RFID – Identificação por Rádio Frequência

RFID é um acrônimo para Identificação por radiofrequência do termo em inglês Radio Frequency Identification é uma tecnologia de comunicação, identificação e rastreamento, amplamente utilizado em sistemas de controle de acesso, rastreamento, identificação e projetos de proteção e segurança de ativos, com o objetivo de identificar pessoas e objetos usando as ondas eletromagnéticas de rádio.

A tecnologia RFID foi desenvolvida inicialmente por Charles Walton, nos Estados Unidos, que inicialmente inventou a tecnologia RFID, recebendo a primeira patente relacionada a essa tecnologia.

Controle de Acesso
Sistema de Controle de Acesso (RFID)

Esses sistemas de identificação fazem parte do AIDC (Automatic Identification and Data Capture). Utilizando um campo eletromagnético controlado, normalmente associado e gerado pelo leitor para rastrear e identificar os alvos com as informações armazenadas eletronicamente na forma dos tags, etiqueta, cartão, adesivo ou antena.

Os componentes básicos dos sistemas de identificação por radiofrequência são as Etiquetas de identificação denominadas TAGS ou etiquetas RFID e o Leitor de RFID. As TAGs, Cartões ou etiquetas de identificação são formadas basicamente por microchip e uma antena, a antena é uma combinação de transmissor e receptor e cada etiqueta possui um número de série específico.

Existem três tipos principais de sistemas de identificação por radiofrequência:

  1. Sistema com Tags RFID Passivas;
  2. Sistema com Tags RFID Passivas alimentadas por bateria;
  3. Sistema com Tags RFID Ativas.

O tipo de tecnologia é definido de acordo com as características e requerimentos da aplicação, em termos de nível de proteção, qualidade, alcance, durabilidade, volatilidade e preço.

TAGs RFID
Exemplos de Tags RFID

As etiquetas RFID passivas dependem das fontes externas de ativação de energia, utilizando a energia gerada pelo campo das ondas de rádio emitidas pelo Leitor (Dispositivo Interrogador ou Reader) para extrair gerar a energia necessária para a alimentação do circuito do Chip e transmitir as informações necessárias para o processo de identificação do Leitor.

As etiquetas RFID passivas assistidas por bateria transmitem o sinal de identificação assim que detectam o sinal do leitor de RFID. As tags podem ser do tipo somente leitura, onde o número de série é pré-definido na fabricação ou podem ser do tipo com Leitura/Gravação, onde o número de série pode ser programado ou reprogramado conforme a necessidade.

Levando em conta o projeto, uma etiqueta RFID passiva consiste de um circuito eletrônico para o armazenamento das suas informações de identificação. Um circuito de modulação e demodulação, coletando a energia para a alimentação do conjunto e uma antena para transmitir e receber os sinais de identificação. Em geral nas tags mais simples as informações são armazenadas em memória não volátil ou seja não são apagadas. Existem também Tags ou cartões com memória programável, como os populares Smart Cards.

As etiquetas / etiquetas RFID ativas são fornecidas com baterias internas para a alimentação do Chip e são não depende de fontes de energia externas. Este tipo de dispositivo normalmente transmite os sinais de identificação em intervalos periódicos, ou configuráveis, independentemente da localização do leitor.

Os leitores dos sistemas de identificação por radiofrequência são a maior parte do sistema RFID, pois além de efetuarem o processo de leitura dos rótulos das Tags também são responsável por fornecer a alimentação das Tags e realizar a comunicação do processo de leitura e identificação para a unidade controladora, que pode ser um Controlador de Acesso, Um CLP ou outro sistema de gerenciamento e processamento das informações coletadas.

RFID
Exemplos de Tags RFID em Controle de Acesso

Os sistemas de RFID em geral trabalham de três modos principais:

  1. Tag Ativa e Leitor Passivo (PRAT),
  2. Tag Passiva e Leitor Ativo (ARPT);
  3. Tag Ativa e Leitor Ativo (ARAT).

Os sistemas RFID PRAT funcionam apenas com etiquetas ativas, pois esses leitores recebem os dados das etiquetas ativas e a faixa de recepção normalmente não excede 600 metros. O ARPT é geralmente usado com Tags passivas, pois envia ondas de rádio que ativam a tag para retransmitir sinais de identificação para o leitor. Já o sistema ARAT usa tags ativas e a variação do sinal ajuda na utilização da tag passiva ativada por bateria.

As TAGS de RFID, usadas em identificação de produtos em ambientes de varejo, geralmente utilizam a CLASSE 1 Geração 2, ou simplesmente denominadas como Gen 2. A Classe 1 refere-se à funcionalidade da etiqueta, enquanto a Geração 2 trata dos padrões lógicos e físicos do sistema de codificação e identificação relacionado a ela. Os padrões são mantidos pela organização EPC global, os padrões Gen2 são globais apresentam características avançadas incluindo a compatibilidade e interoperáveis, alta velocidade de comunicação, flexibilidade, tecnologia de protocolo anticolisão avançados, segurança aprimorada etc.

As principais bandas e faixas de frequência padrão são mostradas abaixo

BANDA TIPO ALCANCE
120 ~ 150 KHz Baixa Frequência (LF) 10 cm
13.56 MHz Alta Frequência (HF) 10 cm ~ 1 m
433 MHz Ultra Alta Frequência (UHF) 1 ~ 100 m
865 ~ 868 MHz Ultra Alta Frequência (UHF) 1 ~ 12 m
902 ~ 928 MHz Ultra Alta Frequência (UHF) 1 ~ 12 m
2450 ~ 5800 MHz Micro-ondas 1 ~ 2 m
3.1 ~ 10 GHz Micro-ondas  ~ 200 m

 

As etiquetas de identificação por radiofrequência são classificadas em diferentes classes, conforme mencionado abaixo:

  • Classe 0UHF somente leitura, etiqueta passiva pré-programada;
  • Classe 1UHF / HF, WORM (Gravação única, leitura múltipla);
  • Classe 2 – Tags de leitura passiva com escrita aleatória;
  • Classe 3 – Semi-passiva ou Ativa com Leitura/Escrita com sensores e parâmetros internos, como temperatura, armazenamento de dados, etc.
  • Classe 4 – Tags ativos com leitura/escrita, transmissores embutidos e possibilitam a comunicação com outros tags e leitores.
  • Classe 5 – Essa classe permite alimentar outras tags e a comunicação com outras tags e leitores.

Um dos protocolos mais populares de identificação utilizado pelos leitores para comunicação da sua operação de leitura para os controladores é o protocolo padrão Wiegand, mas atualmente está crescendo a aplicação do protocolo OSDP que é mais moderno e possui mais segurança.

Os sistemas de identificação por radiofrequência RFID, geralmente são usados ​​em sistemas de Controle de Acesso, sistemas de rastreamento e identificação de mercadorias, rastreamento e identificação de pessoas e animais, acionamento de portões de entrada e saída de estacionamentos, monitoramento de tráfego, cobrança de pedágio, leitura de documentos por máquinas etc.

Nos últimos anos tem sido desenvolvida a tecnologia NFC (Near Field Control) que possibilita  um nível de flexibilidade e capacidade ainda maior para os sistemas de RFID, integrando a possibilidade de agregar recursos de comunicação, identificação e rastreabilidade através de smartphones e dispositivos de IoT.

O RFID é uma tecnologia extremamente útil e versátil, que permite controles avançadas em diversas áreas e aplicações, permitindo o desenvolvimento de sistemas de controle, cobrança, identificação e rastreamento, possibilitando ainda desenvolver grandes avanços em nível de gerenciamento operacional e empresarial.

 

Engenheiro Marcelo Peres

mpperes@guiadocftv.com.br

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Eng° Marcelo Peres

Eng° Eletricista Enfase em Eletrônica e TI, Técnico em Eletrônica, Consultor de Tecnologia, Projetista, Supervisor Técnico, Instrutor e Palestrante de Sistemas de Segurança, Segurança, TI, Sem Fio, Usuário Linux.

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