NFC e UHF sono due branche della tecnologia RFID. La tecnologia Near Field Communication (NFC) è detta anche RFID HF (High Frequency), mentre UHF è appunto l’acronimo di Ultra-High Frequency. Quando si parla di Tag RFID o di Lettore RFID, solitamente ci si riferisce alla tecnologia RFID di tipo UHF, in quanto è più diffusa ed è stata sviluppata precedentemente a quella NFC.
In entrambi i casi, parliamo di identificazione mediante radio-frequenza: “alta” nel caso dell’NFC e “molto alta” nel caso dell’UHF. La principale differenza tra queste due tecnologie è appunto la frequenza alla quale operano. Da questa, derivano tutte le altre.
Identificazione e comunicazione wireless
Le tecnologie NFC e UHF sono concettualmente sono molto simili. Entrambe consentono l’identificazione di un Tag mediante radio-frequenza e la trasmissione dei dati in modalità wireless (nel caso dell’NFC, si parla solitamente di contactless). La trasmissione delle informazioni avviene mediante appositi lettori RFID che sollecitano l’antenna di un Tag passivo per leggerne il contenuto.
Tuttavia, le applicazioni d’uso sono molto diverse. Prima di tutto, perché l’NFC è presente in quasi tutti gli smartphone, che possono fungere da lettori NFC. Mentre i lettori UHF sono dispositivi più delicati e costosi, diffusi soprattutto in ambito industriale.
In secondo luogo, mentre l’NFC ha un range di lettura di pochi centimetri, i Tag UHF possono essere letti anche da diversi metri di distanza.
Le principali differenze tra NFC e UHF
| NFC | UHF | |
| Frequenza operativa | 13,56 MHz | 860-960 MHz |
| Lettori | Smartphone Lettori NFC | Lettori UHF Gateway/Portali |
| Distanza di lettura | da 0 a 10 cm | fino a 20 m |
| Tipologie di Tag | Tag passivi | Tag passivi |
| Costo del Chip | circa € 0,10 | circa € 0,05 |
| Costo dei Lettori | € 30-150 | € 200-3000 |
| Principali applicazioni | Marketing Autenticazione Controllo accessi Asset management Ticketing | Asset tracking Automazione Logistica Controllo accessi Smart City |
Come anticipato sopra, la principale differenza è la frequenza operativa. Da questa, deriva una maggiore potenza del segnale UHF, da cui conseguono:
- una maggiore distanza di lettura per l’UHF;
- un costo più elevato dei lettori UHF, in quanto c’è bisogno di più energia per leggere Tag a una distanza maggiore;
- la possibilità di leggere oltre 1000 Tag UHF al secondo, mentre con la tecnologia NFC si possono leggere circa 5 Tag al secondo.
Nel caso dell’NFC, un lettore (o smartphone) può anche simulare un Tag (Card Emulation). È quello che avviene con i pagamenti effettuati con il cellulare. Si tratta comunque di un’applicazione molto specifica, che non trattiamo qui.
Tag RFID passivi
I Tag NFC e UHF sono entrambi passivi, o semi-passivi, che non richiedono alimentazione. Per essere letti, è necessario porre un lettore RFID in prossimità del Tag.
La distanza di lettura dei Tag RFID, che si tratti di Tag NFC o UHF è condizionata da:
- le dimensioni e la geometria dell’antenna del Tag;
- il materiale con cui è prodotto;
- la potenza del lettore che lo rileva;
- le caratteristiche ambientali (ad esempio, il metallo crea forti interferenze che richiedono una schermatura apposita).
Costi
Riguardo i costi, nella tabella sono riportati costi indicativi, che dipendono da vari elementi, come ad esempio lo specifico tipo di chip RFID. In generale, il costo di un chip RFID UHF è minore di uno NFC, anche se l’ordine di grandezza è lo stesso. I chip che supportano la crittografia, in entrambi i casi, risultano più costosi.
Oltre al costo del chip, c’è da considerare il costo dell’antenna e del supporto che contiene il chip. Le etichette rappresentano generalmente il formato più economico, mentre Tag specifici per applicazioni industriali sono più costosi.
La struttura della memoria
Un’altra grande differenza tra i chip NFC e quelli UHF è data dall’organizzazione dei banchi di memoria.
Semplificando un po’, si può dire che la memoria dei chip NFC sia divisa in due parti. La prima contiene l’ID univoco del chip, chiamato UID (Unique ID), ed è bloccata: non può essere modificata, né cancellata. La seconda consiste di una memoria riscrivibile, che può essere programmata dall’utente e può anche essere bloccata in modo permanente. La sezione riprogrammabile è in genere più capiente rispetto a quella dei chip UHF: si va da un minimo di 48 byte fino a 8 kilobyte.
La memoria dei chip RFID UHF è strutturata in tre sezioni. Anche qui abbiamo una parte protetta, dedicata all’ID univoco, che in questo caso si chiama TID (Tag’s ID). Abbiamo poi una parte di memoria chiamata EPC perché è stata pensata per essere programmata con il codice di prodotto elettronico, e infatti nei chip RAIN RFID le dimensioni di questa memoria sono standardizzate in base alle direttive della GS1. L’EPC è riscrivibile e ha una capacità solitamente di 96 o 120 bit, anche se in alcuni chip può essere più grande (fino a 496). Vi è poi una user memory, ovvero una vera e propria memoria utente, riscrivibile, più simile a quella dell’NFC. A onor del vero, non tutti i chip UHF sono dotati di user memory e, dove è presente, ha una capacità inferiore a quella dell’NFC.
In generale, la memoria riscrivibile dei chip UHF è più contenuta rispetto a quella dei chip NFC, tanto è vero che solitamente quella NFC viene indicata in byte, mentre quella UHF in bit (ricordiamo che 1 byte equivale a 8 bit). Perché questa differenza? La risposta è che generalmente non c’è bisogno di molti dati. I Tag UHF identificano già l’oggetto mediante l’EPC e il TID. La memoria può comunque essere utile per informazioni aggiuntive.
Nel caso dell’NFC, avere più memoria a disposizione si rivela utile perché i Tag NFC sono compatibili con gli smartphone e quindi possono contenere stringhe di codice, un link, o un biglietto da visita digitale, tutte cose che richiedono più spazio.