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:: RFID - Identificação por Radiofreqüência

José Mauricio Santos Pinheiro em 11/05/2004

 

A RFID é uma tecnologia de identificação que utiliza a radiofreqüência e não a luz, como no caso do sistema de código de barras, para capturar dados. A tecnologia surgiu inicialmente na década de 1980 como uma solução para os sistemas de rastreamento e controles de acesso.

Em 1999, o Massachusetts Institute of Technology (MIT) juntamente com outros centros de pesquisa partiram para o estudo de uma arquitetura que utilizasse os recursos das tecnologias baseadas em radiofreqüência para servir como modelo de referência para o desenvolvimento de novas aplicações de rastreamento e localização de produtos. Desse estudo nasceu o Código Eletrônico de Produtos - EPC (Electronic Product Code). O EPC definiu uma arquitetura de identificação de produtos que utilizava os recursos proporcionados pelos sinais de radiofreqüência e que foi chamada posteriormente de RFID (Radio Frequency Identification) ou Identificação por Radiofreqüência.

Figura 1 – Modelo de microchip RFID

Aplicações

Com um tempo de resposta muito baixo (menor que 100 ms), o RFID apresenta-se como uma solução para processos produtivos onde se deseja capturar as informações sobre produtos mesmo estes estando em movimento. Um outro diferencial dos sistemas baseados em RFID é o fato desse padrão permitir a codificação em ambientes insalubres e ainda em produtos onde o uso de código de barras não é eficiente.

Trata-se de uma tecnologia que vem sendo aplicada em etiquetas eletrônicas, usada para facilitar o controle do fluxo de produtos por toda a cadeia de suprimentos de uma empresa, ou seja, um produto pode ser rastreado desde a sua fabricação até o ponto final de distribuição.

Como funciona

As etiquetas eletrônicas colocadas nos produtos são dotadas de um microchip, que pode ser rastreado por ondas de radiofreqüência e uma resistência de metal (ou carbono) é utilizada como antena. Para transmissão de dados, as etiquetas respondem a sinais de rádio de um transmissor (figura 2-A), enviando de volta informações quanto a sua localização e identificação (figura 2-B).

Figura 2 – Comunicação com dispositivo RFID

Há modelos de etiquetas capazes de armazenar dados enviados por transmissores (Smart Labels) - Etiquetas Inteligentes. Nestas etiquetas o microchip envia sinais para antenas que capturam os dados e que os retransmitem para leitoras especiais, passando em seguida por uma filtragem de informações e, em seguida, se comunica com os diferentes sistemas da empresa, tais como de gestão empresarial, de relacionamento com clientes e de cadeia de suprimentos.

Figura 3 - Processamento RFID

Esse sistema possibilita saber, em tempo real, onde estão estoques e mercadorias, informações de preço, prazo de validade, número do lote, entre outras, além de permitir uma relação mais estreita entre a linha de produção e os sistemas de informação da empresa. Para maior segurança, essas informações armazenadas podem ainda ser criptografadas e atualizadas remotamente.

Componentes RFID

Os sistemas RFID consistem basicamente de três componentes: Antena, Transceiver (com decodificador) e Transponder (normalmente chamado de RF Tag ou simplesmente Tag), composto pela antena e pelo microchip.

Antena

A antena, através de um sinal de rádio, é o meio que ativa o Tag para trocar/enviar informações (processo de leitura ou escrita). As antenas são fabricadas em diversos formatos e tamanhos com configurações e características distintas, cada uma para um tipo de aplicação. Existem soluções onde a antena, o transceiver e o decodificador estão no mesmo invólucro, recebendo o nome de "leitor".

Transceiver e Leitor

O leitor, através do transceiver, emite freqüências de rádio que são dispersas em diversos sentidos no espaço desde alguns centímetros até alguns metros, dependendo da potência de saída e da freqüência de rádio utilizada.

Não difere muito de um leitor de código de barras em termos de função e de conexão ao restante do sistema. Entretanto, o leitor opera pela emissão de um campo eletromagnético (radiofreqüência), que é a fonte que alimenta o Transponder, que por sua vez, responde ao leitor com o conteúdo de sua memória. Ao contrário de um leitor laser, por exemplo, para código de barras, o leitor não precisa de campo visual para realizar a leitura do Tag, podendo ler através de diversos materiais como plásticos, madeira, vidro, papel, cimento, etc.

Quando o Tag passa pela área de cobertura da antena, o campo magnético é detectado pelo leitor. O leitor então decodifica os dados que estão codificados no Tag, passando-os para um computador realizar o processamento. Este tipo de configuração é utilizado, por exemplo, em aplicações portáteis.

Transponder

Os Transponders (ou RF Tag) estão disponíveis em diversos formatos (pastilhas, argolas, cartões, etc), tamanhos e materiais utilizados para o seu encapsulamento que podem ser o plástico, vidro, epóxi, etc. O tipo de Tag também é definido conforme a aplicação, ambiente de uso e performance.

Existem duas categorias de RF Tag: Ativos e Passivos. Os RF Tag ativos são alimentados por uma bateria interna e tipicamente permitem processos de escrita e leitura. Já os RF Tag passivos operam sem bateria, sendo que sua alimentação é fornecida pelo próprio leitor através das ondas eletromagnéticas. O custo dos RF Tag ativos são maiores que o RF Tag passivos, além de possuírem uma vida útil limitada de no máximo 10 anos (os passivos têm, teoricamente, uma vida útil ilimitada). Os Tags passivos geralmente são do tipo só leitura (read-only), usados para curtas distâncias.

A capacidade de armazenamento também varia conforme o tipo de microchip. Por exemplo, em sistemas passivos, as capacidades podem variar entre 64 bits e 8 kilobits.

Faixas de Freqüência

Os sistemas de RFID também são definidos pela faixa de freqüência que operam:

Sistemas de Baixa Freqüência (30KHz a 500KHz) para curta distância de leitura e de baixo custo operacional. Normalmente utilizados para controles de acesso, rastreabilidade e identificação;

Sistemas de Alta Freqüência (850MHz a 950MHz e 2,4GHz a 2,5GHz) para leitura em médias e longas distâncias e leituras a alta velocidade. Normalmente utilizados para leitura de Tags em veículos e coleta automática de dados.

Vantagens e Desvantagens

Dentre as vantagens do RFID pode-se destacar a capacidade de armazenamento, leitura e envio dos dados para etiquetas ativas, a detecção sem necessidade de visada direta para a leitura dos dados e a durabilidade com possibilidade de reutilização.

Como desvantagens, o custo elevado da tecnologia RFID em relação aos sistemas de código de barras é um dos principais obstáculos para o aumento de sua aplicação comercial. Atualmente, uma etiqueta inteligente custa nos EUA cerca de US$ 0,25 cada, na compra de um milhão de chips. No Brasil, segundo a Associação Brasileira de Automação, esse custo sobe para US$ 0,80 até US$ 1,00 a unidade.

Outras desvantagens referem-se a algumas restrições de uso em materiais metálicos e condutivos e relativos ao alcance de transmissão das antenas. Como a operação é baseada em campos magnéticos, o metal pode interferir negativamente no desempenho. Entretanto, encapsulamentos especiais podem contornar este problema fazendo com que automóveis, vagões de trens e containeres possam ser identificados, resguardadas as limitações com relação às distâncias de leitura.

Nesse caso, o alcance das antenas depende da tecnologia e freqüência usadas, podendo variar de poucos centímetros a alguns metros (cerca de 30 metros), dependendo da existência de barreiras físicas.

Outro detalhe relativo à tecnologia diz respeito a discussões envolvendo a padronização das freqüências utilizadas para que os produtos possam ler lidos por toda a indústria, de maneira uniforme. A privacidade dos consumidores também tem sido questionada por causa da monitoração das etiquetas coladas nos produtos. Para esses casos existem técnicas para que, quando o consumidor sai fisicamente de uma loja, a funcionalidade do RFID seja automaticamente bloqueada.

A tecnologia RFID está sendo cada vez mais utilizada na indústria e no comércio como uma alternativa ao sistema de código de barras. Com ela um produto qualquer pode ser rastreado em sua cadeia produtiva, desde a fabricação até a distribuição, identificando vários fatores como quantidade, localização geográfica, entre outros.

Em um sistema RFID a distância de leitura deve ser otimizada para cada aplicação, pois é um fator importante para o bom funcionamento do mesmo. Depende de diversos fatores tais como tamanho da antena, freqüência de trabalho, potência do leitor, dentre outros.

 

José Maurício Santos Pinheiro
Professor Universitário, Projetista e Gestor de Redes, 
membro da BICSI, Aureside e IEC.

Autor dos livros:
 
· Guia Completo de Cabeamento de Redes ·
· Cabeamento Óptico ·
· Infraestrutura Elétrica para Redes de Computadores
·
· Biometria nos Sistemas Computacionais - Você é a Senha ·

E-mail: jm.pinheiro@projetoderedes.com.br



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