Três minutos para você entender a tecnologia RFID

A tecnologia RFID, na verdade, refere-se à tecnologia de radiofrequência. Sua tecnologia baseia-se principalmente no princípio do campo magnético ou eletromagnético para realizar a comunicação bidirecional entre dispositivos por meio de radiofrequência, possibilitando assim a troca de dados. A principal característica dessa tecnologia é a capacidade de obter informações sem contato. RFID é utilizada em aplicações como informação, ETC (Electronic Telecomunicações e Telecomunicações), logística e bibliotecas. As faixas de frequência de ondas de rádio mais comuns para a tecnologia RFID incluem: baixa frequência, alta frequência, ultra-alta frequência e micro-ondas. Um sistema RFID é composto principalmente por três partes: leitor, etiqueta eletrônica e sistema de gerenciamento de dados.

Leitor RFID: Também conhecido como leitor, é usado principalmente para ler as informações da etiqueta eletrônica ou gravar as informações necessárias na etiqueta. De acordo com seus diferentes usos, os leitores são divididos em leitores somente de leitura e leitores de leitura/gravação, que são o centro de controle e processamento de informações do sistema RFID. Quando o sistema RFID está em funcionamento, o leitor transmite energia de radiofrequência em uma área para formar um campo eletromagnético, e o tamanho da área depende da potência de transmissão. As etiquetas na área de cobertura do leitor são ativadas, enviam os dados armazenados nelas ou modificam os dados armazenados de acordo com as instruções do leitor e podem se comunicar com a rede de computadores através da interface.

Etiqueta RFID: A etiqueta eletrônica é usada principalmente para armazenar determinadas informações. Ao mesmo tempo, ela recebe o sinal do leitor e envia os dados necessários de volta para ele. A etiqueta eletrônica geralmente é fixada ou presa ao objeto.

Sistema de gerenciamento de dados: A principal função é processar os dados das etiquetas eletrônicas transmitidos pelo leitor para análise e, simultaneamente, executar as funções solicitadas pelo usuário. Por exemplo, o seguinte fluxo do sistema:

Como funcionam os sistemas RFID

Quando a etiqueta RFID está dentro do alcance de reconhecimento do leitor, este emite energia de ondas de rádio de uma frequência específica. A etiqueta eletrônica recebe o sinal de radiofrequência enviado pelo leitor e gera uma corrente induzida. Utilizando a energia gerada por essa corrente, a etiqueta eletrônica envia as informações armazenadas em seu chip. Essas etiquetas eletrônicas são geralmente chamadas de etiquetas passivas ou passivas. Já as etiquetas que enviam ativamente um sinal de determinada frequência para o leitor são geralmente chamadas de etiquetas ativas ou ativas. Após receber as informações retornadas pela etiqueta eletrônica, o leitor as decodifica e as envia para o software aplicativo ou sistema de gerenciamento de dados correspondente para processamento.

Classificação RFID

A tecnologia RFID pode ser dividida em três categorias de acordo com o método de alimentação de energia de suas etiquetas, a saber, RFID passiva, RFID ativa e RFID semiactiva.

1. RFID passivo

O sistema RFID passivo obtém energia através de uma bobina de indução eletromagnética, alimentando-se por um curto período e realizando a troca de informações. Este modelo de aplicação apresenta vantagens como estrutura simples, baixo custo, baixa taxa de falhas e longa vida útil. No entanto, a distância efetiva de identificação do RFID passivo é geralmente curta, sendo seu uso restrito à identificação por contato próximo. O RFID passivo opera principalmente em frequências mais baixas, como 125 kHz e 13,56 MHz. Aplicações típicas de sistemas RFID passivos incluem: cartões de ônibus, cartões de identificação de segunda geração e cartões de refeição para refeitórios.

2. RFID ativo

A pesquisa e o desenvolvimento de sistemas RFID ativos começaram tardiamente, mas já são aplicados em diversos campos. A ETC, por exemplo, utiliza um sistema RFID ativo. O RFID ativo é alimentado por uma fonte de alimentação externa ou bateria interna e envia sinais ativamente para o leitor, o que lhe confere maior alcance e velocidade de transmissão. As etiquetas RFID ativas podem estabelecer comunicação de dados com os leitores em um raio de 100 metros, e a taxa de leitura pode chegar a 1700 vezes por segundo. O RFID ativo opera principalmente em bandas de frequência ultra-alta e bandas de micro-ondas, como 900 MHz, 2,45 GHz e 5,8 GHz, e possui a função de identificar múltiplas etiquetas simultaneamente. As características mencionadas acima tornam os sistemas RFID ativos amplamente utilizados em cenários de RFID de alto desempenho e em larga escala.

3. RFID semi-ativo

Como o alcance efetivo de identificação de um sistema RFID passivo é curto, enquanto o alcance de identificação de um RFID ativo é suficientemente longo, ele requer alimentação externa ou bateria interna, além de ocupar um volume considerável. Para solucionar essa contradição, surgiu o sistema RFID semiactivo. A tecnologia RFID semiactiva, também conhecida como tecnologia de ativação por baixa frequência, funciona da seguinte forma: em circunstâncias normais, as etiquetas RFID semiactivas permanecem em estado inativo, fornecendo energia apenas à parte da etiqueta que armazena os dados. Consequentemente, o consumo de energia é baixo e a etiqueta pode ser mantida por um longo período. Quando a etiqueta entra no alcance de identificação do leitor RFID, este a ativa com precisão em uma pequena área, emitindo um sinal de baixa frequência de 125 kHz para que funcione. Em seguida, as informações são transmitidas por meio de micro-ondas de 2,4 GHz. Ou seja, múltiplos leitores de baixa frequência são posicionados em diferentes locais para ativar os produtos RFID semiactivos, permitindo a localização, a coleta e a transmissão de dados simultaneamente.

Para implementar a gestão de ativos por RFID, você pode considerar o uso das tecnologias NB-IoT ou LoRa para transmitir os dados coletados pelo leitor RFID para a estação base LoRa em tempo real e enviá-los para o sistema de backend. Atualmente, algumas empresas já estão experimentando essa tecnologia, utilizando RFID para identificação e NB-IoT ou LoRa para transmissão. Caso opte por desenvolver a solução internamente, será necessário realizar a integração de hardware e dados, além do desenvolvimento do backend. Embora existam soluções de hardware consolidadas no mercado, o desenvolvimento do software de backend deverá ser feito internamente. Geralmente, as empresas de hardware fornecem SDKs. Atualmente, a tecnologia RFID é amplamente utilizada em diversos aspectos da vida social. Ela pode ser aplicada em logística, varejo, manufatura, indústria têxtil, saúde, reconhecimento de identidade, combate à falsificação, gestão de ativos, transporte, alimentos, indústria automotiva, setor militar, pagamentos financeiros e outras áreas. A tecnologia RFID apresenta-se como uma direção de desenvolvimento muito promissora.