di rete utilizzando un identificativo all interno dei dtidll datidella card (ID2.0) Linee guida di funzionamento per le attività di transazione univoche (RFC per applicazione)
Conclusioni E possibile definire delle modalità comuni per raggiugere un modello di Open Standard per l RFID Non è solo un problema di interoperabilità agli standard, ma anche di modalità di fruibilità dell informazione e del servizio da parte dell utente t finale Le problematiche di standardizzazione dei due ambiti (UHF vs Contactless) sono molto differenti ma approcciabili con un modello IoT innovation Grazie dell attenzione! marco.magnarosa@cubitlab.commagnarosa@cubitlab com market knowledge transfer research