Tecnologie Informatiche ed Elettroniche per le Produzioni Animali CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE E TECNOLOGIE DELLE PRODUZIONI ANIMALI Tecnologie Informatiche ed Elettroniche per le Produzioni Animali (corso TIE) Massimo Lazzari Scienze veterinarie per la salute, la produzione animale e la sicurezza alimentare – VESPA Università di Milano

Identificazione elettronica animali II TIE per le Produzioni Animali CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE E TECNOLOGIE DELLE PRODUZIONI ANIMALI Identificazione elettronica animali II TIE per le Produzioni Animali Massimo Lazzari Scienze veterinarie per la salute, la produzione animale e la sicurezza alimentare – VESPA Università di Milano

SI SISTEMA RICONOSCIMENTO ELETTRONICO Server appl. Tags Antenne Dominio decisionale aziende private Dominio decisionale anagrafi pubbliche Dominio di riconoscimento (MONITORAGGIO) Server appl. Tags Antenne Readers PC appl. SI Insiemi di HARDWARE e SOFTWARE + hardware + software

SISTEMA RICONOSCIMENTO ELETTRONICO Dominio decisionale aziende private Dominio decisionale anagrafi pubbliche Dominio di riconoscimento (MONITORAGGIO) Server appl. Tags Antenne Readers PC appl. Si possono avere casi che usano tecnologie elettronIche diverse Si possono avere casi in cui i sistemi sono completamente separati

REQUISITI GENERALI DI UNA SISTEMA COMPLESSIVO DI IDENTIFICAZIONE ELETTRONICA

REQUISITI SPECIFICI RICHIESTI DAGLI UTENTI DEL SISTEMA DECISIONALE

REQUISITI SPECIFICI DEL SISTEMA INFORMATIVO E LOGISTICO CHE SUPPORTO IL SISTEMA DI IDENTIFICAZIONE COMPLESSIVO

REQUISITI GENERALI DISPOSITIVI NEL DOMINIO DI RICONOSCIMENTO

REQUISITI SPECIFICI DEL TAG ELETTRONICO IN VISTA DELLA SUA APPLICAZIONE SULL’ANIMALE

TECNOLOGIA TAG TAG PASSIVI – non hanno batteria a bordo TAG SEMI PASSIVI – hanno batteria di capacità limitata in grado di generare il segnale modulante da addizionare a frequenza di attivazione TAG ATTIVI – hanno batteria. Quando interrogati sono in grado di generare il completo segnale di risposta

TAG PASSIVI (transponder) Transponder passivo riceve l’energia prima di trasmettere i dati all’antenna Impiegati sia per il management aziendale sia per l’anagrafe http://people.seas.harvard.edu/~jones/ap216/applets/emWave/emWave.html

TAG ATTIVI (responder) Responder attivo trasmette direttamente i dati all’antenna Batteria al litio Impiegati solo per il management aziendale

Frequenze operative delle diverse famiglie di tag NOMENCLATURA RFID 400 KHz 125 KHz LF Low Freq. EAS Radio Toys 120-400 KHz 13.56 MHz HF Mid. Freq. EAS AM CB 100 MHz 1000 MHz UHF AM Garage Door TV 860-930 MHz Cell Phone 2.45 GHz 5.4 GHz MicroW. Microwaves 2.4-5.4 GHz WAN Frequenze operative delle diverse famiglie di tag 134,2 [kHz] f = 1/T [Hz; 1/s]

TIPOLOGIE RFID

TECNOLOGIA TAG

TECNOLOGIA TAG

TECNOLOGIA READER

IDENTIFICAZIONE ANIMALE Nel caso dell’identificazione animale, l’unica frequenza assegnata e riconosciuta dall’ISO, e pienamente vigente dall’ottobre del 1998, è quella di 134,2 kHz o “frequenza ISO per l’IDE animale

TECNOLOGIA TAG IDE

TECNOLOGIA TAG ALTA SENSIBILITA’ ALL’ORIENTAMENTO DELLE ANTENNE MINORE ASSORBIMENTO ENERGETICO MINORE SENSIBILITA’ AI LIQUIDI BASSA SENSIBILITA’ ALL’ORIENTAMENTO DELLE ANTENNE MAGGIORE ASSORBIMENTO ENERGETICO MAGGIORE SENSIBILITA’ AI LIQUIDI

TECNOLOGIA TAG A BASSA FREQUENZA TAG INIETTABILE FERRITE PER ACCOPPIAMENTO MAGNETICO

FUINZIONAMENTO RFID (HDX)

EVENTI DI INTERROGAZIONE DEL TAG LA LOGICA DI CONTROLLO DEL READER INVIA I DATI DELL’INTERROGAZIONE AL TRASMETTITORE CHE GENERA IL SEGNALE PER L’ANTENNA A SPIRE LA CORRENTE NELL’ANTENNA A SPIRE INDUCE UN CAMPO MAGNETICO PULSANTE CHE SI CONCATENA CON L’ANTENNA A SPIRE DEL TAG LA CORRENTE INDOTTA VIENE RADDRIZZATA (ED ACCUMULATA IN UN CONDENSATORE), FORNENDO ALIMENTAZIONE ALLA LOGICA DI CONTROLLO DEL TAG LA LOGICA DI CONTROLLO DEL TAG (ORA ALIMENTATA) SI ATTIVA E DECODIFICA IL SEGNALE DI INTERROGAZIONE DEL READER LA LOGICA DI CONTROLLO DEL TAG LEGGE I DATI DELLA SUA MEMORIA E, CON QUESTI, MODULA L’IMPEDENZA DELL’ ANTENNA DEL TAG MEDESIMO IL READER PERCEPISCE LE VARIAZIONI DI IMPEDENZA DELL’ANTENNA (ESSENDO LE SPIRE DEL TAG E DEL READER ACCOPPIATE COME QUELLE DI UN TRASFORMATORE) E TRASMETTE I DATI RICEVUTI ALLA SUA LOGICA DI CONTROLLO

TECNOLOGIA TAG IDE Per poter essere rispondenti alle regole comunitarie E.C. 1760/2000, i TAG applicati alla identificazione animale devono seguire, le seguenti normative: ISO 11784: 1996 Radio frequency identification of animals -- Code structure ISO 11785: 1996 Radio frequency identification of animals -- Technical concept

TECNOLOGIA TAG IDE ISO 11784 definisce le caratteristiche principali della struttura del Codice di identificazione elettronica degli animali di allevamento. Con questa struttura si fissa la posizione e il numero di bit che vengono utilizzati per la generazione del codice di identificazione.

TECNOLOGIA TAG IDE

ISO 11785 TECNOLOGIA TAG IDE specifica gli aspetti tecnici di come avviene lo scambio di dati tra il transponder ed il lettore.

TECNOLOGIA TAG IDE I transponder FDX , quando vengono immersi nel campo magnetico: assorbono energia attraverso il filamento dell’antenna; scaricano questa energia direttamente sul dispositivo elettronico che, con la frequenza così definita, trasmette il messaggio in continuo secondo lo standard definito dalla ISO 11784. Nel caso dei dispositivi HDX, quando questi sono inseriti nel campo magnetico: il condensatore addizionale C collegato all’antenna è caricato di energia per un determinato periodo di tempo (50-100 ms); dopo questo periodo di carica il capacitore scarica l’energia sul componente elettronico che trasmette il messaggio per 20 ms. l’attivazione e la trasmissione dei dati avviene in sequenza e non in simultanea come invece si ha con il sistema FDX.

di AMPIEZZA di FREQUENZA di FASE I tipi di modulazione TECNOLOGIA TAG IDE I tipi di modulazione di AMPIEZZA di FREQUENZA di FASE

Modulazione di ampiezza TECNOLOGIA TAG IDE Modulazione di ampiezza 1

Modulazione di frequenza TECNOLOGIA TAG IDE Modulazione di frequenza 1 f1=124,2 k Hz fo=134,2 kHz

TECNOLOGIA TAG IDE Modulazione di fase

DIFFERENZE TRA TAG FDX/HDX CONDENSATORE TRASM. E RICEZIONE IN FASI DIVERSE – CIRCUITO COMPLESSO SENZA CONDENSATORE TRASM. E RICEZIONE CONTEMPORANEE ? MODULAZIONE DI AMPIEZZA MINORE EFFICIENZA MODULAZIONE DI FREQUENZA TRASMISSIONE PARZIALMENTE SU BANDA PRINCIPALE- MAGGIORE COMPLESSITA’ FILTRAGGIO - PIU’ INTERFERENZE TRASMISSIONE FUORI BANDA PRINCIPALE