4.1 Struttura fisica del transponder

Come già ricordato nei primi paragrafi di questa sezione, un transponder è composto principalmente da tre elementi:

  • II tag; il componente elettronico che ha la funzione intelligente di gestire tutta la parte di comunicazione e identificazione .
  • L’antenna; l'apparato che permette al tag di essere alimentato (se non ha già una batteria a bordo) e di ricevere ed eventualmente trasmettere le comunicazioni con il mondo esterno.
  • II supporto (o case); la parte di materiale che sostiene e protegge i primi due elementi.

Il tag è sicuramente l’elemento più complesso e il costo che si ha per la sua costruzione incide notevolmente sul prezzo finale del transponder.
Lo standard internazionale più importante relativo alla struttura dei tag è l’ISO 15693. In esso è descritta la struttura di transponder funzionanti a 13,56 MHz [ISO15693]. Uno standard analogo è l’ISO 14443, riferito sempre a transponder che utilizzano la frequenza di 13,56 MHz [ISO1443].

In generale, il tag di un transponder passivo è composto da cinque elementi [BAT03]:

    1. Interfaccia analogica Front-End Section RF [MIN04]; è l’interfaccia direttamente collegata all’antenna del transponder ed è composta da:

      ◊ Elemento capacitivo: realizza la sintonia con la frequenza operativa per mezzo del circuito risonante.

      ◊ Raddrizzatore: diodo che converte la corrente alternata presente nell’antenna del transponder in corrente continua.

      ◊ DC Circuit: permette di trasformare la tensione alternata derivata dalla forza elettromotrice del circuito dell’antenna in tensione continua utilizzabile dai componenti elettronici del tag.

      ◊ Regolatore per alta e bassa tensione: l’alta tensione viene utilizzata per la memoria; la bassa tensione alimenta tutti i circuiti del tag.

      ◊ Power on reset: circuito che controlla che il livello della tensione non superi il limite fissato per il buon funzionamento del tag

      ◊ Modulatore: permette di modulare il campo RF del reader in modo da poi rispondere alle richieste.

      ◊ Clock: circuito che permette di sincronizzare reader e transponder.

    2. Rivelazione/Codifica; è la parte del tag che codifica i dati e realizza l’estrazione delle informazioni da un segnale analogico RF modulato. E’ composta da:

      ◊ Demodulatore: effettua la demodulazione dei comandi inviati dal reader.

      ◊ Decodifica segnali: decodifica i segnali e invia i risultati alle unità di decodifica comandi e generazione e verifica di CRC e parità.

      ◊ Decodifica comandi: decodifica i comandi del reader e invia il risultato al controllore di comandi e collisioni.

      ◊ Generatore e verifica CRC/parità: calcola e genera i bit che contengono il CRC e la parità per realizzare la trasmissione e ricezione dati.

      ◊ Codifica dati: codifica i dati e li invia al circuito di modulazione.

    3. Lettura/scrittura e anticollisione;

      ◊ Controllore per l’anticollisione: a seconda di come è stato programmato, gestisce le collisioni con una determinata tecnica.

      ◊ Contatore dei Time-Slot: conta il numero di time slot per la sincronizzazione con gli altri transponder.

      ◊ Generatore dei Time-Slot: genera time slot.

    4. Controllore digitale;

      ◊ Controllore della memoria: indirizza i dati verso le pagine di memoria durante le operazioni di scrittura o ricerca i dati nella memoria durante le operazioni di lettura.

      ◊ Controllore digitale dell’interfaccia RF: permette di trasformare il segnale analogico del clock in dati digitali.

      ◊ Controllore di accesso: permette di controllare se il segnale proveniente dal reader sia compatibile con il transponder. Questo controllore può essere dotato di algoritmi di protezione e di crittografia.

    5. Memoria EEPROM; è la memoria del transponder che è solitamente divisa in due sezioni:

      ◊ Sezione di sola lettura: contiene il codice di identificazione del transponder (UId), condizioni di accesso per la scrittura dei dati e altre informazioni sul chip.

      ◊ Sezione di lettura e scrittura: contiene i dati dell’utente.

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