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RFID (Radio Frequency Identification): O que é e como funciona?

Um sistema RFID usa comunicação por rádio para identificar pessoas ou objetos de uma forma única.

RFID (Radio Frequency Identification): O que é e como funciona?
RFID (Radio Frequency Identification): O que é e como funciona?

Um sistema RFID tem três componentes principais:

  1. A etiqueta: também chamada de tag, consiste em um chip semicondutor, uma antena e, em alguns casos, uma bateria.

  2. O leitor: composto de uma antena, um módulo eletrônico de radiofrequência e um módulo de controle eletrônico.

  3. O controlador: geralmente um computador ou uma estação de trabalho que possui um banco de dados e executa o software de controle.


Graças às ondas de rádio, quando um objeto com uma etiqueta ou tag, entra na área de leitura, o leitor pede à etiqueta para enviar a informação que ela contém. Após receber esta informação, o leitor a envia para o controlador através de vários tipos de redes.


O software que realiza esta interface entre o leitor e a etiqueta ou tag, é chamado de middleware. Com isto, o controlador pode realizar vários tipos de ações, como por exemplo: simplesmente calcular a entrada do objeto ou redirecioná-lo para onde ele quiser. Um leitor pode se comunicar com várias tags (até 1000 por segundo) e vários leitores podem se conectar com o mesmo controlador.


Na tentativa de adaptar a tecnologia a diferentes situações e ambientes, existem dois tipos principais de sistemas:


Sistemas ativos:


As etiquetas têm sua própria fonte de energia. Esta característica lhes permite enviar sinais em distâncias maiores (normalmente têm um alcance de 20 a 100 metros) e também permite leitores menos potentes. É por isso que eles são normalmente utilizados para grandes cargas e pacotes.


Em geral, eles transmitem a 455 MHz, 2,45 GHz ou 5,8 GHz. Algumas vezes são equipados com sensores, o que lhes permite enviar informações sobre o estado do objeto no momento em que são interceptados. Por outro lado, eles se tornam maiores e mais caros.


Eles são divididos em dois tipos:


  1. A tag só envia sinais quando recebe o sinal de um leitor, ou seja, quando está em uma área de leitura, o que a torna mais econômica.

  2. A tag é programada para enviar sinais periodicamente ou em situações específicas. Amplamente utilizada em sistemas de rastreamento de posição em tempo real ou para sinalizar mudanças no ambiente onde a tag é inserida.


Sistemas passivos:


As etiquetas ou tags utilizam a energia do sinal emitido pelo leitor para enviar suas informações. Assim, eles são menores e muito mais baratos, e não requerem manutenção, mas seu sinal tem um alcance mais curto. Suas características e funcionamento dependem da frequência em que trabalham.


Baixa frequência: utilizam frequências de 124 kHz a 135 kHz. Devido ao seu comprimento de onda, eles podem penetrar em paredes não metálicas, tornando-os ideais quando a etiqueta está dentro de uma caixa ou perto da água. Para utilizar a energia enviada pelo leitor, as etiquetas utilizam acoplamento indutivo. O leitor gera um campo magnético através de uma bobina que induz uma corrente ao passar através da bobina da etiqueta. Esta corrente flui através do circuito da etiqueta, que então altera a carga elétrica de sua própria bobina. Isto gera uma variação do campo magnético, que é detectada e interpretada pelo leitor. Para que este campo exista, as duas bobinas devem estar relativamente próximas, o que limita o alcance de leitura deste sistema a cerca de 30 cm.


Alta frequência: usa frequências em torno de 13,56 MHz. O menor comprimento de onda significa que os sinais são mais facilmente refletidos das superfícies em vez de passar por elas. Os sistemas nesta faixa também funcionam com acoplamento indutivo, mas têm um alcance de leitura um pouco maior, de até um metro.


Ultra alta frequência (UHF): geralmente operam entre 860 MHz e 960 MHz, mas também existem sistemas que utilizam frequências na faixa de giga-hertz. Eles não funcionam bem perto de metais ou água, porque seus sinais são refletidos ou absorvidos, respectivamente. Sua principal característica é que funcionam por acoplamento de propagação. O leitor envia energia eletromagnética na forma de ondas de rádio e a etiqueta a absorve. Um circuito utiliza a energia coletada para alterar a carga elétrica da antena da tag e enviar um sinal modificado, que é corretamente interpretado pelo leitor. Esta técnica é chamada de backscattering (retrodifusão). A mudança pode ser feita por modulação de amplitude, fase ou frequência. Graças a isto, este tipo de sistema atinge um alcance de mais de três metros.


Tipos de rótulos


As etiquetas ou tags podem ser divididas de acordo com seu tipo de memória:


Somente leitura: permitem apenas a leitura dos dados inicialmente registrados, geralmente contêm poucas informações.


Leitura/escrita (RW): os dados armazenados nestas tags podem ser facilmente apagados e modificados. Assim, pode funcionar como um pequeno banco de dados móvel. Esta característica lhe rendeu o nome de "tag inteligente". Um tipo especial de tag RW é a tag WORM (write-once-read-many) que permite que os dados sejam escritos apenas uma vez.


Há também tags que misturam os dois designs, permitindo que uma parte dos dados, como a empresa e a data de fabricação, seja fixada e outra parte seja escrita conforme desejado.


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Fonte:

https://www.gta.ufrj.br/

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