IDENTIFICAÇÃO POR RÁDIO RFID IDENTIFICAÇÃO POR RÁDIO FREQUÊNCIA Integrantes: Milton Diogenes Scaranello Junior 051413 Thiago Lima Queiroz de Sousa 031553

IDENTIFICAÇÃO POR RÁDIO FREQUÊNCIA O que é RFID? Do termo inglês “Radio-Frequency IDentification” IDENTIFICAÇÃO POR RÁDIO FREQUÊNCIA Método de identificação automática via rádio através de TAG’s

Definições TAG: etiqueta, rótulo. Transponder: dispositivo receptor-transmissor que reage a certo sinal. Transceptor: transmissor + receptor. Transceiver: transceptor em inglês

História Criado em 1937 por “Sir Robert Alexander Watson-Watt” Utilização na Segunda Guerra Mundial em radares “Projeto Secreto IFF” (Identify Friend or Foe) – transmissores em aviões britânicos Década de 50 e 60… - estudos nos EUA, Europa e Japão para identificação de objetos remotamente com o RFID

História Primeira patente…1973 Charles Walton: transponder passivo para o destravamento automático de portas. 1999… Uniform Code Council Procter e Gamble Auto ID Center Etiqueta de baixo custo EAN International Gillete

Componentes Básicos TRANSCEPTOR (LEITOR) BLOCO DE CONTROLE Comunicação com a aplicação Comunicação com o tag Codificação e decodificação Processamento do sinal Algoritmo anti-colisão Criptografia e decriptografia BLOCO DE INTERFACE Geração da frequência portadora Modular a portadora Demodulação do sinal do tag

Componentes Básicos TRANSCEPTOR (LEITOR) Modos de transmissão Full Duplex (FDX) Half Duplex (HDX) Sequencial (SEQ)

Componentes Básicos TRANSCEPTOR (LEITOR) Captura: ativa o TAG e recebe os dados contidos no mesmo Captura e transmissão: ativa o TAG, recebe e ou envia dados ao mesmo

Componentes Básicos TRANSCEPTOR (LEITOR) Exemplo de comando de leitura

Componentes Básicos TRANSPONDER (TAG) Dispositivo responsável por conter os dados reais do sistema RFID. Constituídos basicamente em ANTENA, MICROCHIP, ENCAPSULAMENTO e BATERIA(ATIVOS). Opera por emissão de campo eletromagnético (vantagem em relação a leitores ópticos). São classificados em ativos e passsivos.

Componentes Básicos Ativos alimentação por bateria permite escrita e leitura vida útil até 10 anos (depende da bateria) + caros se comparados aos passivos Ex: Semparar

Componentes Básicos Passivos Não possuem alimentação própria Permite somente leitura Vida útil ilimitada + baratos se comparados aos ativos Capacidade de até 8kbits

Componentes Básicos Classes dos tags Tipo de alimentação Funcionalidades de leitura e escrita

Componentes Básicos Formas dos Tags A forma de um tag depende da aplicação Formas Discos ou moedas Encapsulamento de vidro Encapsulamento plástico Formato ID-1 (Smart Card sem contato) Smart Label (etiquetas inteligentes) “Coil-on-chip”

Componentes Básicos Discos ou Moedas Encapsulado em carcaça plástica ABS injetado Epóxi Proteção contra agentes danosos

Componentes Básicos Encapsulamento de Vidro Aplicação intra-cutânea Características Possuem de 12 a 36 mm de comprimento Interior: CI + capacitor + antena de 3 mm em núcleo de ferrite Adesivo pastoso – estabilidade mecânica

Componentes Básicos Encapsulamento Plástico Aplicações com esforços mecânicos Integração a outros produtos Permite CI’s maiores Baixa vulnerabilidade a temperaturas e quedas

Componentes Básicos Formato ID-1 Substituição dos Smart Cards usuais Dimensões: 85.72 mm x 54.03 mm x 0.76 mm Área grande: Antena espiral – maior distância de leitura Laminação entre camadas de PVC resistência à: Vibração Choque Temperatura e fatores climáticos

Componentes Básicos Smart Labels Bobina aplicada a folha plástica de 0.1 mm de espessura Etiqueta auto-adesivas flexíveis Bastante usado em bagagens Impressão de informações ou anexamento de código de barras – versatilidade, pois aumenta as possibilidades de uso

Componentes Básicos Modo de Acoplamento Acoplamento determina: Faixa de frequência Tipo de modulação Quantidade de informação depende do tipo de tag: Tag de 1 bit Tag de n-bits Tag de n-bits (Sequencial)

Componentes Básicos Tag de 1 bit Não carrega informações Informa a sua presença ao leitor Maior aplicação: sistemas anti-furto Tag de n-bits De alguns bits a dezenas de Kilobits CI para armazenar dados Capacidade de processamento Half-Duplex e Full-Duplex Sequencial

Tag de 1 bit Acoplamento por Radiofrequência Circuito LC sintonizado na frequência da portadora + um capacitor Presença do campo magnético do leitor gera I induzida no tag Variação na tensão de saída Desativação: Forte RF – Queima do capacitor Sistema antifurto

Tag de 1 bit Acoplamento Eletromagnético Fita de metal com curva de histerese íngreme Presença de uma freqüência baixa (10 e 20 Hz): Emissão de harmônicos quando a tensão passa por 0 Leitor também emite sinais de 5 KHz – Produtos de intermodulação Muito simples – Bastante difundido em bibliotecas e outros setores

Tag de 1 bit Acoplamento Acústico-Magnético Carcaça plástica com 2 tiras de metal Um metal é amorfo e o outro ferromagnético Presença campo magnético (70Hz) – Vibração do metal amorfo (Efeito Magnetostrictivo).

Tag de n bits Acoplamento Indutivo Comprimento do sinal de onda bastante grande: Pode-se desprezar o campo elétrico Tag passivo – Campo magnético alimenta o CI pela Lei de Faraday

Tag de n bits Acoplamento Elétrico Antena do leitor = Capacitor Antena do tag = Capacitor O campo elétrico entre os capacitores provê sinal e alimentação pro CI

Processos de preparação de sinal Codificação de linha É um processo de adequação que converte os dados binários em uma sequência de bits para compatibilidade ao meio de transmissão. Modulação Altera parâmetros da portadora (amplitude, frequência ou fase) de acordo com o sinal já codificado em banda-base.

Padrões de RFID Faixa de Frequência

Padrões de RFID Globo terrestre é dividido em três regiões Região 1 – Europa e África: 869.4 a 869.65 / 915.2 a 915.4 MHz; Região 2 – Américas (EUA, Brasil, etc): 902 a 928 MHz; Região 3 – Ásia: 864 a 868 / 918 a 926 / 950 a 956 MHz. Pretende-se padronizar o RFID em UHF mundialmente na faixa entre 860 e 960 MHz No Brasil: 902 a 907,5 e 915 a 928 MHz

Padrões de RFID Organizações definem os padrões mais eficientes para a utilização ISO Padrões nas faixas de LF, HF e UHF EPC – Eletronic Product Code Padrões nas faixas de HF e UHF definiu uma arquitetura para ser utilizada nos tags Componentes da rede EPC: ONS – Object Name Services Savant (Software) PML – Phisical Markup Language

Padrões de RFID Exemplo de estrutura de dados com 96 bits Nesse caso pode-se codificar 268 milhões de empresas 16 milhões de produtos por empresa 68 bilhões de números de série por produto

Aplicações Objetivo Aumentar a segurança e confiabilidade Diminuir os gastos financeiros Diminuir tempos em operações de identificação

Aplicações Controle de Acesso Amplamente desenvolvida Para empresas Acessibilidade Controle de materiais Controle de pessoas Para residências

Aplicações Controle de Acesso

Aplicações Transporte público Altos custos de operação dos transportes públicos 2. Superioridade demonstradas pelos seguintes benefícios Aos passageiros Ao cobrador A companhia de transporte

Aplicações Imobilizador eletrônico Usada para imobilização eletrônica de carros. RFID acoplado a chave: Destranca as travas Habilita sistema de partida Ajustes na configuração Sistema RFID interage com: Sistema de ignição Sistema de injeção Sistema de alarme

Aplicações Estocagem Aplicação que mais demanda de RFID Investimento em pesquisas. Economia de tempo Levantamento do estoque Controle on-line do estoque Dedução automática do item do estoque - caixa

Aplicações Identificação de animais Uso de transponders com encapsulamento de vidro Controle de animais em um curral Uso em pesquisas biológicas: Levantamento de hábitos e rotas Catalogação da evolução de pesos e tamanhos Fácil compartilhamento entre grupos

Aplicações Medicina Rastreamento de pessoas Ataques a funcionários Controle de pacientes desorientados Controle de acesso

Aplicações Medicina Detectar saída de pacientes Prevenir roubo de bebês Evitar troca de bebês Evitar roubo de equipamentos Localização rápida de equipamentos Hands Free access control Provê chamada de enfermeira

Aplicações Medicina – Arquitetura

Aplicações Medicina – Interface

Aplicações Medicina Transmissão de tripla tecnologia LF RF 10-15m IR Transmissão de tripla tecnologia Long Range Radio (RF): Localiza e monitora através de paredes 10-15m de raio Infrared (IR): Para posicionamento preciso, 10m de raio. Low Frequency Exciter (LF): Para posicionamento específico e local, por exemplo portas automáticas. Operam num raio de 1 metro.

Aplicações Ou então…