RFID versus Código de Barras

A grande dúvida, nos dias de hoje, passa por saber se o RFID acabará por ser a sentença de morte do já “velhinho” código de barras. As opiniões dividem-se, embora o maior peso recaia nas claras vantagens da tecnologia RFID. Entre as mais-valias existentes, destaca-se o facto de as etiquetas não terem de estar em linha de vista do leitor para serem lidas, podendo ser lidas em conjunto de forma praticamente simultânea. Importa ainda ter em conta que estas mesmas etiquetas podem transportar mais dados, que a leitura pode ser completamente automática e sem a intervenção de um operador, que a fiabilidade dos dados é muito elevada e que existe a possibilidade de se identificarem itens individuais, ao contrário do código de barras, em que apenas são identificadas classes de objectos.

Código de Barras:

• A leitura requer contacto directo.
  
• Só contêm um código.
  
• Leituras sequenciais, com intervenção humana.
  
• Mesmo código para todos os produtos do mesmo tipo.
  
• Em alguns casos, identificam caixas individualmente.
  
• Degradam-se facilmente.

Tags RFID:

• Leitura sem linha de vista.
  
• Identifica cada produto de forma individual.
  
• Leituras múltiplas e simultâneas de forma automática.
• Têm um código único, fixo de fábrica ou escrito à distância.
  
• Podem conter informação sobre o produto.
  
• Resistentes à humidade e temperatura

Protocolos e Normas / EPC

Devido ao desenvolvimento dos sistemas de RFID por diversas marcas em várias bandas de frequência, a criação de protocolos e normas que regulassem os sistemas de RFID era uma tarefa complicada, sobretudo quando não existe um consenso entre os grandes fabricantes de sistemas RFID. No entanto para o funcionamento destes sistemas foi necessária a criação de protocolos de comunicação, estes protocolos estão relacionados com as frequências a que os leitores e tags comunicam entre, assim foram criadas pela ISO (Organização Internacional de Normalização) as seguintes normas:

• ISO 18000-1: a ser padronizada
  
• ISO 18000-2: para a comunicação frequências abaixo 135 kHz
  
• ISO 18000-3: para uma frequência operacional em 13,56 MHz
• ISO 18000-4: para uma frequência de 2,45 GHz
  
• ISO 18000-6: para frequências entre 860 e 930 MHz
  
• ISO 18000-7: para uma operação em 433 MHz

Recentemente foi criado pela EPCglobal a norma UHF EPCglobal geração 2 (EPC Gen 2) espera-se que brevemente faça parte da serie de normas ISO – 18000. Este protocolo foi criado para facilitar o uso de códigos EPC (Código Electrónico de Produto) que identificam objectos únicos, como por exemplo caixas ou produtos individuais. As normas EPC estabelecem especificações técnicas de RFID e um sistema de numeração para identificação exclusiva e sem falhas. Este EPC não é mais do que um código numérico ou alfanumérico, que em vez de o transportar no tradicional código de barras, passa a transporta-lo numa tags, podendo ainda adicionar mais informação ao logo do trajecto do produto, uma outra diferença entre o código de barras e das tags é que com o código de barras apenas conseguíamos identificar o grupo do produto, e com este sistema para alem de identificarmos o grupo do produto, conseguimos identificar também o produto especifico pois cada tag tem um numero de serie único que lhe é associado.

Uma estrutura de rede EPC caracteriza-se por essencialmente cinco elementos:

• Número EPC: Identificador global e único, que serve para realizar consultas sobre o objecto que ele identifica.
  
• Etiqueta EPC (tag): Portadora de dados (EPC) que comunica com o leitor por RF. É constituída por memória, microprocessador e por uma antena.
  
• Reader/Leitor: Dispositivo de captura de dados; portátil ou fixo, que se conecta à rede
• EPC. Savant (EPC Middleware): Software que controla os leitores. Pode funcionar com um repositório local de números EPC’s e informações associadas.
  
• ONS (Object Name Service): recurso partilhado que possuí informações associadas ao número EPC (equivalente ao DNS para internet).
  
• EPCIS (EPC Information Service): Serviço de informações de EPC’s que contém todos os dados relativos a um EPC. (Utiliza PML que é uma linguagem definida em XML, para permitir consultas e obter dados relacionados com os números EPCs).

Modulação RFID

Vários esquemas de comunicação podem ser distintos, cada um com diferentes performances. Para transferirem os dados eficazmente através do ar ou espaço que separa os dois componentes, é necessário que os dados sejam impostos a um campo variável sinusoidal ou uma onda portadora. Este processo de imposição é conhecido como modulação, e vários esquemas estão disponíveis para estes objectivos, cada um tendo atributos particulares que favorecem o seu uso. São essencialmente baseados na alteração do valor de uma das características primárias de uma fonte alternada sinusoidal, a sua amplitude, frequência ou fase, de acordo com o fluxo de bits de dados. Nesta base, podemos distinguir Amplitude Shift-Keying (ASK), Frequency Shift-Keying (FSK) e Phase Shift-Keying (PSK).O módulo de RF contém as funções básicas para permitir ler e escrever dados no transponder. O princípio de acoplamento indutivo é usado para transmissão de dados entre a unidade de leitura/escrita e o transponder.

O transmissor do módulo de RF tem as seguintes funções: alimentação sem fios do transponder (Carregamento); escrita de dados no transponder usando modulação de largura de impulsos e programação da memória do transponder. O receptor do módulo de RF desmodula o sinal de resposta do transponder (Leitura) e tem uma saída de dados digital (RXDT). O módulo de controlo fornece todas as funções para o controlo sequencial dos módulos RF. O controlo sequencial pode ser implementado usando um micro-computador, uma lógica de controlo, ou por uma combinação de ambos. Um módulo de controlo supervisiona as funções de tempo de carregamento, escrita/programação e leitura, gera e confere dados de protecção e converte os dados de identificação recebidos do transponder (Resposta), para formatos padrão e formatos de interface específicos.

A tecnologia RFID é usada para captura de dados automática e tem o potencial para alterar significativamente o modo como os processos ocorrem e como as empresas operam. Nos últimos anos houve vários desenvolvimentos que aceleraram a adopção desta tecnologia.

Tag activa

Uma tag activa é constituída por uma fonte de energia interna que alimenta o circuito integrado, e fornece energia para o envio de sinais de transmissão de dados para o leitor, o que lhes permite a realização de tarefas mais complexas. As tags activos são geralmente maiores, mais complexos e com um alcance muito superior em relação aos tags passivos. Possuem uma memória com maior capacidade o que permite armazenar uma maior quantidade de dados, neste tipo de tags podem também ser incorporados componentes exteriores como sensores ou outros dispositivos semelhantes. Por possuírem energia interna, as tags activas podem funcionar sem a presença do leitor, por exemplo, podem estar a monitorizando um determinado parâmetro e envia os dados recolhidos de uma forma regular, podendo até comunicar entre elas.


As tags activas são constituídas essencialmente por:
1. Micro-chip
2. Antena
3. Alimentação interna
4. Outros componentes


O micro-chip de uma tag activa tem, normalmente, maior dimensão e maior capacidade do que uma tag do tipo passivo, pois possuem uma fonte de energia interna o que possibilita a utilização um micro-chip com uma capacidade de processamento maior e um maior armazenamento de dados. A antena das tag activas não necessita de ter as dimensões das antenas das tags passivas, sendo que em muitos casos fica embutida no módulo RF da tag. Numa tag activa poderá existir outros componentes (sensores, processadores de dados, etc.)
As tags activas são geralmente mais caras, não suportam condições tão extremas como as passivas, necessitam manutenção regular (mudança de bateria), mas têm um maior alcance, no entanto é possível “adormecer” as tag para aumentar a sua autonomia, sendo “acordadas” quando necessário através do leitor. As tags activas operam normalmente com frequências acima dos 433MHz com um alcance até 300m.

As principais características das activas são:

• Grandes distâncias de leitura (até 300 metros);
  
• Possuem dimensões elevadas se comparadas com as de uma tag passiva (devido à presença da bateria);
  
• Capacidade de utilização de sensores pelas tags;
  
• Alta velocidade de resposta (até 220 Km/h);
  
• Tempo de vida útil determinado (até dez anos);
  
• Custo elevado.

Tag semi-passiva (ou semi-activa)

Este tipo de tags têm um funcionamento muito semelhante ao das tags passivos, estão dependentes do sinal do leitor para comunicar, no entanto são constituídas por uma bateria interna, esta tem como objectivo fornecer energia ao micro-chip e não para comunicar, permitindo que o micro-chip tenha uma maior capacidade de processamento, sendo por vezes equivalente ao das tags activas

Tag passiva

As tags do tipo passivo não possuem nenhuma fonte de energia interna, estas funcionam com a energia que é enviada através do leitor, a energia recebida é utilizada para enviar os dados armazenados para o leitor, devido ao facto de não possuírem alimentação interna as tags passivas têm um número reduzido de elementos e uma constituição simples, têm também um período de funcionamento mais longo e não necessitam de manutenção, são geralmente mais pequenas que as tags activas, o que permite que sejam introduzidas nos mais diversos tipos de objectos como por exemplo em porta-chaves, cartões, etc. Como a sua constituição é simples permite que sejam produzidos em massa o que leva a um custo de produção baixo. No entanto devido ao facto de não terem bateria interna estas têm um alcance menor comparando com as tags do tipo activo.


As principais características das tags passivas são:

• Distância de leitura de até 10 metros;
  
• Possuem dimensões reduzidas, podendo ter a espessura de uma folha de papel;
  
• Vida útil teoricamente infinita;
  
• Mais susceptíveis a interferências electromagnéticas;
  
• Baixo custo

Funcionamento de um sistema RFID

O funcionamento da tecnologia RFID consiste num sistema como um todo, e não num produto isolado. Este sistema utiliza espectros electromagnéticos para transmitir informações. A RFID também pode ser definida como uma tecnologia de identificação que utiliza a radiofrequência para a troca de dados, permitindo realizar remotamente o armazenamento e recuperação de informações utilizando um dispositivo chamado de transponder, um pequeno objecto que poderá ser fixado a ou integrado num produto, bem ou inclusive num ser vivo. É uma tecnologia que utiliza ondas electromagnéticas (sinais de rádio) para transmitir dados armazenados num microchip. Este dispositivo (microchip) está associado a um dos componentes básicos dos sistemas RFID e é designado de e-tag, RFID tag, transponder, etiqueta electrónica, etiqueta inteligente, ou então simplesmente de tag.Os sistemas de RFID que se encontram actualmente no mercado têm uma arquitectura bastante simples, e que se baseia em três componentes básicos:

• Tag (transponder) - é um componente essencial para qualquer sistema RFID. Está associado ao recurso que se pretende identificar. Contém chips de silício e antenas que lhe permitem responder aos sinais de rádio enviados por uma base transmissora.

• Sistema de Leitura (Reader e Antena): -Leitor/Reader - componente obrigatório. Responsável pela leitura da informação enviada pelo Tag. - Antena do leitor - facultativo. Muitos dos leitores não possui uma antena incorporada, actualmente leitores mais recentes já possuem antenas incorporadas, o que incrementa o raio de acção destes.

• Servidor e Software (middleware) - teoricamente qualquer sistema RFID pode operar sem estes componentes no entanto, este torna-se praticamente inútil.

Introdução à tecnologia RFID

A identificação por radiofrequência, mais conhecida pelas siglas RFID (Radio Frequency Identification), é um método de identificação automática através de sinais de rádio. É uma tecnologia que se encontra em grande crescimento fruto das imensas aplicações que têm vindo a surgir e principalmente das muitas que ainda despontarão. Apesar de só recentemente ter vindo a ser amplamente explorada, a tecnologia propriamente dita, já tem mais de 60 anos de existência. Uma das aplicações conhecidas, foi durante a II Guerra Mundial, em que se utilizou uma tecnologia semelhante que permitia identificar os aviões que pertenciam às forças Aliadas. Esta tecnologia foi denominada por IFF (Identification Friend or Foe).



Numa primeira fase, o grande desenvolvimento do RFID deveu-se ao enorme potencial encontrado para efeitos de rastreio de bens e mercadorias, mas a sua aplicabilidade é tão variada tanto ao nível do tipo de serviço que serve, como no negócio que pretende aperfeiçoar. Desde a optimização dos processos de logística, à automatização da cadeia de fornecimento, passando por medidas de protecção contra a contrafacção. Consensualmente é tida como uma das tecnologias de referência para o futuro, pois não existe um limite relativamente ao que poderá alcançar.
A RFID, assim como o código de barras, fitas magnéticas, reconhecimento de voz e outras tecnologias de identificação automática, é uma tecnologia de aquisição de informação. RFID consiste num sistema em que se transmite um sinal de rádio frequência (RF) para um transponder específico, que responde com outra mensagem rádio. O objectivo de qualquer sistema de RFID é transportar dados em transponders apropriados, normalmente chamados de tags, e receber dados, por meios de leitura automática numa altura e num local apropriados, para cada aplicação. Este sistema requer, além das tags, um meio de ler ou interrogar as tags, um meio de transmitir os dados para um computador anfitrião ou um sistema de gestão de informação que também inclui uma forma de programar os dados nas tags.
Um sistema RFID é composto basicamente pelos seguintes componentes: transponder (tag); Sistema de Leitura (Reader e Antena); Computador. Este pode ser definido pela faixa de frequência em que opera: Sistema de Baixa frequência (30 a 500 KHz) e sistema de Alta frequência (850 a 950 MHz e 2,4 a 2,5 GHz). Em relação aos transponders (tags), podem ser passivos, semi-passivos ou activos dependendo dos fins a que se destinam e da informação a ser transportada.