Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

1. Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilitàdei prodotti agroalimentari Ing. Giuseppe SPAGNA Dipartimento BAS – Trisaia

2. Principali Tecnologie utilizzate nel Trak&Trace dei prodotti agroalimentari • Codice a Barre • Sistemi di identificazione a Radiofrequenza • Radio Frequency iDentification System RFiD • Sistemi di identificazione ad infrarossi InfraRed IDentification System IRID Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

3. CODICE A BARRE Una simbologia o un alfabeto per la codifica di informazioni in un formato tale da poter essere scritto da specifiche stampanti ed acquisito automaticamente da opportuni lettori. E’ costituito da una successione di elementi scuri (barre) ed elementi chiari (spazi) alternati. Ogni etichetta contiene un Record di caratteri alfanumerici (cifre, lettere e caratteri speciali)

4. CODICE A BARRE Tecnologia EfficienteFino a 5 volte più' veloce rispetto alla tastiera. AccurataUn carattere errato su 4.4 milioni di caratteri letti. AffidabileLa lettura è univoca EconomicaInferiore al centesimo di €

5. CODICE A BARRE Tipologie Lineare a due o più spessori Codice 39, codice 128, codice ean ecc. Bidimensionale MaxiCode a media densità Introdotto dalla UPS nel 1992 www.maxicode.com PDF417 ad altissima densità (2500 caratteri) introdotto da Symbol Technologies nel 1991 www.pdf417.com

6. CODICE A BARRE LIMITAZIONI FONDAMENTALII • Ciascun Oggetto deve essere letto singolarmente e manualmente avvicinando il Lettore all’oggetto o l’oggetto al Lettore • Non esiste uno Standard ma diversi standard Queste limitazioni hanno contribuito ad aumentare l’interesse verso i Sistemi RFiD anche a seguito della normativa sulla tracciabilità obbligatoria nell’agroalimentare.

7. CODICE A BARRE Con il Dlgs 23/06/2003 n. 181 l’Italia ha recepito la direttiva 2000/13/CE in materia di etichettatura e presentazione di prodotti alimentari e relativa pubblicità. La direttiva stabilisce che al consumatore vengano forniti corretti elementi di valutazione del prodotto da acquistare Si è cominciato a parlare di un sistema tecnologico innovativo basato sulla radiofrequenza

8. SISTEMI DI IDENTIFICAZIONE A RADIOFREQUENZA RADIOFREQUENCY IDENTIFICATION RFID Sistemi che utilizzano la Radiofrequenza per l’identificazione di qualsiasi cosa animata o inanimata (Oggetti, Persone, Animali).

9. Componenti di un Sistema RFID • TAG (o Trasponder) Passivo composto da un microchip e un’antenna miniaturizzata incapsulati in un supporto di materiale vario; • TAG Attivo: simile al passivo ma con l’aggiunta di una microbatteria, un trasmettitore e dei sensori per la misura delle principali grandezze fisiche(temperatura, pressione, umidità ecc.); • TAG Semipassivo: simile al passivo ma con l’aggiunta della sola batteria di alimentazione; • READER costituito da un palmare oppure un telefonino Rfid compatibile in grado di trasmettere/ricevere segnali a radiofrequenza.

10. I Prodotti Transponder passivi 125 khz Chip • UNIQUE – 64 bit Read Only • Q5 – 224 bit Read Write • TITAN – 928 bit Read Write • HITAG 1/2/S – 256/2048 bit Read Write • ZOODIAC – 128 bit Read Only (ISO1784/11785) • TAG CODER LITE – 192 bit Read Write con algoritmo di criptazione • TAG CODER – come Tag Coder Lite con funzioni di radiocomando integrate • Packages: • Iso card • Smart label • Botton • Bracciali

11. Transponder passivi 13,56 mhz • Packages: • Vetro: glass • Portachiavi • Bracciali • Isocard Transponder Chip • UNIQUE – 64 bit Read Only • Q5 – 22928 4 bit Read Write • TITAN –bit Read Write • HITAG 1/2/S – 256/2048 bit Read Write • ZOODIAC – 128 bit Read Only (ISO 11784/11785) • TAG CODER LITE – 192 bit R/W con algoritmo di criptazione • TAG CODER – come Tag Coder Lite con funzioni di radiocomando

12. I Prodotti I Tag attivi sono sostanzialmente identici ai Tag Passivi nel loro funzionamento, si differenziano in quanto dotati di batteria e soprattutto nella portata, cioè l’area e distanza entro la quale il tag riesce ad attivarsi e trasmettere il pacchetto dati in esso contenuto, i Tag attivi sono in questo caso in grado di “attivarsi” e “rispondere” a distanze di alcuni metri.

13. Lettori/Reader a 125 Khz • Lettori di prossimità o longe range a • 125 khz in lettura e scrittura. • Compatibilità con diverse tipologie di transponder quali: UNIQUE, Q5, TITAN, EM4102, EM4150 Caratteristiche principali: - Dimensioni : 40 x 58 x 7,5mm - Antenna integrata Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

14. Lettori/Reader a 125 Khz • Questi lettori sono particolarmente indicati per il controllo accessi, rilevazione presenze, apertura e comandi di porte, tornelli e sbarre di parcheggio. • Compact Flash Reader 125 Khz: • Lettore compact flash per palmari/ PDA, con S.O. Windows, Windows CE o Linux. • Le applicazioni principali sono nella logistica in genere, gestione cespiti, ticketing Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

15. Lettori/Reader a 13,56 mhz • Lettori di prossimità o longe range a 13,56 mhz in lettura e scrittura. • Lettore 13,56 MHz: • Dimensioni : 45,5 x 70,0 x 15mm; • Antenna integrata; • Interfaccia RS232, RS422, RS485, USB; • Alimentazione : 5V ; • Uscita LED; • Compatibilità con Tag ISO 15693 e 14443A / B. Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

16. Lettori/Reader a 13,56 mhz • Serie gate per lettura hand free con lettori longe range per distanze di lettura di 80/90 cm con tag a 13,56 mhz anticollision. • Compact Flash: • Soluzione innovativa disponibile su palmare • Antenna integrata • Driver per Windows e Windows CE • Compatibile ISO 15693 Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

17. Rappresentazione di un TAG RFiD Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

18. Le Frequenze di funzionamento dei sistemi RFiD • Banda Frequenza Utilizzo • LF 100-500 kHz Ttracciabilità animali (cani, mucche), apertura serrature (settore alberghiero) e controllo accessi • HF 13.56 MHz Track&Trace, Smart Card • UHF 866-956 MHz Supply chain use, Track&Trace, Tag accettati da Wal - Mart • MW 2.45 GHz Track&Trace, Telepass Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

19. Porzione dello Spettro utilizzato nei sistemi RFiD Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

20. Sistemi Passivi: funzionamento • Avvicinando il Reader al Tag, il campo elettromagnetico da esso generato induce una corrente nell’antenna del Tag; il Tag si sveglia e trasmette il contenuto del suo microchip al Reader oppure riceve dal Reader un record di dati che memorizza nel microchip; • Entrano in funzione solo quando vengono investiti da un campo elettromagnetico generato esternamente. Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

21. Sistemi Semipassivi: funzionamento • Hanno la batteria ma non hanno il trasmettitore per cui non possono trasmettere i loro dati se non vengono attivati dal Reader. Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

22. Rappresentazione di un Sistema RFID Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

23. Identificazione automatica di N oggetti Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

24. Potenzialità • Letture contemporanee ed elaborazioni automatizzate di consistenti quantità di dati effettuate a distanza anche in ambienti ostili. Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

25. Applicazioni • Le applicazioni sono davvero a largo spettro • Tessile e Abbigliamento • Biblioteca • Musei • Aeroporti • Agroalimentare Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

26. Applicazioni nell’Agroalimentare Applicazione di TAG RFiD: • su vettori di trasporto delle risorse della Supply Chain (i Container); • su Stock Keeping Unit (i Pallet); • sulla singola confezione di prodotto al dettaglio. Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

27. Applicazioni sui Vettori • Trasmissione della posizione del Vettore alla stazione di controllo remota ai fini del monitoraggio • Definire l’architettura di comunicazione (GPS, GPRS) • Definire la modalità di monitoraggio (periodica, ad intervalli prestabiliti) • Come devono essere gestiti i valori dei parametri misurati con i sensori all’interno del vettore: devono generare allarmi locali o alla stazione remota? • Quali Feedback devono essere generati dalla stazione remota? • Le direttive impartite dalla stazione remota come devono essere trasmessi all’autista del vettore? Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

28. Applicazioni su Stock Keeping Unit (Pallet) • Come devono essere sistemati i Tag sui Pallet per aumentare la certezza delle letture? • La sistemazione deve essere fissa o variabile a seconda del tipo di Vettore associato al Pallet? • Quali architetture di comunicazione adottare? Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

29. Applicazioni sulle confezioni al dettaglio • Con l’applicazione di TAG RFiD sulle singole confezioni: • Si possono fornire informazioni aggiuntive sul prodotto che si materializzano ad esempio su un telefonino; • Si può monitorare il comportamento di acquisto del consumatore. • Una volta ricevuto il segnale che identifica il prodotto, il telefonino si collega ad un Server locale che trasmette un segnale vocale che fornisce i “consigli dell’esperto” su quel prodotto. Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

30. Applicazioni sulle confezioni al dettaglio Insieme ai “consigli dell’esperto” si può proporre un miniquestionario, da sottoporre al consumatore in modo da raccogliere, in diretta, quali sono le sue esigenze; Poche domande ben formulate possono rivelarsi di grandissimo valore per apportare miglioramenti ai prodotti o per sviluppare nuovi prodotti; Attraverso il Server locale si può procedere al pagamento elettronico del prodotto acquistato. Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

31. Limitazioni Tecnologiche • Possibilità di fallimenti nelle operazioni di lettura • Scarsa affidabilità su liquidi e metalli • Scarsa distanza operativa • Sensibilità alle interferenze con possibilità di letture fantasma: Ghost Read • Scarsa flessibilità nella progettazione delle antenne con conseguenti limiti su forma, dimensioni e contenitori dei TAG • Modesta protezione e sicurezza dei dati con risvolti negativi sulla Privacy Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

32. Problematiche organizzative • Scarsa compatibilità “worldwide” le frequenze utilizzate in Europa sono diverse da quelle degli Stati Uniti che a loro volta sono diverse da quelle dei Paesi Asiatici • Carenza di Standard a livello mondiale • Aspettative non realistiche indotte dagli integratori • Mancata ripartizione dei costi sulla catena di distribuzione • Alti costi dei TAG e del software applicativo • Impatto ambientale a volte non trascurabile Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

33. Effetto Scudo (Shielding) delle onde elettromagnetiche nei conduttori Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

34. Effetto Assorbimento delle onde UHF nei liquidi Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

35. InfraRed IDentification SystemIRID Sistemi che utilizzano: la tecnologia infrarosso; accoppiata ad un protocollo innovativo di collegamento in aria per la memorizzazione e la lettura dei dati nei TAG ID passivi. Sistemi di Identificazione a Infrarossi

36. Caratteristiche peculiari • Logica di funzionamento simile ai sistemi RFiD; • Frequenza adottata 300 THz quindi immune da liquidi e metalli • Struttura TAG semplice, compatta e robusta in policarbonato trasparente IP68 • Lettori compatti IP54 • ID univoco a 32 Bit e CRC 32 Bit • Versione R/W a 128 Byte • Lettura con scorrimento fino a 10 Km/ora • Interfacce lettori/scrittori: TCP/IP, RS232, I/O parallelo, Banda Magnetica Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

37. Comparazione RFid IRID Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

38. Complementari o Alternativi ?! Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari

39. GRAZIE per l’attenzione Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari Aspetti tecnologici della tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti agroalimentari