RFId: scenari e possibili applicazioni

In questo articolo ci occuperemo della tecnologia RFId (Radio Frequency Identification) e delle sue possibili applicazioni e integrazioni in ambito di mobile web e di come essa contribuisca all’affermarsi del cosiddetto paradigma dell’ Ubiquitous Computing .

RFId è una tecnologia contactless che utilizza la onde radio per far comunicare due o più dispositivi ed è principalmente utilizzata in sistemi di identificazione automatica: sistemi in grado di identificare persone, animali, prodotti e oggetti, e fornire informazioni su di essi.

I cosiddetti tag RFId, detti anche transponder o data carrier device, sono dei dispositivi di comunicazione a bassa potenza e a corto raggio d’azione che vengono incorporati o posizionati sull’oggetto, sull’animale, sulla persona (ad esempio utilizzando delle smart card, o su orologi, chiavi e così via) che deve venire identificata.

Essi sono dotati di una memoria in cui sono immagazzinati dei dati che possono essere letti (o anche modificati) da un lettore per mezzo di una comunicazione via onde radio: i tag infatti trasmettono i dati memorizzati sul loro microchip come risposta ai segnali radio emessi dall’antenna del RFId reader, l’altro dispositivo fondamentale di un sistema RFiD. Le informazioni lette possono poi successivamente essere trasmesse attraverso una rete a un elaboratore che le processa a seconda delle necessità dell’applicazione.

I tag RFId si dividono in

• passivi, quando operano senza una sorgente di alimentazione interna e ottengono la potenza necessaria per compiere le varie operazioni estraendola dalle onde elettromagnetiche generate dal reader;
• semi-passivi, sono molto simili a quelli passivi, ma hanno in più una piccola batteria che alimenta i circuiti interni del tag al fine di velocizzare le operazioni di risposta;
• attivi, quando hanno una batteria interna che impiegano sia per alimentare i circuiti interni del chip sia per trasmettere i dati al reader. Essi hanno un raggio d’azione maggiore rispetto ai transponder passivi e possono contenere microchip con una capacità di memoria più elevata.

I tag possono inoltre essere di sola lettura (read-only transponder). In questo caso sono più economici, e sono in grado unicamente di trasmettere il loro numero di identificazione univoco incorporato al momento della fabbricazione. Oppure possono essere di lettura/scrittura (writable transponder) e quindi ri-programmabili a seconda delle necessità e con capacità di memoria più elevate (fino a 64 Kbyte).

Anche i reader possono essere di sola lettura o di lettura e scrittura. Solitamente sono composti da un modulo RF (trasmitter e receiver), un dispositivo di comunicazione con il transponder (normalmente un’antenna), una unità di controllo e un sistema di alimentazione. Inoltre, molti reader hanno un’ulteriore interfaccia che gli permette di inoltrare i dati ricevuti a un altro sistema in grado di processarli.

Fino ad ora la tecnologia RFId ha trovato applicazione in ambito di ticketing, CRM, fruizione di servizi nel trasporto pubblico, controllo degli accessi nei luoghi di lavoro, nella gestione dei libri presso le biblioteche, nell’identificazione dei pazienti negli ospedali, nella grande distribuzione e nei punti vendita (vedi l’esempio dei negozi Prada).

E quali applicazioni ci potrebbero essere nel mobile web?

Alcune ci sono suggerite dagli esempi sopra elencati. Ad esempio:

• In una biblioteca con libri contrassegnati da RFId la disponibilità degli stessi potrebbe essere aggiornata in tempo reale ogni qual volta un libro viene dato in prestito o restituito: basterebbe mettere in comunicazione l’interfaccia del reader con un DB on line, automatizzando notevolmente i processi e rendendo il catalogo su web della biblioteca aggiornabile in tempo reale e consultabile via desktop e mobile web;
• In un punto vendita con prodotti identificati tramite tag RFId si potrebbero, ad esempio, avere in tempo reale informazioni dettagliate sul prodotto direttamente sul proprio palmare attraverso una comunicazione client-server. In questo caso il palmare dovrebbe essere equipaggiato di un RFId reader, installabile ad esempio attraverso una Compact Flash, per poter leggere l’identificativo del tag associato al prodotto. Nel caso in cui si vogliano avere informazioni limitate (come prezzo, data di scadenza, ecc.) queste possono essere direttamente fornite dal tag RFId. Se invece l’utente volesse avere informazioni più dettagliate dovrebbe disporre di una connessione WI-FI per poter inviare l’ identificativo del prodotto ad un server web progettato per fornire tale tipo di informazioni, e ottenere in risposta le informazioni correlate.

Un altro campo di utilizzo della tecnologia RFId e di quella mobile, in cui iniziano a vedersi esempi di applicazioni, è quella dei musei e delle città d’arte. Proviamo ad immaginare opere come statue, palazzi storici, fontane, sulle quali è posto un tag RFId. Si potrebbero ottenere informazioni storiche dettagliate semplicemente avvicinando un palmare equipaggiato ai tag posti sui monumenti ed evitare ingombranti guide cartacee. I dispositivi mobili potrebbero in questo modo ricevere informazione sempre più legate al contesto e i luoghi, dal canto loro, potrebbero iniziare a parlare e raccontare la loro storia.

Anche in ambito museale le guide virtuali del museo, fruibili ad esempio grazie a un palmare, possono essere basate su quest’approccio e andare a sostituire le attuali audio-guide basate su informazioni pre-registrate. Un esempio di tale applicazione è MAGA (Mobile Archaeological Guide at Agrigento), un progetto [Pdf] di un gruppo di ricercatori dell’Università e del CNR Palermo. MAGA è una guida museale virtuale, basata su piattaforma client-server, e fruibile da diversi dispositivi mobili come palmari e smartphone. L’applicazione è stata progettata per assistere i visitatori del "Museo Archeologico Regionale di Agrigento", nella zona della valle dei Templi.

La guida è caratterizzata da un’interfaccia vocale user-friendly basata su un Chatbot, ovvero un agente conversazionale di interfaccia (come la PaperClips dei programmi Microsoft Office). Per rendere l’interazione più naturale e fruibile anche da utenti inesperti o disabili, l’agente conversazionale è dotato di capacità di ragionamento (grazie a tecniche di intelligenza artificiale), di un modulo di riconoscimento vocale, e di un rilevamento tramite RFId.

Il sistema è inoltre munito di un’interfaccia multimodale basata sul linguaggio HTML+Voice. Le tecnologie vocali incorporate in un browser multimodale consentono di accedere alle informazioni richieste grazie a comandi vocali, oltre che alle tradizionali modalità di input.

L’interazione tra l’utente munito di PDA (dotato di un reader RFId) e la guida stessa dipende strettamente dalla presenza di tag RFId passivi presenti all’interno del museo e posizionati su elementi di interesse, che localizzano l’utente passando gli identificativi univoci, assegnati ai tag, ad una applicazione lato server attraverso una connessione Wi-Fi. In questo modo l’agente conversazionale inizia a fornire delle informazioni correlate alla posizione dell’utente. Quest’ultimo può chiedere maggiori informazioni attraverso comandi vocali o spostarsi all’interno del museo e ricevere nuova informazione dipendente dalla sua posizione.