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MAZZOTTI - CASELLI - CORAZZA - TREVISANI - BIANCARDI - BREDA - CANGEMI - MINCOLELLI - THUN HOHENSTEIN - FERIOTTO - BENATI - DOSSO160

Allestire per comunicare nei Musei scientificiVenezia, 13-15 novembre 2013

a cura di Mauro Bon, Raffaella Trabucco, Cecilia Vianello

MUSEOLOGIA SCIENTIFICA MEMORIE • N. 15/2016 • 160-164

Applicazione della tecnologia RFId per la gestione e fruizione delle collezioni naturalisticheStefano MazzottiMarco CaselliCarla CorazzaEnrico TrevisaniMuseo Civico di Storia Naturale, Ferrara. E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]

Michela BiancardiMarzia BredaMarina CangemiGiuseppe MincolelliUrsula Thun HohensteinTekneHub, Università di Ferrara. E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]

Chiara FeriottoBorsista Spinner 2013. E-mail: [email protected]

Alberto BenatiDipartimento di Economia, Università di Ferrara. E-mail: [email protected]

Angela DossoTechSigno srl, Udine

ISSN 1972-6848

RIASSUNTOIl Museo Civico di Storia Naturale di Ferrara, in collaborazione con il TekneHub - Laboratorio del Tecnopolo diFerrara e la ditta TechSigno s.r.l., ha avviato una sperimentazione sull’applicazione di tecnologie ITC al propriopatrimonio per migliorare la gestione delle collezioni e facilitare le normali procedure dell’operatore museale. E’ stata scelta la tecnologia RFId (Radio Frequency Identification) con l’applicazione di “tags” (etichette) a duecollezioni ornitologiche del Museo. La comparazione tra le procedure tradizionali e i risultati ottenibili con l’in-troduzione dei tags consente di proporre, attraverso l’analisi dei bisogni dei diversi operatori e applicando unametodologia caratteristica dello “user-centered design”, nuovi modelli procedurali e nuovi prototipi di strumentispecificatamente concepiti per le diverse tipologie di collezioni naturalistiche.

Parole chiave: tecnologia RFId, collezioni ornitologiche, gestione, fruizione, innovazione “design driven”, “user-centered design”.

ABSTRACTRFId technology for the management and use of naturalistic collections

The Museum of Natural History of Ferrara in collaboration with TekneHub and TechSigno s.r.l. started theexperimental application of ICT technologies to enhance the management of its collections. In particular, the RFIdtechnology (Radio Frequency Identification) has been used to simplify the traditional activities of the museumtechnicians through the application of tags to the specimens of two different ornithological collections. Thetraditional procedures of collection management have been compared to the results achieved through the employmentof RFId tags. New procedural models and new prototypes of devices have been proposed, specifically designed forthe different kinds of collections, taking into account the needs of the different operators, thus applying the typicalmethodology of the user-centered design.

Key words: RFId technology, ornithological collections, management, fruition, design driven innovation, user centered design.

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APPLICAZIONE DELLA TECNOLOGIA RFID PER LA GESTIONE E FRUIZIONE DELLE COLLEZIONI NATURALISTICHE 161

INTRODUZIONEIl progetto nasce dall’attività di ricerca sviluppataall’interno del Laboratorio TekneHub sull’applicabilitàdi dispositivi, strumenti e processi innovativi al designper i Beni Culturali e dall’esigenza del Museo Civicodi Storia Naturale di Ferrara di progettare l’integrazio-ne di nuova tecnologia a supporti già esistenti (QuickResponse Code) per migliorare la gestione delle atti-vità di documentazione delle collezioni naturalistichee la loro valorizzazione scientifica e didattica(Mazzotti et al., 2010). Queste tecnologie permetto-no una migliore fruizione sia nei percorsi espositivi,sia nei depositi delle collezioni non esposte al pubbli-co, mediante l’utilizzo di dispositivi elettronici per lacatalogazione. Questa necessità deriva anche dallavolontà di rispettare e adeguarsi ai documenti emana-ti dal Ministero per i Beni e le Attività Culturali per lagestione dei musei. Già gli Atti di indirizzo sui criteritecnico scientifici e sugli standard di funzionamento esviluppo dei musei (D.M. 10 maggio 2001) definisco-no le norme tecniche di gestione delle collezioni.All’interno dell’Ambito VI (Gestione e cura delle col-lezioni, sottoambito 4.2), si evidenzia la necessità diregistrare la movimentazione interna dei repertimuseali per l’ispezione e l’individuazione della posi-zione degli stessi sia nelle sale espositive sia nei depo-siti. Sempre nello stesso documento, nel sottoambitorelativo alla Registrazione e la Documentazione, sisottolinea l’esigenza di incentivare l’automazione deiprocessi di autenticazione e informatizzazione delladocumentazione dei reperti, per favorirne la fruibilità.Nel presente lavoro sono stati presi in considerazione iprocessi e le procedure che regolano le fasi di documen-tazione logistica (gestione dei prestiti, tracciabilità dellamovimentazione interna ed esterna, acquisti o donazio-ni), processi di filiera e infine le modalità di fruizioneper il pubblico, analizzati e ridefiniti attraverso metodo-logie proprie dello “user-centered design”, quali, adesempio, il “Quality Function Deployment” (QFD). Inparticolare è stata attuata l’applicazione di dispositivitags con tecnologia di identificazione a RadioFrequenza (Radio Frequency Identification - RFId) conlo scopo di migliorare la gestione delle collezioni delMuseo, facilitando le normali procedure dell’operatoremuseale. Nello specifico si intende puntare l’attenzionesulla criticità del monitoraggio e della tracciabilità deglispostamenti interni ed esterni al Museo delle collezionizoologiche. Lo scopo è quello di controllare la gestionedell’intera procedura catalografica (dall’inventario alcatalogo), conoscere la reale consistenza delle collezio-ni conservate in Museo e integrare l’attività di fruizionee comunicazione con la tecnologia QR code che ilmuseo già adotta nel percorso espositivo.Associato all’utilizzo della tecnologia RFId è stato ela-borato un software che permette di recuperare le ban-che dati relative a inventariazione e catalogazioni giàdisponibili (ad es. fogli elettronici, archivi informatiz-

zati, ecc.) e di creare un sistema di immissione omo-geneo di dati, attraverso un’interfaccia e una procedu-ra calibrate sulle esigenze dell’operatore, che conpochi input ottiene tutte le informazioni necessariealla gestione delle collezioni.

LA TECNOLOGIA RFId La tecnologia RFId si è evoluta come un importantesupporto tecnologico per l’identificazione automaticae il monitoraggio di beni e di attività.È costituita principalmente da tre componenti:1) Tag o transponder. Minuscolo dispositivo radio divarie forme e dimensioni. Comprende un microchipdi silicio (< 0,5 mm) attaccato a una piccola antenna.L’intero dispositivo può essere incapsulato in differen-ti materiali che dipendono dall’uso previsto. Il tag puòessere attivo o passivo; il primo ha la caratteristica dipossedere una batteria e trasmettere un segnale al let-tore anche a lunghe distanze.Il tag passivo viene alimentato dalle onde radio a bassafrequenza (LF, 125 KHz) trasmesse dal lettore attra-verso la propria antenna. Esso può dialogare con ilreader a distanze minori rispetto ai tag attivi. Possiedeuna piccola capacità di memoria e risponde agli stan-dard mondiali ISO 15693.2) Lettore/scrittore. Strumento che permette il dialo-go con il tag: invia o capta informazioni attraversol’antenna e visualizza sul display. Può essere fisso omobile e possedere una culla per lo scambio e l’aggior-namento dei dati al software di gestione. Anche il let-tore può avere diverse forme e funzionalità in base agliusi, permettendo di rilevare centinaia di codici primadi dover scaricare i dati al server per l’aggiornamento. 3) Host Computer. La scrittura e l’acquisizione deidati dal lettore devono essere gestite attraverso un’ap-plicazione specifica per i dispositivi RFId. E’ necessa-rio un PC che permetta l’immissione dei dati all’inter-no dei tag e la lettura degli stessi, attraverso un softwa-re installato. La raccolta complementare in digitale ditutte le informazioni contenute nella memoria del tagpermette di eliminare i supporti cartacei e limitare glierrori umani (Holloway, 2006). La procedura è stata la seguente. È stato applicato ilmetodo “Quality Function Deployment” (QFD) perl’analisi delle esigenze operative dei curatori delle col-lezioni e delle caratteristiche della procedura di cata-logazione al fine di definire un ”brief” di obiettivi coe-renti con la tecnologia RFId.Nella metodica QFD il gruppo di lavoro è compostodi figure appartenenti a tutti i settori di competenzeinteressate (Mincolelli, 2008), per garantire un insie-me armonico di caratteristiche prestazionali anche inun quadro di esigenze complesse come quello esami-nato. Sulla base dell’analisi effettuata, è stata definitala nuova procedura di catalogazione che, in coerenzaai criteri dello “user-centered design”, è stata sottopo-sta a verifica sperimentale.



In prima istanza, si è deciso di sperimentare la proce-dura su due collezioni ornitologiche (Biancardi et al.,2014), che differiscono per modalità di gestione econservazione:1) collezioni ornitologiche di studio (animali conser-vati in congelatore e successivamente tassidermizzati);2) collezione ornitologica Alberto Ravani (esemplarimontati in pelle, dono di un collezionista privato,conservata in deposito).

PROCEDURA E FASI DELLA SPERIMENTAZIONELa ricognizione della documentazione disponibilesulle collezioni, già dotate d’inventario su fogli elet-tronici (Excel), è stata la prima fase di lavoro. Alloscopo di gestire in modo efficace ed efficiente i datidisponibili è stato utilizzato XAMPP, un programmaopen source portable utilizzabile sui principali sistemioperativi (Windows, Mac e Linux), costituito princi-palmente da un server database che permette di acce-dere in modo semplice e flessibile all’archivio dati.I principali vantaggi sono: a) accesso efficiente ai dati tramite indici; b) controllo dell’integrità della banca dati attraversol’imposizione di vincoli che ne verificano la struttura;c) affidabilità dei dati, tramite salvataggio (backup) eripristino in caso di guasti (recovery); d) interfaccia col web, che permette il dialogo con ilpubblico e con gli operatori nella gestione internadelle collezioni.

XAMPP permette inoltre la gestione e il controllo ditutta la movimentazione dei materiali con la possibi-lità, in tempo reale, di interrogare il sistema ottenen-do la localizzazione e l’intero storico di ciascun reper-to delle collezioni.Una volta riversati i dati dei fogli elettronici all’inter-no del database sono stati approntati due campi chia-mati “Id_object” e “Label_object”, che contengono leinformazioni necessarie al riconoscimento immediatodel reperto dotato di tag. All’interno del dispositivo RFId è stato sviluppato unprogramma d’interfaccia, fra lettore di tag RFId e labanca dati. Per lo sviluppo del software si è tenutoconto di:a) usabilità, pulizia dell’interfaccia, accessibilità a per-sone poco informatizzate;b) flessibilità e data save in molte forme, per adattarloalle varie condizioni d’utilizzo;c) controllo delle operazioni, coerenza dei dati fra iltag RFId e quello memorizzato nei database.

CONFRONTO FRA PROCEDURE TRADIZIONALI E APPLICAZIONE DEI DISPOSITIVI RFId Una fase successiva ha monitorato le procedure tradi-zionali eseguite dal Museo per la gestione e l’incre-mento delle collezioni ornitologiche, per un confron-to con le procedure con tecnologia RFId.Sono state redatte delle schede in cui è possibile defi-

Fig. 1. Applicazione dei tag agli esemplari della collezione ornitologica A. Ravani.


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nire il tipo di procedura, la descrizione della stessa, latipologia di supporti utilizzati (tipi di documenti, ma -teriali, tecnologie) e i tempi di impiego per ogni fase. Prima dell’applicazione alle collezioni selezionate, si èproceduto ad un test di verifica di resistenza dei tag aipossibili ambienti di conservazione dei beni naturali-stici tra cui i freezer, con temperature inferiori a -10°C, e i conservanti liquidi come alcool al 70%. Dopo aver verificato la resistenza dei dispositivi allebasse temperature, si è passati all’applicazione dei tagalla collezione ornitologica di studio. La proceduratradizionale prevede la compilazione a mano di unascheda di ingresso, dove sono inseriti i dati principali.Questa scheda, insieme a un cartellino con il codice dicatalogazione, viene inserita insieme all’esemplareall’interno di un sacchetto sottovuoto e collocata infreezer. La procedura sperimentale prevede l’inseri-mento degli stessi dati all’interno del data server conla creazione dell’ “Id_object” e della “Label_object”,che verranno memorizzati attraverso il programma discrittura all’interno del tag. Quest’ultimo è postoall’interno del sacchetto sottovuoto con l’animale. Gliesemplari che sono stati scelti per le operazioni di tas-sidermizzazione sono stati memorizzati come beni inuscita dal museo.La collezione ornitologica Ravani è conservata inarmadi nel deposito collezioni del Museo, ed è statainventariata in file elettronico con le informazionirelative ai singoli esemplari. Sulla zampa di ogni ani-male è posizionata un’etichetta con il codice di cata-logazione. I dati del file elettronico sono stati riversa-ti all’interno del database, generando le informazioninecessarie al riconoscimento immediato del reperto.Le informazioni sono state memorizzate all’interno ditag e applicati ai rispettivi uccelli (fig. 1). Su ogniarmadio che custodisce questa collezione sono statiposti dei tag IN e OUT, che serviranno a memorizza-re l’entrata o l’uscita di ogni esemplare e, attraversouna scelta di causali dal display del lettore, memoriz-zare la motivazione di questa movimentazione.

Attraverso il confronto tra le due metodologie utiliz-zate (tradizionale e sperimentale) è possibile compa-rare le tempistiche di attuazione delle procedure digestione delle collezioni. Nel caso della collezione ornitologica di studio (fig.2) è possibile individuare una sostanziale riduzionedei tempi nella procedura sperimentale rispetto aquella tradizionale con particolare riferimento al recu-pero e alla trascrizione dei dati. Nel caso della colle-zione ornitologica Ravani (fig. 3) non si riscontranoinvece differenze significative nei tempi di lavoro frale due procedure.Nel primo caso si tratta di una collezione aperta,suscettibile di progressivo incremento di esemplariche si aggiungono alla raccolta. Ciò implica una seriedi procedure facilitate con l’applicazione della tecno-logia RFId che permette un significativo risparmio ditempo rispetto alle procedure tradizionali.Nell’altro caso, invece, si tratta di una collezione chiu-sa, non soggetta a incrementi, i cui tempi di cataloga-zione non presentano sostanziali differenze. Ciò no -nostante il vantaggio dell’utilizzo di dispositivi RFIdconsiste in una futura facilitazione di operazioni rela-tive alla tracciabilità degli esemplari della collezionestessa.

CONCLUSIONIRecentemente, l’Istituto Centrale per la Catalo ga -zione e la Documentazione (ICCD) ha inserito nellenorme per la catalogazione dei Beni Culturali (versio-ne 4.00) i dati relativi al tag RFId (codice identificati-vo RFID, data di apposizione, note) all’interno dei“paragrafi trasversali”, ovvero quelle sezioni informati-ve comuni a diversi modelli. I tag RFId sono quindiconsiderati un supporto di inventariazione elettronicache necessita di un collegamento diretto con il catalo-go ministeriale. Questo apre nuove prospettive e pos-sibilità di sviluppo e incremento delle procedure e deiprocessi sperimentati dal gruppo di ricerca applicate

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Fig. 2. Comparazione dei tempi della collezione di studio.



ad altre tipologie di collezioni (Shepherd & Benes,2007; Negri et al., 2009).I risultati positivi della sperimentazione validanoanche un altro aspetto innovativo della ricerca: assie-me a quello del trasferimento tecnologico, vi è quellodell’applicazione del metodo “user-centered design” alsettore dei Beni Culturali. In particolare, in questaprima fase, l’analisi dei bisogni dell’utenza, condottacon lo strumento QFD, ha permesso di migliorare laqualità e le prestazioni complessive della procedura dicatalogazione, anche attraverso la semplificazionedelle interfacce. Ma è stato anche possibile definire unquadro esigenziale e un sistema di prestazioni atteseche ha stimolato una prima attività di ideazione e“concept design” di nuovi “devices”, basati su tecnolo-gia RFId, specificamente concepiti per le necessitàmuseali. Consideriamo questi “concept” come la baseper una nuova fase dell’attività di ricerca che, parten-do dalla progettazione, prototipazione e sperimenta-zione di questi strumenti, possa aprire nuove possibi-lità applicative nella conservazione, tutela e valorizza-zione dei Beni Culturali.

BIBLIOGRAFIABIANCARDI M., BREDA M., BENATI A., CANGEMI M.,CASELLI M., FERIOTTO C., MINCOLELLI G., MAZZOTTI

S., THUN-HOHENSTEIN U., 2014. RFId technology for themanagement of Natural History Collections. In: Proceedingsof the 6th International Congress on “Science and

Technology for the Safeguard of Cultural Heritage inthe Mediterranean Basin”, Athens, Greece, 22–25October 2013, vol. III, pp. 259-263, Roma:CNR.

D.M. 10 maggio 2001. Atto di indirizzo sui criteri tecnicoscientifici e sugli standard di funzionamento dei musei. (Art.150, comma 6, del D.Lgs. n. 112 del 1998), 211 pp.

HOLLOWAY S., 2006. RFID: An Introduction. Applies to:Architecture Development. http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa479355.aspx (accessed 03.03.2014).

MAZZOTTI S., GENTILE V., MISEROCCHI D., PEZZI M.,TIOZZO E., 2010. Attualità, fruizione e ruolo delle col-lezioni zoologiche nella comunicazione della ricerca.Museologia Scientifica Memorie, 6: 152-156.

MINCOLELLI G., 2008. Customer/user centered design.Maggioli Editore, Santarcangelo di Romagna (RN),pp. 23-24.

NEGRI A., PLANCES E., SHEPHERD E.J., 2009. TecnologiaRFId per i beni culturali. In: Leon A.F., Plances E. (eds.),Rapporto 4. Osservatorio partecipato: le articolazionidel Catalogo nazionale. Ministero per i Beni e leAttività Culturali, Istituto Centrale per il Catalogo e laDocumentazione. ICCD, Roma, pp. 125-128.

SHEPHERD E.J., BENES E., 2007. Enterprise ApplicationIntegration (EAI) e Beni Culturali: un’esperienza di gestione in -for matizzata assistita dalla radiofrequenza (RFId). Archeo -logia e calcolatori, 18, All’Insegna del Giglio, pp. 293-303.

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recupero dati dai cartellini

determinazione tassonomica

catalogazione Excel scrittura tag e aggiornamento mysql

etichetta scrittura esterna al tag del codice

applicazione etichetta applicazioine del tag stoccaggio

Tradizionale (minuti)

Sperimentale (minuti)

Fig. 3. Comparazione dei tempi della collezione A. Ravani.


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