page 1junho 2009 rfid identificaÇÃo por rÁdio frequÊncia integrantes: milton diogenes scaranello...
TRANSCRIPT
Page 1Junho 2009
RFIDIDENTIFICAÇÃO POR RÁDIO
FREQUÊNCIA
Integrantes:Milton Diogenes Scaranello Junior 051413Thiago Lima Queiroz de Sousa 031553
Page 2Junho 2009
O que é RFID?
Do termo inglês “Radio-Frequency IDentification”
IDENTIFICAÇÃO POR RÁDIO FREQUÊNCIA
Método de identificação automática via rádio através de TAG’s
Page 3Junho 2009
Definições
1. TAG: etiqueta, rótulo.
2. Transponder: dispositivo receptor-transmissor que reage a certo sinal.
3. Transceptor: transmissor + receptor.
4. Transceiver: transceptor em inglês
Page 4Junho 2009
História
1. Criado em 1937 por “Sir Robert Alexander Watson-Watt”
2. Utilização na Segunda Guerra Mundial em radares
3. “Projeto Secreto IFF” (Identify Friend or Foe) – transmissores em aviões britânicos
4. Década de 50 e 60… - estudos nos EUA, Europa e Japão para identificação de objetos remotamente com o RFID
Page 5Junho 2009
História
1. Primeira patente…1973
- Charles Walton: transponder passivo para o destravamento automático de portas.
2. 1999…
Procter e Gamble
Gillete
Uniform CodeCouncil
EANInternational
Auto ID CenterEtiqueta de baixo custo
Page 6Junho 2009
Componentes Básicos
TRANSCEPTOR (LEITOR)
1. BLOCO DE CONTROLE• Comunicação com a aplicação• Comunicação com o tag• Codificação e decodificação• Processamento do sinal• Algoritmo anti-colisão• Criptografia e decriptografia
2. BLOCO DE INTERFACE• Geração da frequência portadora• Modular a portadora• Demodulação do sinal do tag
Page 7Junho 2009
Componentes Básicos
TRANSCEPTOR (LEITOR)
Modos de transmissão
• Full Duplex (FDX)
• Half Duplex (HDX)
• Sequencial (SEQ)
Page 8Junho 2009
Componentes Básicos
TRANSCEPTOR (LEITOR)
1. Captura: ativa o TAG e recebe os dados contidos no mesmo
2. Captura e transmissão: ativa o TAG, recebe e ou envia dados ao mesmo
Page 9Junho 2009
Componentes Básicos
TRANSCEPTOR (LEITOR)
Exemplo de comando de leitura
Page 10Junho 2009
Componentes Básicos
TRANSPONDER (TAG)
1. Dispositivo responsável por conter os dados reais do sistema RFID.
2. Constituídos basicamente em ANTENA, MICROCHIP, ENCAPSULAMENTO e BATERIA(ATIVOS).
3. Opera por emissão de campo eletromagnético (vantagem em relação a leitores ópticos).
4. São classificados em ativos e passsivos.
Page 11Junho 2009
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
Page 12Junho 2009
Componentes Básicos
Passivos
• Não possuem alimentação própria• Permite somente leitura• Vida útil ilimitada• + baratos se comparados aos ativos• Capacidade de até 8kbits
Page 13Junho 2009
Componentes Básicos
Classes dos tags
• Tipo de alimentação• Funcionalidades de leitura e escrita
Page 14Junho 2009
Componentes Básicos
Formas dos Tags
1. A forma de um tag depende da aplicação2. Formas• Discos ou moedas• Encapsulamento de vidro• Encapsulamento plástico• Formato ID-1 (Smart Card sem contato)• Smart Label (etiquetas inteligentes)• “Coil-on-chip”
Page 15Junho 2009
Componentes Básicos
Discos ou Moedas
1. Encapsulado em carcaça plástica• ABS injetado• Epóxi
2. Proteção contra agentes danosos
Page 16Junho 2009
Componentes Básicos
Encapsulamento de Vidro
1. Aplicação intra-cutânea2. Características
•Possuem de 12 a 36 mm de comprimento•Interior: CI + capacitor + antena de 3 mm em núcleo de ferrite
3. Adesivo pastoso – estabilidade mecânica
Page 17Junho 2009
Componentes Básicos
Encapsulamento Plástico
1. Aplicações com esforços mecânicos2. Integração a outros produtos3. Permite CI’s maiores4. Baixa vulnerabilidade a temperaturas e quedas
Page 18Junho 2009
Componentes Básicos
Formato ID-1
1. Substituição dos Smart Cards usuais2. Dimensões: 85.72 mm x 54.03 mm x 0.76 mm3. Área grande: Antena espiral – maior distância de leitura4. Laminação entre camadas de PVC resistência à:
•Vibração•Choque•Temperatura e fatores climáticos
Page 19Junho 2009
Componentes Básicos
Smart Labels
1. Bobina aplicada a folha plástica de 0.1 mm de espessura2. Etiqueta auto-adesivas3. flexíveis4. Bastante usado em bagagens5. Impressão de informações ou anexamento de código de barras –
versatilidade, pois aumenta as possibilidades de uso
Page 20Junho 2009
Componentes Básicos
Modo de Acoplamento
Acoplamento determina:
1. Faixa de frequência 2. Tipo de modulação3. Quantidade de informação depende do tipo de tag:
• Tag de 1 bit• Tag de n-bits• Tag de n-bits (Sequencial)
Page 21Junho 2009
Componentes Básicos
1. Tag de 1 bit• Não carrega informações• Informa a sua presença ao leitor• Maior aplicação: sistemas anti-furto
2. Tag de n-bits• De alguns bits a dezenas de Kilobits• CI para armazenar dados Capacidade de processamento• Half-Duplex e Full-Duplex• Sequencial
Page 22Junho 2009
Tag de 1 bit
Acoplamento por Radiofrequência
1. Circuito LC sintonizado na frequência da portadora + um capacitor2. Presença do campo magnético do leitor gera I induzida no tag
Variação na tensão de saída3. Desativação: Forte RF – Queima do capacitor4. Sistema antifurto
Page 23Junho 2009
Tag de 1 bit
Acoplamento Eletromagnético
1. Fita de metal com curva de histerese íngreme2. Presença de uma freqüência baixa (10 e 20 Hz): Emissão de
harmônicos quando a tensão passa por 03. Leitor também emite sinais de 5 KHz – Produtos de intermodulação 4. Muito simples – Bastante difundido em bibliotecas e outros setores
Page 24Junho 2009
Tag de 1 bit
Acoplamento Acústico-Magnético
1. Carcaça plástica com 2 tiras de metal2. Um metal é amorfo e o outro ferromagnético3. Presença campo magnético (70Hz) – Vibração do metal amorfo
(Efeito Magnetostrictivo).
Page 25Junho 2009
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
Page 26Junho 2009
Tag de n bits
Acoplamento Elétrico
1. Antena do leitor = Capacitor2. Antena do tag = Capacitor3. O campo elétrico entre os capacitores provê sinal e alimentação pro
CI
Page 27Junho 2009
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.
Page 28Junho 2009
Padrões de RFID
Faixa de Frequência
Page 29Junho 2009
Padrões de RFID
1. 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.
2. Pretende-se padronizar o RFID em UHF mundialmente na faixa entre 860 e 960 MHz
3. No Brasil: 902 a 907,5 e 915 a 928 MHz
Page 30Junho 2009
Padrões de RFID
Organizações definem os padrões mais eficientes para a utilização
1. ISO• Padrões nas faixas de LF, HF e UHF
2. 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
Page 31Junho 2009
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
Page 32Junho 2009
Aplicações
Objetivo
• Aumentar a segurança e confiabilidade
• Diminuir os gastos financeiros
• Diminuir tempos em operações de identificação
Page 33Junho 2009
Aplicações
Controle de Acesso
• Amplamente desenvolvida
1. Para empresas• Acessibilidade• Controle de materiais• Controle de pessoas
2. Para residências
Page 34Junho 2009
Aplicações
Controle de Acesso
Page 35Junho 2009
Aplicações
Transporte público
1. Altos custos de operação dos transportes públicos
2. Superioridade demonstradas pelos seguintes benefícios• Aos passageiros• Ao cobrador• A companhia de transporte
Page 36Junho 2009
Aplicações
Imobilizador eletrônico
1. Usada para imobilização eletrônica de carros.
2. RFID acoplado a chave:• Destranca as travas• Habilita sistema de partida• Ajustes na configuração
3. Sistema RFID interage com:• Sistema de ignição• Sistema de injeção• Sistema de alarme
Page 37Junho 2009
Aplicações
Estocagem
1. Aplicação que mais demanda de RFID Investimento em pesquisas.
2. Economia de tempo• Levantamento do estoque• Controle on-line do estoque• Dedução automática do item do
estoque - caixa
Page 38Junho 2009
Aplicações
Identificação de animais
1. Uso de transponders com encapsulamento de vidro
2. Controle de animais em um curral
3. Uso em pesquisas biológicas:• Levantamento de hábitos e rotas• Catalogação da evolução de pesos e
tamanhos• Fácil compartilhamento entre grupos
Page 39Junho 2009
Aplicações
Medicina
1. Rastreamento de pessoas
2. Ataques a funcionários
3. Controle de pacientes desorientados
4. Controle de acesso
Page 40Junho 2009
Aplicações
Medicina
1. Detectar saída de pacientes
2. Prevenir roubo de bebês3. Evitar troca de bebês
4. Evitar roubo de equipamentos5. Localização rápida de equipamentos6. Hands Free access control
7. Provê chamada de enfermeira
Page 41Junho 2009
Aplicações
Medicina – Arquitetura
Page 42Junho 2009
Aplicações
Medicina – Interface
Page 43Junho 2009
Aplicações
Medicina
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.
IR
IR
IR
IR
IR
IR IR
LF
LF
LF
RFRF
10-15mRF
RF
Page 44Junho 2009
Aplicações
Ou então…