Perché l'NFC fallisce sul metallo?
Una superficie conduttrice dietro un tag sviluppa correnti che si oppongono al campo del lettore e spostano il tag lontano dalla frequenza su cui è accordato. Il risultato è quasi sempre un guasto totale invece di una lettura indebolita. I tag pensati per il metallo portano uno strato di ferrite che separa l'antenna dalla superficie.
Cosa succede davvero
L'intuizione che quasi tutti portano con sé è che il metallo blocchi il segnale, come un muro blocca la luce. Non è quello che succede, e la differenza conta perché spiega quanto il guasto sia assoluto.
Un campo magnetico variabile che attraversa un conduttore vi induce delle correnti. Quelle correnti circolano e producono un campo proprio, opposto a quello che le ha generate. Il metallo non è quindi un ostacolo passivo, è un partecipante attivo che contrasta il lettore.
In più, il metallo cambia le proprietà elettriche dell'antenna del tag che gli sta contro. Un'antenna è accordata per entrare in risonanza a 13,56 MHz, e un conduttore esteso a un millimetro di distanza sposta quella risonanza altrove.
Perché fallisce del tutto
Due effetti si sommano, e spingono entrambi nella stessa direzione. Meno energia arriva al tag, e il tag assorbe peggio quella che gli arriva.
Siccome un tag ha bisogno di una soglia di energia per avviarsi, la combinazione lo porta di solito sotto quella soglia in un colpo solo. Non c'è uno stato intermedio in cui il tag si legge piano o a intermittenza. Funziona sul tavolo e non fa nulla sul macchinario.
Ed è proprio per questo che il guasto viene attribuito male così spesso. Un tag che ha smesso di funzionare nel momento in cui è stato applicato sembra un tag difettoso, e staccarlo dimostra che era sano dall'inizio.
Come lo risolvono i tag per metallo
Inserendo un sottile strato di ferrite tra l'antenna e la superficie. La ferrite è permeabile dal punto di vista magnetico e resistiva da quello elettrico, quindi guida il campo lungo se stessa invece di lasciarlo sprofondare nel metallo e generare correnti là dentro.
Il tag si accoppia allora con la ferrite invece di contrastare il metallo, e la risonanza resta dove deve stare. Il prezzo è lo spessore, qualche decimo di millimetro come minimo, e il costo: i tag per metallo sono nettamente più cari degli adesivi comuni.
Funzionano perfettamente anche fuori dal metallo, quindi quando un'installazione mescola superfici diverse, adottare ovunque la versione per metallo elimina un'intera famiglia di problemi di campo per un sovrapprezzo modesto.
Cosa non funziona
Limitarsi ad allontanare il tag dal metallo con gommapiuma o cartone aiuta un poco e raramente abbastanza. Il tag dovrebbe stare abbastanza lontano perché il metallo smetta di interagire, e a quella distanza di solito nemmeno il telefono lo raggiunge.
Ingrandire il tag non serve, perché un'antenna più grande sopra il metallo è un'antenna più grande che viene disaccordata.
Alzare la potenza del lettore non è un'opzione e non servirebbe se lo fosse. Il problema non è la scarsità di campo, è un campo che viene annullato sul posto.
Nella pratica
Dai per scontato il metallo finché non hai verificato. Il coperchio di un portatile, il telaio di un macchinario, la porta di un frigorifero, l'interno di un'automobile, un'etichetta metallizzata, una scheda con anima metallica, una custodia con la placca di un supporto magnetico: tutto questo si comporta da metallo in questa faccenda, e parecchi di questi non sembrano metallici a guardarli.
Prova un tag sulla superficie vera prima di ordinarne mille. Costa un minuto ed è il modo più affidabile per non scoprire il problema dopo l'applicazione.
Domande frequenti
Una piccola quantità di metallo lì accanto crea problemi?
Dipende da quanto è vicina e da quanto è grande. Una vite metallica a qualche centimetro è di norma innocua, mentre una superficie continua subito dietro il tag non lo è. La regola pratica è che qualsiasi cosa grande e piatta subito dietro l'antenna è un problema.
Posso rimediare a un tag comune già applicato sul metallo?
Non in modo affidabile. Aggiungere un foglio di ferrite tra tag e superficie può funzionare se riesci a staccare il tag senza distruggerlo, cosa che gli adesivi di solito impediscono. Sostituirlo con un tag per metallo è più rapido e più sicuro.
I tag per metallo si leggono da lontano quanto quelli comuni?
In genere un po' meno, perché la ferrite costringe il campo. Lo scambio conviene, perché l'alternativa su una superficie metallica è nessuna lettura.
Perché la mia carta funziona in mano e non in un portacarte di metallo?
Il portacarte fa esattamente quello che fa il telaio di un macchinario, su scala minore. I portacarte metallici e i fermasoldi sono una causa frequente e poco riconosciuta di carte contactless che smettono di funzionare.