Gli ingegneri del MIT configurano i tag RFID affinché funzionino come sensori

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Al giorno d'oggi, molti rivenditori e produttori monitorano i propri prodotti utilizzando RFID o tag di identificazione a radiofrequenza. Spesso questi tag si presentano sotto forma di etichette cartacee dotate di una semplice antenna e di un chip di memoria. Quando applicati sul cartone del latte o sul colletto di una giacca, i tag RFID agiscono come firme intelligenti, trasmettendo informazioni a un lettore a radiofrequenza sull'identità, lo stato o la posizione di un determinato prodotto.

Oltre a tenere sotto controllo i prodotti lungo tutta la catena di fornitura, i tag RFID vengono utilizzati per tracciare qualsiasi cosa, dalle fiches dei casinò al bestiame, dai visitatori dei parchi di divertimento ai maratoneti.

L'Auto-ID Lab del MIT è da tempo in prima linea nello sviluppo della tecnologia RFID. Ora gli ingegneri di questo gruppo stanno trasformando la tecnologia in una nuova funzione: il rilevamento. Hanno sviluppato una nuova configurazione di sensori di tag RFID ad altissima frequenza, o UHF, che rileva i picchi di glucosio e trasmette queste informazioni in modalità wireless. In futuro, il team prevede di personalizzare il tag per rilevare sostanze chimiche e gas nell’ambiente, come il monossido di carbonio.

"Le persone stanno cercando più applicazioni come il rilevamento per ottenere più valore dall'infrastruttura RFID esistente", afferma Sai Nithin Reddy Kantareddy, uno studente laureato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica del MIT. "Immagina di creare migliaia di questi economici sensori di tag RFID che puoi semplicemente attaccare alle pareti di un'infrastruttura o agli oggetti circostanti per rilevare gas comuni come il monossido di carbonio o l'ammoniaca, senza bisogno di una batteria aggiuntiva. Potresti distribuirli a buon mercato, su un enorme rete." Kantareddy ha sviluppato il sensore con Rahul Bhattacharya, uno scienziato ricercatore del gruppo, e Sanjay Sarma, professore di ingegneria meccanica di Fred Fort Flowers e Daniel Fort Flowers e vicepresidente dell'apprendimento aperto al MIT. I ricercatori hanno presentato il loro progetto alla conferenza internazionale dell'IEEE sull'RFID e i loro risultati saranno pubblicati online questa settimana.

"L'RFID è il protocollo di comunicazione RF più economico e a basso consumo disponibile", afferma Sarma. "Quando i chip RFID generici potranno essere implementati per percepire il mondo reale attraverso trucchi nel tag, il vero rilevamento pervasivo potrà diventare realtà."

Onde confuse

Attualmente, i tag RFID sono disponibili in diverse configurazioni, comprese le varietà "passive" e assistite da batteria. Entrambi i tipi di tag contengono una piccola antenna che comunica con un lettore remoto mediante retrodiffusione del segnale RF, inviandogli un semplice codice o un insieme di dati che vengono memorizzati nel piccolo chip integrato del tag. I tag assistiti da batteria includono una piccola batteria che alimenta questo chip. I tag RFID passivi sono progettati per raccogliere energia dal lettore stesso, che emette naturalmente onde radio sufficienti entro i limiti FCC per alimentare il chip di memoria del tag e ricevere un segnale riflesso.

Recentemente, i ricercatori hanno sperimentato modi per trasformare i tag RFID passivi in ​​sensori che possono funzionare per lunghi periodi di tempo senza la necessità di batterie o sostituzioni. Questi sforzi si sono generalmente concentrati sulla manipolazione dell'antenna di un tag, progettandola in modo tale che le sue proprietà elettriche cambino in risposta a determinati stimoli nell'ambiente. Di conseguenza, un'antenna dovrebbe riflettere le onde radio verso un lettore con una frequenza o un'intensità del segnale tipicamente diverse, indicando che un determinato stimolo è stato rilevato.

Ad esempio, il gruppo di Sarma aveva precedentemente progettato un'antenna tag RFID che cambia il modo in cui trasmette le onde radio in risposta al contenuto di umidità nel terreno. Il team ha inoltre fabbricato un'antenna per rilevare i segni di anemia nel sangue che scorre attraverso un tag RFID.

Ma Kantareddy dice che ci sono degli svantaggi in tali progetti incentrati sull'antenna, il principale è l'"interferenza multipercorso", un effetto confondente in cui le onde radio, anche da una singola fonte come un lettore o un'antenna RFID, possono riflettersi su più superfici.