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NFC
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- ELETTRONICA OGGI 441 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2014
no NFC con un’applicazione dedicata. Naturalmente ci sono
altri modi per implementare il rilevamento wireless. Oggi è
possibile collegare un sensore a un oggetto e interfacciarlo
con un microcontrollore e un ricetrasmettitore RF, renden-
do così molto facile la comunicazione senza fili tra un sen-
sore intelligente e un lettore. L’implementazione di questa
funzione con un sensore NFC prevede inoltre un progetto
del sistema molto più semplice e permette di adottare un ap-
proccio alla gestione dell’alimentazione molto più flessibile.
Difatti, per le applicazioni a velocità di trasferimento dati re-
lativamente bassa e a corto raggio, la NFC è una tecnologia
molto interessante:
• consente un’interazione intuitiva e facile tra due disposi-
tivi in quanto richiede un semplice contatto tra i due sistemi;
• stabilire un collegamento NFC richiede solo una frazione
di secondo, mentre gli altri sistemi in genere richiedono di-
versi secondi;
• la NFC ha un basso assorbimento di potenza, permetten-
do una notevole estensione della durata di una batteria ed
eliminando la necessità di una batteria in alcune applica-
zioni;
• il costo di sistema di un’applicazione NFC è contenuto,
poiché la tecnologia è meno complessa rispetto alle tecno-
logie concorrenti utilizzate per il rileva-
mento wireless, come ZigBee o Blueto-
oth Low Energy;
• dato che la NFC funziona tramite l’ac-
coppiamento di prossimità, è invulnera-
bile alle intercettazioni e alle interferenze;
• i sistemi NFC possono appoggiarsi su
infrastrutture esistenti. In molti casi l’im-
plementazione del sistema richiede solo
la creazione di un app per un dispositivo
host.
In modalità totalmente passiva (senza
batterie), il sensore NFC riceve l’ener-
gia per alimentare le trasmissioni RF e
l’interfaccia per i sensori dalle emissioni
RF in arrivo (da un lettore). In modali-
tà semi-passiva (assistita da batteria), il
sensore NFC può funzionare in modalità
stand-alone nelle applicazioni che ri-
chiedono un monitoraggio autonomo e
a lungo termine. In alternativa, può for-
nire a un sensore una fonte di energia
integrata e controllata dall’utente.
La vita operativa di un tag-sensore po-
trebbe prevedere il funzionamento in
entrambe le modalità: semi-passivo fin
quando la batteria è carica, passivo in condizioni di scarica.
(I dati sono memorizzati nella memoria non volatile e non
vanno persi quando il dispositivo non è alimentato).
Funzionamento in modalità totalmente passiva
Un principio fondamentale del funzionamento dei sistemi
RFID è che il tag ottiene tutta l’energia necessaria dal cam-
po generato dal lettore. In un sensore NFC, questa energia
raccolta (tipicamente circa 4 mA a 3,3 V) può anche esse-
re utilizzata per alimentare un sensore. Anche se l’energia
raccolta non è sufficiente per il sensore – ad esempio, se
il tag ha un’antenna piccola o il lettore si trova a una di-
stanza troppo elevata – è possibile aggiungere un piccolo
alimentatore supplementare sotto forma di un condensatore
da caricare preventivamente, che alimenterà il tag durante
la misurazione.
Il funzionamento di un sensore NFC in modalità totalmen-
te passiva consente ai progettisti di liberare la loro imma-
ginazione verso una vasta gamma di nuove possibilità. La
vita operativa del tag è teoricamente illimitata e non richie-
de connessioni cablate. Di conseguenza questi tag-sensori
possono essere incorporati, a titolo di esempio, all’interno di
strutture come muri e prodotti sigillati ermeticamente. Uno
Fig. 1 – Un sensore NFC permette di monitorare sia le condizioni in cui un oggetto è conservato
sia il suo ID univoco