Quante volte hai attraversato le porte di un negozio e, al tuo estremo imbarazzo, hai spento l'allarme antifurto? È sorprendentemente facile da fare, anche quando hai pagato per il tuo articolo e lo hai "disattivato" al checkout. Gli allarmi anti-shoplifting utilizzano una tecnologia chiamata EAS RF (radio-frequenza), mentre una tecnologia simile (ma più avanzata) chiamata RFID (identificazione radiofrequenza) ha molti altri usi, dal tracciamento degli animali domestici e dalla borsa della biblioteca pubblica alla raccolta di tariffe da passeggeri degli autobus. Diamo un'occhiata più da vicino a questa tecnologia astuta e scoprire come funziona!

Mondo senza fili

Radio o wireless è un modo di trasmettere energia attraverso lo spazio vuoto, cioè, invece di utilizzare un cavo. L'energia è portata da onde invisibili di elettricità e magnetismo che vibrano attraverso l'aria alla velocità della luce. La scienza di base e la tecnologia pratica della comunicazione wireless è stata sviluppata nella seconda metà del XIX secolo. Durante l'inizio del XX secolo, "radio" è venuto a significare programmi audio travagliati attraverso l'aria da trasmettitori giganti a scatole elettroniche ingombranti seduti nelle case della gente. Quando gli inventori hanno trovato un modo di inviare immagini, così come audio, la televisione è nata. Oggi, tutti i tipi di cose funzionano utilizzando la stessa tecnologia wireless, dalla radio digitale e la televisione ai telefoni cellulari (cellulari), e Internet wireless.

Radio e televisione comportano l'invio di onde radio in una sola direzione: dal trasmettitore alla stazione radio o TV al ricevitore (la radio o TV set) nella vostra casa. Internet wireless e cellulari sono più sofisticati perché comportano comunicazione a due vie. Il vostro cellulare, per esempio, contiene sia un ricevitore radio (per raccogliere un segnale in arrivo dalla persona a cui state parlando) e un trasmettitore radio (per inviare la vostra voce all'altra persona). Radaris un'altra tecnologia che utilizza onde radio. Aeree e navi dotate di trasmettitori radar inviano travi di onde radio e ascoltano gli echi—rifletti raggi radio rimbalzando indietro altri aerei e navi nelle vicinanze. I dispositivi anti-shoplifting sono un po 'come il radar: trascorrono le onde radio in un negozio nella speranza di catturare un libro rubato o CD come passa. Ma come funzionano esattamente?

Come funziona RF

Immaginate la vostra missione è quella di progettare un dispositivo anti-shoplifting utilizzando alcuni vecchi set radio che avete trovato in garage. Si potrebbe costruire qualcosa un po 'come un radar (con un trasmettitore radio combinato e ricevitore), sederlo vicino alla porta del negozio, e puntarlo a persone che passano. Le onde radio sarebbero svanite dal trasmettitore, rimbalzare le persone che camminano oltre, e poi riflettere indietro al ricevitore radio. Il problema è che questo non ti direbbe nulla di utile, perché tutti rifletterebbero le onde radio esattamente allo stesso modo! Non sapresti se le persone fossero in taccheggio o no, perché non ci sarebbe modo di distinguere i taccheggiatori da clienti ordinari o persone che non avevano comprato nulla. Quello di cui avresti davvero bisogno sarebbe per i taccheggiatori riflettere le onde radio in modo diverso per tutti gli altri. Ma come?

I dispositivi anti-shoplifting hanno risolto questo problema. Oltre ad avere un trasmettitore e ricevitore alla porta, ogni elemento nel negozio contiene un "tag" RF nascosto. Nelle librerie e nelle librerie, troverete "soft tags" molto discreti, bloccati in una delle pagine interne. Nei negozi di record, il restring-wrap di plastica può avere un tag RF bloccato su di esso, o i CD possono essere bloccati in grandi casse di plastica con i tag RF incorporati in loro, che possono essere rimossi solo essere uno strumento speciale al checkout. Nei negozi di abbigliamento, c'è tipicamente un "tasto duro" (un grosso, rotondo, etichetta di plastica bianca) bullonato su ogni articolo con un picco di metallo affilato (a volte il tag ha inchiostro all'interno di esso in modo da rovescia tutto su di voi e rovina l'articolo che stai cercando di rubare se si tenta di rimuoverlo). Alcuni di questi tag sono abilmente nascosti in modo da non poterli individuare. Altri sono volutamente molto evidenti e facili da vedere, in modo da scoraggiarti dal rubare. I cancelli della porta (e gli allarmi frequenti) sono un altro deterrente molto visibile per i carrelli elevatori.

Se si cammina attraverso la porta senza pagare per qualcosa, le onde radio dal trasmettitore (nascosto in uno dei cancelli della porta) sono raccolti dall'antenna in metallo a spirale in etichetta. Questo genera una piccola corrente elettrica che rende l'etichetta trasmettere un nuovo segnale radio proprio a una frequenza molto specifica. Il ricevitore (nascosto nell'altra porta) raccoglie il segnale radio che il tag trasmette e suona l'allarme. Perche' non suona l'allarme quando paghi qualcosa? Si può avere notato che l'assistente di controllo passa il vostro articolo sopra o attraverso un dispositivo di disattivazione (a volte è incorporato nel meccanismo di scansione codice a barre ordinario, e a volte è completamente separato). Questo distrugge o disattiva i componenti elettronici nell'etichetta RF in modo da non raccogliere più o trasmettere un segnale quando si cammina attraverso le porte - e l'allarme non suona.

Qual è la differenza tra i tag RF e RFID?

È tutto un po' più complesso di quanto abbia fatto suonare finora perché ci sono, infatti, due tipi molto diversi di tag RF e funzionano in modo leggermente diverso. Spesso il termine "RFID" è ampiamente usato per descrivere entrambi, ma c'è una grande differenza tra loro: RF tags tutti inviano lo stesso, segnale semplice e semplicemente dire al ricevitore che qualcosa è presente; tag RFID inviano segnali più complessi che identificano in modo unico tutto ciò a cui sono attaccati.

Tag RF

Questi sono i tag RF più semplici e sono utilizzati principalmente in quello che è chiamato sorveglianza elettronica dell'articolo (EAS) - la tecnica anti-shoplifting che ho descritto sopra. Tutti i tag sono esattamente gli stessi e nessuno di loro identifica gli articoli a cui sono attaccati. Così in un negozio, i tag RF hanno spento l'allarme quando si tenta di rubare qualcosa, ma il meccanismo di allarme non sa cosa si sta rubando, solo che si sta rubando qualcosa: non c'è modo di dire qualsiasi elemento da un altro.

Una delle tecnologie射频稍popolari e chiamata acousto-magnetic (AM). Un raggio pulsato di onde radio dal trasmettitore colpisce il tag, rendendolo dare un segnale radio di frequenza preciso. Il ricevitore rileva il segnale, verifica che è alla frequenza corretta, e poi disattiva l'allarme. Un grande vantaggio dei tag AM è che possono essere scansionati a distanza e a velocità, rendendoli popolari nei sistemi antifurto (che hanno solo secondi per raccogliere un segnale da qualcuno che cammina o corre attraverso una porta del negozio).

I tag RF sono talvolta noti come transponder o tag RFID senza chip.

Tag RFID

Questi sono più avanzati e differiscono da semplici tag RF in quanto identificano univocamente l'articolo a cui sono stati attaccati: il segnale radio che zaps dall'articolo al ricevitore contiene un identificatore codificato digitalmente. Ecco come funzionano le macchine di autocontrollo nelle librerie: fanno scorrere le onde radio nel tag RFID nel retro del libro, ricevono il segnale radio dal libro, e decodificano questo per capire un codice digitale che identifica in modo univoco quale libro si desidera controllare. Un computer collegato allo scanner fa il resto (così in una libreria, la macchina self-checkout comunica con il computer della libreria per aggiornare il database principale ogni volta che si verifica o si restituisce un libro). A differenza dei tag RF, i tag RFID tendono a lavorare su distanze molto più brevi. Alcuni in realtà devono essere tenuti proprio accanto a un dispositivo di lettore, mentre altri operano a una distanza di 10 cm (4 pollici) o meno.

Semplici tag RFID sono descritti come passivi. Invece di contenere batterie, funzionano completamente rispondendo alle onde radio in arrivo dallo scanner o dal trasmettitore. C'è abbastanza energia in quelle onde radio per attivare il chip RFID. Tag passivi tipicamente inviare e ricevere segnali solo pochi centimetri, ma non molto di più. Una forma alternativa di tecnologia RFID, nota come tag attivi, contiene chip più avanzati e batterie minuscole per alimentarli. Possono inviare e ricevere segnali su distanze molto maggiori.

I tag RFID passivi contengono solo tre componenti:

• L'antenna—catches incoming onde radio e li invia di nuovo fuori.

• Il chip genera un codice identificativo univoco per il tag particolare.

• Il substrato—il materiale di supporto (tipo carta o plastica) a cui l'antenna e il chip sono fissi.

Come si può vedere da questa foto, la maggior parte dello spazio in un tag RFID è occupato dall'antenna: le tracce a forma di ovale intorno al bordo. L'antenna deve essere così grande sia per raccogliere le onde radio dal trasmettitore e (perché non ci sono batterie) per convertirle in energia per alimentare il chip. Il chip stesso è piccolo, a volte piccolo come il punto di una matita. I tag RF anti-shoplifting sono spesso più piccoli e semplici di questo: invece di aver bisogno di un chip per generare un codice identificativo univoco, tutto quello che devono fare è ricevere le onde radio in arrivo e ritrasmettere la stessa energia elettromagnetica a una frequenza diversa.