A esta altura, você certamente já se deparou com a Identificação por Radiofrequência — mesmo que nunca tenha ouvido o termo RFID em voz alta.
A RFID é uma das tecnologias mais discretamente presentes no planeta. Ela opera sob a superfície da vida cotidiana, rastreando produtos nas prateleiras, carros em pedágios, crachás em portas, animais em campos e passaportes em fronteiras. Como a gravidade, raramente a vemos — contudo, ela molda a forma como bens, informações e movimentos fluem ao nosso redor todos os dias.
Entender como funciona a RFID não é apenas “curiosidade tecnológica”. É aprender como sistemas invisíveis coletam e comunicam dados — às vezes com o seu conhecimento, muitas vezes sem ele.
Filas longas nos caixas dos supermercados são uma das maiores reclamações sobre a experiência de compra. Em breve, essas filas poderão desaparecer quando o onipresente código de barras UPC (Código Universal de Produto) for substituído por etiquetas inteligentes, também chamadas de etiquetas de identificação por radiofrequência (RFID). As etiquetas RFID são códigos de barras inteligentes que se comunicam com um sistema em rede para rastrear cada produto que você coloca no seu carrinho de compras.
Imagine ir ao supermercado, encher o carrinho e sair pela porta. Você não precisará mais esperar enquanto alguém registra cada item do seu carrinho individualmente. Em vez disso, essas etiquetas RFID se comunicarão com um leitor eletrônico que detectará cada item no carrinho e registrará cada um quase instantaneamente. O leitor estará conectado a uma grande rede que enviará informações sobre seus produtos para o varejista e os fabricantes. Seu banco será notificado e o valor da compra será debitado da sua conta. Sem filas, sem esperas.
As etiquetas RFID, uma tecnologia antes limitada ao rastreamento de gado, estão rastreando produtos de consumo em todo o mundo. Muitos fabricantes usam essas etiquetas para rastrear a localização de cada produto que fabricam, desde o momento da produção até o momento em que é retirado da prateleira e colocado no carrinho de compras.
Fora do âmbito do comércio varejista, as etiquetas RFID estão rastreando veículos, passageiros de avião, pacientes com Alzheimer e animais de estimação. Em breve, poderão até rastrear sua preferência por manteiga de amendoim cremosa ou com pedaços. Alguns críticos dizem que a tecnologia RFID está se tornando uma parte excessiva de nossas vidas — isso se tivermos consciência de todas as áreas de nossas vidas que ela afeta.
O que é realmente o RFID?
Em essência, RFID significa Identificação por Radiofrequência. É uma tecnologia que usa ondas de rádio para identificar objetos automaticamente e transmitir dados sobre eles. Imagine como uma espécie de conversa silenciosa entre minúsculas etiquetas e leitores especializados.
Ao contrário dos códigos de barras, aquelas listras pretas visíveis em todos os produtos, a RFID não precisa ser vista para ser lida. Um código de barras requer um leitor para “enxergá-lo” diretamente. A RFID pode transmitir informações mesmo quando está coberta por embalagens, escondida em materiais ou dentro de um objeto. Essa é a primeira pista de por que a RFID se tornou tão difundida: ela simplesmente não exige nossa cooperação para funcionar.
Reinventando o código de barras
Quase tudo que você compra em lojas tem um código de barras UPC impresso. Esses códigos ajudam fabricantes e varejistas a controlar o estoque. Eles também fornecem informações valiosas sobre a quantidade de produtos comprados e, em certa medida, sobre os consumidores que os compram. Esses códigos funcionam como impressões digitais do produto, compostas por barras paralelas legíveis por máquina que armazenam código binário.
Criados no início da década de 1970 para agilizar o processo de finalização da compra, os códigos de barras apresentam algumas desvantagens:
- Para controlar os estoques, as empresas precisam escanear o código de barras de cada caixa de um determinado produto.
- Passar pela fila do caixa envolve o mesmo processo de escanear o código de barras de cada item.
- O código de barras é uma tecnologia somente de leitura, o que significa que não pode enviar nenhuma informação.
As etiquetas RFID representam uma melhoria em relação aos códigos de barras, pois possuem capacidades de leitura e gravação. Os dados armazenados nas etiquetas RFID podem ser alterados, atualizados e bloqueados. Algumas lojas que começaram a usar etiquetas RFID descobriram que a tecnologia oferece uma maneira mais eficiente de rastrear mercadorias para fins de estoque e marketing. Por meio das etiquetas RFID, as lojas podem verificar a rapidez com que os produtos saem das prateleiras e quais clientes os estão comprando.
As etiquetas RFID não substituirão completamente os códigos de barras em um futuro próximo — muitas lojas de varejo ainda utilizam leitores de código de barras UPC em bilhões de transações anualmente. Mas, com o tempo, certamente veremos mais produtos com etiquetas RFID e um foco crescente em transações sem fio perfeitas, como aquela imagem otimista de pagamento instantâneo apresentada na introdução. Aliás, o mundo já está caminhando para o uso da tecnologia RFID em pagamentos por meio de cartões de crédito especiais e smartphones — falaremos mais sobre isso adiante.
Além de produtos de varejo, as etiquetas RFID também foram adicionadas a dispositivos de transporte, como cartões de pedágio e passes de metrô. Devido à sua capacidade de armazenar dados com alta eficiência, as etiquetas RFID podem calcular o custo de pedágios e tarifas e deduzir o valor eletronicamente do saldo do usuário no cartão. Em vez de esperar para pagar um pedágio em uma cabine ou gastar moedas em um caixa de bilhetes, os passageiros usam passes com chip RFID integrado, como se fossem cartões de débito.
Mas você confiaria seu histórico médico a uma etiqueta RFID? E o endereço da sua casa ou a segurança do seu bebê? Vamos analisar dois tipos de etiquetas RFID e como elas armazenam e transmitem dados antes de passarmos das compras de supermercado para a vida humana.
Etiquetas RFID: passado e presente
A tecnologia RFID existe desde 1970, mas até recentemente era muito cara para ser usada em larga escala. Originalmente, as etiquetas RFID eram usadas para rastrear itens grandes, como vacas, vagões de trem e bagagens de avião, que eram transportados por longas distâncias. Essas etiquetas originais, chamadas de etiquetas RFID de acoplamento indutivo, eram sistemas complexos de bobinas de metal, antenas e vidro.
As etiquetas RFID acopladas indutivamente eram alimentadas por um campo magnético gerado pelo leitor RFID. A corrente elétrica possui uma componente elétrica e uma componente magnética — ela é eletromagnética. Por isso, é possível criar um campo magnético com eletricidade e, da mesma forma, criar corrente elétrica com um campo magnético. O nome “acoplamento indutivo” deriva desse processo: o campo magnético induz uma corrente no fio.
Em seguida, foram criadas as etiquetas capacitivas, numa tentativa de reduzir o custo da tecnologia. Estas etiquetas foram concebidas para serem descartáveis, aplicáveis a mercadorias de menor valor e tão universais quanto os códigos de barras. As etiquetas capacitivas utilizavam tinta condutora de carbono em vez de bobinas metálicas para transmitir dados. A tinta era impressa em etiquetas de papel e lida por leitores. As etiquetas RFID BiStatix da Motorola foram pioneiras nesta tecnologia. Utilizavam um chip de silício com apenas 3 milímetros de largura e armazenavam 96 bits de informação. Esta tecnologia não se popularizou entre os varejistas e a BiStatix encerrou suas atividades em 2001.
As inovações mais recentes na indústria de RFID incluem etiquetas RFID ativas, semi-ativas e passivas. Essas etiquetas podem armazenar até 2 kilobytes de dados e são compostas por um microchip, uma antena e, no caso das etiquetas ativas e semi-passivas, uma bateria. Os componentes da etiqueta são encapsulados em plástico, silício ou, às vezes, vidro.
Em um nível básico, cada tag funciona da mesma maneira:
- Os dados armazenados no microchip de uma etiqueta RFID aguardam leitura.
- A antena da etiqueta recebe energia eletromagnética da antena de um leitor RFID.
- Utilizando a energia da sua bateria interna ou a energia captada do campo eletromagnético do leitor, a etiqueta envia ondas de rádio de volta para o leitor.
- O leitor capta as ondas de rádio da etiqueta e interpreta as frequências como dados significativos.
As etiquetas RFID acopladas indutivamente e capacitivamente não são tão comuns hoje em dia porque são caras e volumosas. Na próxima seção, aprenderemos mais sobre etiquetas RFID ativas, semipassivas e passivas.
Etiquetas RFID ativas, semipassivas e passivas
Etiquetas RFID ativas, semipassivas e passivas estão tornando a tecnologia RFID mais acessível e proeminente em nosso mundo. Essas etiquetas são mais baratas de produzir e podem ser fabricadas em tamanhos pequenos o suficiente para caber em praticamente qualquer produto.
As etiquetas RFID ativas e semipassivas utilizam baterias internas para alimentar seus circuitos. Uma etiqueta ativa também usa sua bateria para transmitir ondas de rádio para um leitor, enquanto uma etiqueta semipassiva depende do leitor para fornecer energia para a transmissão. Como essas etiquetas contêm mais componentes de hardware do que as etiquetas RFID passivas, elas são mais caras. As etiquetas ativas e semipassivas são reservadas para itens de alto valor que precisam ser lidos a distâncias maiores — elas transmitem frequências altas de 850 a 950 MHz que podem ser lidas a 30,5 metros (100 pés) ou mais de distância. Se for necessário ler as etiquetas a uma distância ainda maior, baterias adicionais podem aumentar o alcance da etiqueta para mais de 100 metros (300 pés).
Assim como outros dispositivos sem fio, as etiquetas RFID transmitem em uma porção do espectro eletromagnético. A frequência exata é variável e pode ser escolhida para evitar interferências com outros aparelhos eletrônicos ou entre etiquetas RFID e leitores, seja na forma de interferência entre etiquetas ou entre leitores. Os sistemas RFID podem usar um sistema celular chamado Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA) para garantir que a comunicação sem fio seja gerenciada corretamente.
As etiquetas RFID passivas dependem inteiramente do leitor como fonte de energia. Essas etiquetas são lidas a uma distância de até 6 metros (20 pés) e têm custos de produção mais baixos, o que significa que podem ser aplicadas a mercadorias de menor valor. Essas etiquetas são fabricadas para serem descartáveis, assim como os bens de consumo descartáveis nos quais são colocadas. Enquanto um vagão de trem teria uma etiqueta RFID ativa, um frasco de xampu teria uma etiqueta passiva.
Outro fator que influencia o custo das etiquetas RFID é o armazenamento de dados. Existem três tipos de armazenamento: leitura e gravação, somente leitura e WORM (gravação única, leitura múltipla). Os dados de uma etiqueta de leitura e gravação podem ser adicionados ou sobrescritos. Etiquetas somente leitura não podem ter seus dados adicionados ou sobrescritos — elas contêm apenas os dados armazenados nelas no momento da fabricação. Etiquetas WORM podem ter dados adicionais (como um novo número de série) adicionados uma única vez, mas não podem ser sobrescritas.
A maioria das etiquetas RFID passivas custa entre sete e 20 centavos de dólar cada. Etiquetas ativas e semipassivas são mais caras, e os fabricantes de RFID normalmente não divulgam preços para essas etiquetas sem antes determinar seu alcance, tipo de armazenamento e quantidade. O objetivo da indústria de RFID é reduzir o custo de uma etiqueta RFID passiva para cinco centavos de dólar cada, assim que mais comerciantes a adotarem.
Na próxima seção, aprenderemos como essa tecnologia pode ser usada para criar um sistema global de etiquetas RFID conectadas à Internet.
Continua…
Fonte: https://www.revealedeye.com/p/how-rfid-works