RFID (identificação por radiofrequência)
O que é RFID (identificação por radiofrequência)?
RFID (identificação por radiofrequência) é uma forma de comunicação sem fio que incorpora o uso de acoplamento eletromagnético ou eletrostático na porção de radiofrequência do espectro eletromagnético para identificar exclusivamente um objeto, animal ou pessoa.
Como funciona o RFID?
Todo sistema RFID consiste em três componentes : um recipiente (tag, etiqueta ), um transceptor e um transponder. Quando a antena de varredura e o transceptor são combinados, eles são chamados de leitor ou interrogador RFID. Existem dois tipos de leitores RFID -- leitores fixos e leitores móveis. O leitor RFID é um dispositivo conectado à rede que pode ser portátil ou permanentemente conectado. Ele usa ondas de rádio para transmitir sinais que ativam a etiqueta. Uma vez ativado, o tag envia uma onda de volta para a antena, onde é traduzida em dados.
O transponder está na própria etiqueta RFID. O alcance de leitura das etiquetas RFID varia com base em fatores que incluem o tipo de etiqueta, tipo de leitor, frequência RFID e interferência no ambiente circundante ou de outras etiquetas e leitores RFID. Tags que têm uma fonte de energia mais forte também têm um alcance de leitura mais longo.
O que são etiquetas RFID e etiquetas inteligentes?
As etiquetas RFID são compostas por um circuito integrado (IC), uma antena e um substrato. A parte de uma etiqueta RFID que codifica as informações de identificação é chamada de inlay RFID.
Existem dois tipos principais de etiquetas RFID:
- RFID ativo. Uma etiqueta RFID ativa tem sua própria fonte de energia, geralmente uma bateria.
- RFID passivo. Uma etiqueta RFID passiva recebe sua energia da antena de leitura, cuja onda eletromagnética induz uma corrente na antena da etiqueta RFID.
Há também etiquetas RFID semipassivas, o que significa que uma bateria opera o circuito enquanto a comunicação é alimentada pelo leitor RFID.
A memória não volátil incorporada de baixo consumo desempenha um papel importante em todos os sistemas RFID. As etiquetas RFID normalmente contêm menos de 2.000 KB de dados, incluindo um identificador/número de série exclusivo. As tags podem ser somente leitura ou leitura-gravação, onde os dados podem ser adicionados pelo leitor ou sobrescritos os dados existentes.
O alcance de leitura das etiquetas RFID varia com base em fatores, incluindo tipo de etiqueta, tipo de leitor, frequência RFID e interferência no ambiente circundante ou de outras etiquetas e leitores RFID. As etiquetas RFID ativas têm um alcance de leitura mais longo do que as etiquetas RFID passivas devido à fonte de energia mais forte.
etiquetas inteligentes são etiquetas RFID simples. Essas etiquetas têm uma etiqueta RFID embutida em uma etiqueta adesiva e apresentam um código de barras. Eles também podem ser usados por leitores RFID e de código de barras. As etiquetas inteligentes podem ser impressas sob demanda usando impressoras de mesa, onde as etiquetas RFID exigem equipamentos mais avançados.
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Quais são os tipos de sistemas RFID?
Existem três tipos principais de sistemas RFID: baixa frequência (LF), alta frequência (HF) e ultra-alta frequência (UHF). Microondas RFID também está disponível. As frequências variam muito por país e região.
- Sistemas RFID de baixa frequência. Estes variam de 30 KHz a 500 KHz, embora a frequência típica seja de 125 KHz. LF RFID tem alcances de transmissão curtos, geralmente de alguns centímetros a menos de seis pés.
- Sistema RFID de alta frequência Estes variam de 3 MHz a 30 MHz, sendo a frequência HF típica de 13,56 MHz. O alcance padrão é de alguns centímetros a vários pés.
- Sistemas RFID UHF. Eles variam de 300 MHz a 960 MHz, com a frequência típica de 433 MHz e geralmente podem ser lidos a mais de 7 metros de distância.
- Sistemas RFID de microondas. Estes funcionam a 2,45 Ghzand e podem ser lidos a mais de 9 metros de distância.
A frequência utilizada dependerá da aplicação RFID, com distâncias reais obtidas às vezes variando do esperado. Por exemplo, quando o Departamento de Estado dos EUA anunciou que emitiria passaportes eletrônicos habilitados com um chip RFID, disse que os chips só poderiam ser lidos a aproximadamente 4 polegadas de distância. No entanto, o Departamento de Estado logo recebeu evidências de que os leitores RFID podiam ler as informações das etiquetas RFID a muito mais de 4 polegadas - às vezes até 33 pés de distância.
Se forem necessários intervalos de leitura mais longos, o uso de tags com potência adicional pode aumentar os intervalos de leitura para mais de 300 pés.
Aplicações RFID e casos de uso
RFID remonta à década de 1940; no entanto, foi usado com mais frequência na década de 1970. Por muito tempo, o alto custo das etiquetas e leitores proibiu o uso comercial generalizado. À medida que os custos de hardware diminuíram, a adoção de RFID também aumentou.
Alguns usos comuns para aplicações RFID incluem:
- rastreamento de animais de estimação e gado
- gestão de inventário
- rastreamento de ativos e rastreamento de equipamentos
- controle de inventário
- logística de carga e cadeia de suprimentos
- rastreamento de veículos
- atendimento ao cliente e controle de perdas
- melhor visibilidade e distribuição na cadeia de suprimentos
- controle de acesso em situações de segurança
- envio
- cuidados de saúde
- fabricação
- vendas no varejo
- pagamentos com cartão de crédito tap-and-go
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RFID vs. códigos de barras
O uso de RFID como alternativa para códigos de barras está aumentando em uso. As tecnologias RFID e de código de barras são usadas de maneira semelhante para rastrear inventário, mas existem algumas diferenças importantes entre elas.
| etiquetas RFID | Códigos de barra |
| Pode identificar objetos individuais sem linha direta de visão. | Linha de visão direta necessária para digitalização. |
| Pode digitalizar itens de polegadas a pés de distância, dependendo do tipo de etiqueta e leitor. | Exigir maior proximidade para digitalização. |
| Os dados podem ser atualizados em tempo real. | Os dados são somente leitura e não podem ser alterados. |
| Requer uma fonte de alimentação. | Nenhuma fonte de energia necessária. |
| O tempo de leitura é inferior a 100 milissegundos por tag. | O tempo de leitura é de meio segundo ou mais por tag. |
| Contêm um sensor acoplado a uma antena, muitas vezes contido em uma capa plástica e mais caro que os códigos de barras. | Impresso na parte externa de um objeto e mais sujeito a desgaste. |
RFID vs. NFC
A comunicação de campo próximo (NFC) permite que dados sejam trocados entre dispositivos usando tecnologia de comunicação sem fio de curto alcance e alta frequência. NFC combina a interface de um cartão inteligente e leitor em um único dispositivo.
| ID de radiofrequência | Comunicação de campo próximo |
| Unidirecional | Bidirecional |
| Alcance até 100 m | Alcance inferior a 0,2 m |
| LF/HF/UHF/Micro-ondas | 13,56MHz |
| Amostragem contínua | Sem amostragem contínua |
| A taxa de bits varia com a frequência | Até 424 Kbps |
| A taxa de energia varia com a frequência | <15 miliamperes |
Desafios RFID
RFID é propenso a dois problemas principais:
- Colisão do leitor. A colisão do leitor, quando um sinal de um leitor RFID interfere com um segundo leitor, pode ser evitada usando um protocolo anticolisão para fazer com que as etiquetas RFID se revezem na transmissão para o leitor apropriado.
- Colisão de etiquetas. A colisão de tags ocorre quando muitas tags confundem um leitor RFID ao transmitir dados ao mesmo tempo. Escolher um leitor que reúna as informações da tag, uma de cada vez, evitará esse problema.
Segurança e privacidade RFID
Uma preocupação comum de segurança ou privacidade de RFID é que os dados de etiquetas RFID podem ser lidos por qualquer pessoa com um leitor compatível. As tags geralmente podem ser lidas depois que um item sai de uma loja ou cadeia de suprimentos. Eles também podem ser lidos sem o conhecimento do usuário por meio de leitores não autorizados, e se um tag tiver um número de série único, ele pode ser associado a um consumidor. Embora seja uma preocupação de privacidade para indivíduos, em ambientes militares ou médicos, isso pode ser uma preocupação de segurança nacional ou uma questão de vida ou morte.
Como as tags RFID não têm muito poder de computação, elas não podem acomodar criptografia, como pode ser usada em um sistema de autenticação de desafio-resposta. Uma exceção a isso, no entanto, é específica para etiquetas RFID usadas em passaportes - controle básico de acesso (BAC). Aqui, o chip tem poder computacional suficiente para decodificar um token criptografado do leitor, provando assim a validade do leitor.
No leitor, as informações impressas no passaporte são digitalizadas e usadas para derivar uma chave para o passaporte. Existem três informações usadas - o número do passaporte, a data de nascimento do titular do passaporte e a data de validade do passaporte - juntamente com um dígito de soma de verificação para cada um dos três.
Pesquisadores dizem que isso significa que os passaportes são protegidos por uma senha com entropia consideravelmente menor do que a normalmente usada no comércio eletrônico. A chave também é estática durante a vida útil do passaporte, portanto, uma vez que uma entidade tenha acesso único às informações da chave impressa, o passaporte pode ser lido com ou sem o consentimento do portador do passaporte até que o passaporte expire.
O Departamento de Estado dos EUA, que adotou o sistema BAC em 2007, adicionou um material anti-skimming aos passaportes eletrônicos para mitigar a ameaça de tentativas não detectadas de roubar informações pessoais dos usuários.
Padrões RFID
Existem várias diretrizes e especificações para a tecnologia RFID, mas as principais organizações de padrões são:
- Organização Internacional para Padronização (ISO)
- Código de Produto Eletrônico Global Incorporated (EPCglobal)
- Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC)
Cada radiofrequência tem padrões associados , incluindo ISO 14223 e ISO/IEC 18000-2 para LF RFID, ISO 15693 e ISO/IEC 14443 para HF RFID e ISO 18000-6C para UHF RFID.
Uso de RFID de próxima geração
Os sistemas RFID estão se tornando cada vez mais usados para suportar implantações de internet das coisas . A combinação da tecnologia com sensores inteligentes e/ou tecnologia GPS permite que os dados do sensor, incluindo temperatura, movimento e localização, sejam transmitidos sem fio .
