• RFID
• VHDL

Negli ultimi anni i sistemi d’ identificazione automatica (Auto-ID) sono diventati di uso comune in molti settori terziari: logistica di distribuzione e di acquisto, industria, aziende manifatturiere e sistemi di flusso di materiale. Il sistema di identificazione automatica serve per ottenere informazioni su persone, animali, beni e prodotti di passaggio.
Uno dei primi sistemi di identificazione automatica è stato il codice a barra (barcode label), che scatenò una vera e propria rivoluzione nei sistemi di identificazione automatica. Quest’ultimo, negli ultimi tempi, però, sta diventando inadeguato per moltissime applicazioni, pur essendo estremamente economico. Il limite principale è nella scarsa capacità di memorizzazione dei dati e nella impossibilità di essere riutilizzati.
La soluzione tecnicamente più vantaggiosa sarebbe la memorizzazione dei dati in un chip di silicio. Le forme più comuni di dispositivi che memorizzano dei dati, nell’uso di tutti i giorni, sono le smart card. Ad ogni modo, il contatto fisico usato dalle smart card per lo scambio dei dati risulta il più delle volte scomodo. Un trasferimento dati tra il dispositivo che li memorizza e il suo lettore, senza contatto, è sicuramente più flessibile. Nel caso ideale, l'alimentazione richiesta per far funzionare il dispositivo di memorizzazione dati dovrebbe essere fornita dal lettore, senza avere necessariamente un contatto fisico con esso.
Il sistema per trasferire sia l’alimentazione che i dati, senza il bisogno di contatto, in un sistema di identificazione automatica, è chiamato RFID (Radio Frequency Identification).
La RFID (Radio Frequency Identification) è un sistema d’identificazione automatica basato sulla trasmissione a radio frequenza. Questo tipo di sistema è molto simile alle smart card, e come queste i dati dell’oggetto da identificare (numero di serie unico ID, data di fabbricazione, composizione del prodotto) sono memorizzati all’interno di una memoria. Questa tecnologia si basa su un’idea semplice: un circuito elettronico inserito in una etichetta, chiamata tag, può essere alimentato a distanza da un dispositivo di lettura che gli fornisce l’energia necessaria. I tag sono costituiti essenzialmente da una antenna collegata ad un microchip incapsulato in un contenitore protettivo, di vetro o plastica.
Il funzionamento dei tag varia a seconda di diversi fattori, il principale dei quali è la frequenza con cui opera il lettore.
Il numero elevato di aziende esperte nello sviluppo e nella vendita dei sistemi RFID è indice dell’applicabilità sempre maggiore nel settore industriale di questi sistemi.
Questo lavoro di tesi, sviluppato presso la CAEN S.p.A, azienda di elettronica situata a Viareggio (LU), nasce nell’ambito di un’attività di ricerca finalizzata alla realizzazione di un progetto full custom, con un prodotto finale di tipo ASIC, che rappresenta un tag RFID semipassivo che abbia più interfacce di comunicazione, ognuna delle quali risponda a Standard di comunicazione diversi (ISO18000 – 6A, ISO18000 – 6B, EPC 1.19, etc.). Il lavoro comprende lo studio, la progettazione e test del tag, a livello prototipale, utilizzando un dispositivo a logiche programmabili FPGA, ed in particolare nello sviluppo, utilizzando il linguaggio di programmazione hardware VHDL, dell’interfaccia che risponde allo Standard ISO18000 – 6B e collegamento di questa al microcontrollore.
Nel 1° capitolo verrà fatta un overview sui sistemi RFID, descrivendo il principio di funzionamento.
Nel 2° capitolo sarà descritto lo Standard ed il Protocollo di comunicazione ISO18000 – 6B.
Nel 3° capitolo verrà affrontata tutta la descrizione del sistema digitale sincrono implementato in VHDL, con la descrizione dei singoli blocchi e delle macchine a stati che li costituiscono ed infine l’interfacciamento con il micro.
Nel 4° capitolo saranno descritti l’ambiente di sviluppo, tutti i software che sono stati utilizzati in tutte le fasi di progetto, il setup di test, descrizioni degli strumenti utilizzati, la schedina prototipale e il dispositivo FPGA.
Nel 5° ed ultimo capitolo ci saranno le conclusioni, con descrizione dei risultati ottenuti.