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O que é RFID?
Criado em 2023.11.04
RFID é uma sigla para Identificação por Radiofrequência. Esta é uma tecnologia que utiliza ondas de rádio para transferir dados.
Para que funcione, você deve ter um sistema RFID completo composto por:
- Tag RFID
- Leitor/interrogador RFID
- Antena RFID
A etiqueta contém informações codificadas que podem ser capturadas pelo leitor. No entanto, a etiqueta deve estar a uma distância aceitável para que o leitor possa capturar as informações. Essa distância é chamada de alcance de leitura.
Se a etiqueta estiver dentro de uma boa faixa de leitura, ela irá detectar as ondas de rádio produzidas pelo leitor. Como resultado, ela irá liberar suas informações para o leitor para análise.
Como funciona a tecnologia RFID
Como já indicamos, um sistema RFID consiste nos seguintes elementos:
- Leitor RFID
- Etiqueta RFID
Os dois componentes trabalham em conjunto. Como tal, você deve sempre garantir que cada um deles esteja em excelente estado se quiser obter os melhores resultados do seu sistema RFID.
Todas as suas aplicações estão centradas na identificação (a capacidade de trocar e autenticar dados eletronicamente).
O leitor de RFID produz ondas de rádio, criando assim um campo eletromagnético. Se uma etiqueta se aproximar dele, ela receberá as ondas e liberará as informações salvas na etiqueta.
Uma Breve História do RFID A tecnologia de Identificação por Radiofrequência (RFID) remonta ao início do século XX, quando o físico Nikola Tesla propôs a ideia de transmitir energia sem fio. No entanto, foi somente na década de 1940 que o conceito de RFID começou a ser desenvolvido. O primeiro dispositivo RFID funcional foi criado em 1973 por Mario Cardullo. Ele desenvolveu um sistema de identificação de radiofrequência para rastrear produtos em um ambiente de fabricação. Esse sistema utilizava tags RFID passivas, que eram alimentadas pela energia do leitor RFID. Nos anos seguintes, a tecnologia RFID foi aprimorada e começou a ser utilizada em diversas aplicações. Na década de 1980, a indústria de transporte começou a adotar o RFID para rastrear cargas e melhorar a eficiência logística. Nos anos 1990, o uso de RFID se expandiu para outras áreas, como varejo, saúde e segurança. Com o avanço da tecnologia, as tags RFID se tornaram menores, mais baratas e mais eficientes. Isso permitiu que elas fossem incorporadas em uma ampla variedade de produtos e objetos, desde cartões de acesso até etiquetas de roupas. Além disso, o desenvolvimento de leitores RFID mais poderosos e de software avançado possibilitou a coleta e o processamento de grandes quantidades de dados em tempo real. Atualmente, o RFID é amplamente utilizado em várias indústrias, como logística, varejo, saúde, agricultura e transporte. Ele desempenha um papel fundamental no rastreamento de produtos, gerenciamento de estoque, autenticação de produtos, controle de acesso e muito mais. A tecnologia RFID continua a evoluir e se adaptar às necessidades em constante mudança do mundo moderno. Com o aumento da conectividade e da Internet das Coisas (IoT), espera-se que o RFID desempenhe um papel ainda mais importante no futuro.
Agora que você entende a principal lógica de funcionamento da tecnologia RFID, você pode estar se perguntando como ela surgiu.
Quem foi a primeira pessoa a usar a tecnologia e para qual propósito?
Bem, a tecnologia RFID é relativamente antiga. Remonta à Segunda Guerra Mundial. Durante esse período, os exércitos britânico, japonês, americano e alemão estavam todos usando radar para identificar aviões inimigos se aproximando de seus territórios.
No entanto, houve um desafio, pois ninguém conseguia diferenciar seus aviões dos inimigos.
Só foi quando os alemães perceberam que, se os pilotos inclinassem seus aviões ao se aproximarem do radar, eles enviariam sinais diferentes. Esses sinais únicos significariam que a aeronave estava sob o comando de um piloto alemão. Essa técnica se tornou o primeiro sistema de RFID passivo.
Os britânicos também criaram um sistema de Identificação Amigo/Inimigo Ativo (AIF) - este se tornou o primeiro sistema de RFID ativo. Os soldados fixavam um transmissor nos aviões. Este chip/transmissor enviaria sinais de volta para o radar identificando a aeronave como amigável ou perigosa.
Até o momento, a tecnologia RFID utiliza os mesmos conceitos utilizados pelos alemães e britânicos. É assim que funciona:
- RFID passivo (como a abordagem alemã na guerra).
- RFID Ativo (como usado pelos britânicos).
No entanto, a primeira patente de tecnologia RFID foi alcançada por Mario W. Cardullo em 23 de janeiro de 1973.
Uma Análise Detalhada da Tecnologia RFID
Para ajudá-lo a entender os detalhes da tecnologia RFID, discutiremos em detalhes seus principais componentes.
TAG RFID
O que é uma etiqueta RFID? Bem, uma etiqueta RFID é um dos componentes mais críticos de um sistema RFID. A etiqueta armazena informações sobre um indivíduo ou ativo específico.
Por exemplo
Uma tag pode armazenar seu nome, número de emprego, impressões digitais e quaisquer outros dados úteis para identificação. Além disso, uma tag pode armazenar dados sobre a localização de um ativo, o último dia de serviço e qualquer informação adicional que seja útil para rastreamento de ativos e gerenciamento de inventário.
A tag consiste em dois elementos principais, incluindo:
- Uma Antena.
- Um Circuito Integrado (CI) / Chip RFID.
A etiqueta RFID pode ser incorporada em diferentes materiais, incluindo cartões, pulseiras, crachás de funcionários e chaveiros.
Além disso, você deve sempre fixar sua etiqueta RFID diretamente ao ativo se deseja rastreá-lo/identificá-lo com facilidade.
Tipos de Tags
Existem três tipos principais de etiquetas RFID. Eles incluem:
- Ativo.
- Passivo.
Além disso, existe uma versão aprimorada das etiquetas passivas. As etiquetas passivas assistidas por bateria têm um alcance de leitura de até 30 metros e taxas de transferência de dados relativamente mais rápidas.
Como selecionar uma etiqueta RFID
Ao selecionar sua etiqueta RFID, você sempre deve avaliar suas necessidades. Se você deseja rastrear itens longe do leitor, deve adquirir uma etiqueta ativa, pois ela possui um alcance de leitura de até 100 metros. Outras opções disponíveis incluem etiquetas passivas, de baixa frequência, alta frequência e ultra alta frequência.
Outros fatores a serem considerados são:
- Preço.
- Fatores Ambientais.
- Facilidade de Personalização.
- Método de Anexo.
- Leitores/Interrogadores RFID
Leitor RFID
Um leitor de RFID é a parte mais crucial do sistema RFID. Se essa parte estiver defeituosa, então todo o seu sistema RFID não funcionará.
Esses interrogadores estão disponíveis em dois tipos diferentes:
- Leitores RFID Fixos.
- Leitores móveis de RFID.
Como selecionar um leitor RFID
Ao selecionar o seu leitor, você deve considerar o número de antenas que ele pode suportar, a conectividade (LAN, Bluetooth, porta auxiliar, Wi-Fi ou USB) e outras utilidades disponíveis (HDMI, USB, câmera ou GPS).
Além disso, você deve verificar a acessibilidade. Os interrogadores custam entre $400 e $3000, dependendo das funcionalidades. Por exemplo, os leitores USB são relativamente acessíveis e podem custar aproximadamente $400.
Antenas RFID
As antenas RFID são responsáveis por converter os sinais emitidos por um interrogador em ondas que são posteriormente captadas pelas etiquetas RFID.
Para entender a funcionalidade das antenas, você deve verificar as seguintes definições:
- Ganho de Antena.
- Polaridade da Antena.
Para obter as melhores faixas de leitura, você deve garantir que a polaridade da sua antena esteja alinhada com a do tag RFID.
Como selecionar uma antena
Ao selecionar uma antena, você deve considerar os seguintes fatores:
- Faixa de Frequência.
- Polaridade.
- Intervalo de Leitura.
- Preço.
Além disso, você deve garantir que sua antena seja do tamanho ideal e tenha uma lógica de montagem simples.
Cabos RFID
Os cabos da antena RFID conectam o leitor RFID à antena RFID. Se o cabo estiver defeituoso, o leitor não será alimentado. Assim, um cabo disfuncional levará a um sistema RFID não funcional.
Ao selecionar os melhores cabos RFID, você deve considerar os seguintes fatores:
- Tipos de Conectores.
- Comprimento.
- Espessura e Classificação de Isolamento.
Tipos de Transmissões RFID
A tecnologia RFID utiliza ondas eletromagnéticas (EW) para transferir dados. Existem três faixas de frequência principais dentro das EW.
- Baixa frequência
- Alta Frequência
- Frequência Ultra-Alta
Transmissões de Baixa Frequência
Esta é a transmissão de frequência mais baixa na onda eletromagnética. Ela oferece uma faixa de leitura relativamente estreita e baixa velocidade de transmissão. Aqui estão suas principais características exclusivas:
- Opera dentro de uma faixa de frequência de 30-300 kHz. No entanto, a maioria das etiquetas tem uma faixa fixa de 134 kHz ou 125 kHz.
- Eles têm um alcance de leitura de aproximadamente 10 cm. Uma etiqueta que esteja além de 10 cm do leitor não captará as ondas de rádio do leitor.
- Custa de $0,75 a $5 por etiqueta e é amplamente utilizado para rastreamento de animais, chaveiro de carro e controle de acesso. Também são ideais para uso em ativos metálicos e ambientes líquidos.
Embora as tags de baixa frequência sejam relativamente acessíveis, elas oferecem memória limitada e uma taxa de transmissão de dados baixa. Portanto, elas não são ideais se você deseja uma taxa de transmissão de dados rápida.
Transmissões de Alta Frequência
Esta categoria de transmissão é ideal quando a sua tarefa exige uma distância de leitura relativamente ampla. As etiquetas que utilizam alta frequência podem detetar ondas de rádio de um leitor a uma distância de 30 cm.
Sua faixa de frequência primária é de 13,56 MHz e custam entre $0,2 e $10 por etiqueta. Essa frequência atende a todos os padrões globais, tornando-a ideal para identificação pessoal, gerenciamento de bibliotecas e controle de acesso.
Além disso, a transmissão de alta frequência é aplicada na tecnologia de Comunicação de Campo Próximo (NFC).
Ultra-High Frequency em Português é Frequência Ultra-Alta.
Apesar da disponibilidade de frequências super altas e extremamente altas, a frequência ultra alta é a mais alta usada em RFID. Ela funciona melhor em uma faixa de frequência de 300-3000 MHz, com frequências principais de 860-960 MHz e 433 MHz.
Esta frequência pode ser categorizada ainda mais em:
- RFID Ativo.
- RFID passivo.
Padrões RFID
Entender os padrões RFID ajudará você a escolher o melhor produto para o seu negócio. Ele também oferecerá informações úteis sobre as regulamentações da indústria.
Quais são os padrões RFID?
As diretrizes RFID são os padrões que permitem que um fabricante produza produtos compatíveis com os de outro fabricante. Por exemplo, uma etiqueta feita pelo fabricante A deve funcionar bem com um leitor feito pelo fabricante B.
As diretrizes de RFID também regulam como ocorre a comunicação entre o leitor e a etiqueta.
Importância dos Padrões RFID
Ter regulamentações padrão na indústria de RFID torna o uso de produtos RFID fácil. Aqui estão alguns dos principais benefícios da padronização do RFID:
- Desenvolvimento de Produtos Complementares.
- Competição aprimorada.
- Aumenta a confiança dos usuários.
Quem define as regulamentações de RFID?
Duas organizações internacionais regulam a indústria de RFID. Elas incluem:
- Organização Internacional de Normalização (ISO)
- EPCglobal - Código de Produto Eletrônico Global Incorporado
Em 1996, a ISO se associou à Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) para regular o uso da tecnologia RFID. Mais tarde, a ISO/IEC formou o Comitê Técnico Conjunto (JTC).
O comitê foi encarregado de lidar com várias questões de RFID, incluindo interface aérea e protocolos associados, conteúdo e formatação de dados e testes de conformidade.
Além desses órgãos reguladores internacionais, existem comitês regionais e nacionais de padronização de RFID. Os principais são:
- ETSI - Instituto Europeu de Normas de Telecomunicações
ETSI significa Instituto Europeu de Normas de Telecomunicações. O órgão tem o mandato de estabelecer normas para canais de comunicação de ondas de rádio na Europa.
- FCC em Português é Comissão Federal de Comunicações.
FCC significa Comissão Federal de Comunicações. O órgão é responsável por regular o uso de ondas de rádio para comunicação nos Estados Unidos.
Desde que a Europa e os Estados Unidos foram os pioneiros na regulamentação da tecnologia RFID, a maioria dos países adotou seus padrões. Apenas alguns estados, como a Armênia, desenvolveram seu próprio padrão independente.
Aplicações de RFID
A tecnologia RFID tem muitas aplicações. É principalmente um elemento essencial dos sistemas de defesa em muitos governos ao redor do mundo. Outras aplicações importantes incluem:
- Gestão de Inventário.
- Rastreamento de Ativos.
- Rastreamento de Pessoal.
- Controle de Acesso.
- Identificação.
- Rastreamento de animais.
- Anti-Counterfeiting. - Combate à falsificação.
Outros usos da tecnologia RFID incluem gestão da cadeia de abastecimento, cronometragem de corridas, pesca com arrasto, rastreamento de presença em eventos, rastreamento de veículos e localização em tempo real.
Você pode considerar outros equipamentos RFID, incluindo portais RFID, impressoras RFID, mapeadores de potência RF e adaptadores GPIO.
Coisas Essenciais a Saber Antes de Comprar um Sistema RFID
Investir no sistema RFID certo pode ser caro. Você pode acabar gastando até $3500! Portanto, você deve realizar uma extensa pesquisa de necessidades para garantir que o sistema beneficiará o seu negócio.
- Retorno sobre o Investimento.
- Custo de Operação.
- Verifique o seu ambiente.
- Considere os requisitos de pessoal.
Investir em um sistema RFID pode ser um divisor de águas. No entanto, se você colherá os benefícios dependerá de quão bem você executar o projeto.
Considerando que a tecnologia RFID é relativamente nova para muitas pessoas, preparamos este guia abrangente para orientar cada etapa da implementação do sistema RFID.
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