Identificazione automatica

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Da strumento per l’eliminazione dei documenti cartacei nell’intero processo di raccolta delle informazioni, a funzione indispensabile che esalta la centralità dei dati come base per lo sviluppo e la competitività sui mercati.

Tutti i prodotti devono essere tracciabili a garanzia del consumatore:  frasi di questo tenore sono prassi quotidiana. Ma cosa si intende per “tracciabilità”? E’ un processo che segue il prodotto da monte a valle della filiera produttiva, definibile come l’insieme delle informazioni sull’origine delle materie prime utilizzate, sul luogo di produzione, sulle tecniche di produzione seguite. Alla tracciabilità si abbina la  “rintracciabilità”, capacità di ricostruire la storia di un prodotto attraverso l’identificazione e la documentazione di tutte le attività, i materiali e gli operatori che concorrono alla produzione di un bene.

I data carrier, contenitori della storia di un prodotto

Queste due definizioni evidenziano che devono essere disponibili dati caratteristici associati a un determinato prodotto. Tali dati devono essere parte integrante del prodotto, organizzati in “data carrier”, portatori di dati, che, fisicamente solidali con il prodotto, una volta letti lo identificano nelle sue caratteristiche e nella sua storia. In questo consistono le operazioni di identificazione, con cui si acquisicono le informazioni per gestire i flussi. I dati hanno un ruolo fondamentale per le Supply Chain, le catene di fornitura, ambito in cui, grazie alla loro ampia disponibilità, hanno drasticamente cambiato le regole del gioco.

Con il barcode nasce l’identificazione

I dati hanno spostato la competizione tra le aziende dai prodotti, spesso equivalenti o qualitativamente comparabili, agli aspetti gestionali, alla rapidità di collocazione dei beni sul mercato e alla presenza di servizi accessori, tanto che oggi non ha più senso parlare di prodotto in quanto tale, senza considerare l’insieme delle funzioni che lo veicolano. Bene, tutto questo non sarebbe stato possibile se non fosse stato inventato il barcode, il codice a barre, che ha generato una nuova disciplina, l’AIDC, Automatic Identification and Data Collection.

La nascita del barcode

Nel 1948 il proprietario di una catena alimentare di Filadelfia confidò a uno studente del Drexel Institute of Technology il suo sogno segreto: avere un sistema che potesse automaticamente leggere le informazioni di un prodotto durante il checkout. Lo studente, Bernard Silver, si appassionò alla sfida e convinse il compagno Norman Woodland a seguirlo nell’impresa. La leggenda vuole che l’ispirazione nacque da una rivisitazione del codice morse, con la prima idea di barcode tracciata sulla sabbia di una spiaggia di Miami.

Il barcode come simbologia machine-readable

La tecnologia viene alla fine brevettata nel 1952, ma si deve aspettare il 1974 per avere, per la prima volta al mondo, il primo barcode “scannerizzato”: un pacchetto di gomma da masticare presso il supermercato Marsch di Troy, in Ohio, e da allora non se ne può più fare a meno. La tecnologia si è evoluta incessantemente, sia nella tipologia delle codifiche che nelle unità di lettura, prima scanner laser, poi anche sistemi di visione veri e propri per le codifiche più complesse. Il barcode è da intendersi come simbologia per la codifica di dati in un formato tale da poter essere automaticamente acquisito (quindi “machine-readable pattern”), con stampa su un’etichetta “data carrier”, applicata su prodotti di varia natura.

L’evoluzione del barcode, da 1D a 2D

Nel tempo sono state definite e standardizzate molteplici codifiche per meglio soddisfare le esigenze dei più disparati ambiti applicativi, passando dai barcode monodimensionali (1D) a quelli bidimensionali (2D) che possono contenere più dati. Nei barcode 1D i dati sono codificati tramite una combinazione di barre verticali e spazi letta in senso orizzontale dal laser del lettore scanner.

Più dati dai barcode 2D

Nei barcode 2D la codifica si basa sulla posizione di “black spot” all’interno di una matrice, dove ogni elemento in colore nero ha la stessa dimensione ed è la posizione dell’elemento che fornisce la codifica: detto diversamente,  un  codice a matrice è costituito da configurazioni di celle di forma quadrata, esagonale o circolare, con i dati codificati tramite la posizione relativa delle aree chiare e scure. I barcode sono ancora la tecnologia di identificazione più diffusa, malgrado la concorrenza di altre più evolute, l’identificazione in radiofrequenza in primis.

L’identificazione involontaria

Alla base dei barcode vi è un atto “volontario”: si indirizza lo scanner sulla codifica, lo si attiva e si acquisiscono i dati, poi trasferiti via cavo o wireless laddove ne avviene la fruizione. Nel caso della Radio Frequency Identification (RFID) l’operazione è invece automatica, con la Smart Label (usualmente denominata Tag  o Transponder RFID) che autonomamente, quando interrogata via RF da un reader RFID, trasferisce i dati.

Con RFID non serve Line-of-Sight

Certamente è possibile un’acquisizione automatica anche da barcode, per esempio con lettori fissi che scannerizzano prodotti in movimento su un nastro trasportatore, ma lettore e barcode devono essere a vista (line-of-sight), cosa non necessaria con i tag RFID. Il primo dispositivo RFID sarebbe stato creato nel 1946 dal fisico russo Leon Theremin, anche se le basi tecnologiche si fanno risalire ai sistemi IFF (Identification Friend or Foe, identificazione amico o nemico) utilizzati in tempo di guerra sugli aerei: un trasmettitore/ricevitore emette impulsi elettromagnetici, e il trasponder di un aereo nel raggio d’azione risponde con un segnale di informazione. Sostanzialmente lo stesso avviene nei sistemi RFID, costituiti da due componenti base, un reader RFID e un tag RFID, che comunicano tra loro tramite un segnale modulato in radiofrequenza.

 

Un primo esempio di Big Data

I tag possono essere passivi o attivi; nel primo caso il campo magnetico generato dal reader induce una tensione nell’avvolgimento presente nel tag, da cui l’energia necessaria per la trasmissione dei dati memorizzati; nel secondo i tag sono alimentati da batteria, hanno propria energia, da cui, una volta ricevuto il segnale di interrogazione dal reader, trasferimenti dati su distanze maggiori. Altro elemento distintivo è la frequenza di lavoro che qualifica range, velocità e campi applicativi: LF, 125KHz; HF, 13,56 Mhz; UHF, 860-930MHz. A differenza delle etichette barcode, lette da scanner una alla volta, la tecnologia RFID consente la lettura contemporanea di più tag, con tecniche di “anticollisione” oramai consolidate, aprendo, ante litteram, al concetto di Big Data.

 

Coesistenza tra barcode e RFID

Questa tecnologia ha rivoluzionato l’identificazione automatica nella logistica, nei processi manifatturieri e nel consumer, ma non ha soppiantato il barcode, piuttosto affiancandolo, offrendo in tal modo alle aziende soluzioni ottimali per specifici contesti.

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