Tecnologia RFID

Tecnologia RFID

Escrita e leitura sem contacto físico e sem contacto visual

Tecnologia RFID eficiente da Phoenix Contact.

Vantagens

  • Aquisição de dados sem contacto físico e sem contacto visual em tempo real
  • Deteção simultânea de vários emissores-respondedores (deteção em massa)
  • Resistente a sujidade e danos da superfície
  • Possibilidade de armazenamento e alteração de dados

Tecnologia

RFID significa Identificação por Radiofrequência e é uma tecnologia que permite que os objetos sejam identificados sem contacto físico e sem contacto visual. Um sistema RFID consiste no emissor-respondedor e na unidade de leitura ou unidade de leitura e escrita. Existem diversos sistemas RFID no mercado. No entanto, todos eles têm três propriedades em comum:

  • Identificação inequívoca de componentes ou objetos
  • Identificação sem contacto e sem fios do componente ou objeto detetado
  • O componente ou objeto identificado apenas envia os seus dados após consulta da unidade de leitura ou unidade de leitura e escrita

Desse processo resultam funções básicas que devem ser cumpridas por todos os sistemas RFID. Dependendo do âmbito de aplicação, os sistemas RFID podem ter várias outras funções.

  • Identificar emissor-respondedor
  • Ler dados do emissor-respondedor
  • Gerir vários emissores-respondedores em simultâneo
  • Deteção de erros para uma operação segura

Tipos de sistemas RFID

  • Sistemas apenas de leitura: unidade de leitura e emissor-respondedor que apenas são escritos com um número ID inicial. Para atribuir mais dados a estes emissores-respondedores RFID, é necessária uma ligação do número ID às respetivas informações numa base de dados.
  • Sistemas de leitura e escrita: unidade de leitura e escrita e emissor-respondedor que contêm uma memória própria. A implementação da memória interna do emissor-respondedor é realizada de várias maneiras. A unidade de leitura e escrita lê esta memória e também consegue reescrevê-la.
Princípio de funcionamento RFID

Princípio de funcionamento RFID

Gamas de frequência de diferentes procedimentos

As ondas de rádio são o meio de transporte para a troca de dados entre emissor-respondedor e unidade de leitura ou unidade de leitura e escrita. Nos sistemas RFID são utilizadas diversas gamas de frequência.

 Baixa frequência (NF)Alta frequência (HF)Frequência ultra alta (UHF)Frequência de microondas (SHF)
Frequência30 - 500 kHz13,56 MHz850 ou 950 MHz2,45 ou 5,8 GHz
Alcanceaté 1,2 m0,01 - 0,3 m2,5 maté 300 m
Velocidade de leituralentaem função da norma ISOrápidamuito rápida
(emissor-respondedor ativo)
Emissor-respondedor típicoSmart Label,
Emissores-respondedores em capas de plástico,
Emissões-respondedores de cartões
Smart LabelSmart LabelEmissores-respondedores de grande formato

Emissores-respondedores

Existem dois tipos básicos de emissores-respondedores RFID: os emissores-respondedores ativos têm um fornecimento de energia próprio. Estes apenas são ativados quando uma unidade de leitura ou de leitura e escrita envia comandos dentro do alcance do emissor-respondedor.

Os emissores-respondedores passivos são alimentados com energia da unidade de leitura ou unidade de leitura e escrita. Este fornecimento de energia pode ser realizado através de um acoplamento indutivo ou pelo processo de retrodifusão. No acoplamento indutivo, o campo eletromagnético da unidade de leitura ou de leitura e escrita induz uma tensão na antena do emissor-respondedor. A retificação desta tensão é realizada numa segunda etapa.

Sistemas com alcances elevados utilizam frequentemente o processo de retrodifusão. Para tal, tanto o emissor-respondedor como a unidade de leitura ou de leitura e escrita necessitam de uma antena dipolo com comportamento ressonante para a respetiva frequência do sistema RFID. Se a antena da unidade de leitura ou de leitura e escrita emite uma potência de emissão, esta fica disponível na antena do emissor-respondedor como tensão de alta frequência. Esta é aproveitada pelo emissor-respondedor através de uma retificação para a fonte de alimentação.

Os emissores-respondedores para a identificação industrial apresentam também vários formatos diferentes, por exemplo:

  • Smart Labels são etiquetas de identificação aplicadas principalmente em folhas plásticas ou de papel
  • Os emissores-respondedores em capas de plástico são utilizados em aplicações robustas com elevado nível de exigência em termos de resistência à humidade
  • Os emissores-respondedores de cartões são embutidos em plástico, por exemplo, no formato de cartões de crédito

Princípio de funcionamento da transmissão de dados

Os elementos de acoplamento como bobinas ou antenas no emissor-respondedor e na unidade de leitura ou de leitura e escrita possibilitam uma transmissão de dados entre ambos os componentes.

A unidade de leitura ou de leitura e escrita gera um campo eletromagnético de alta frequência alternado. Caso um emissor-respondedor se encontre dentro deste campo, pode ser efetuada uma comunicação. A indução produz uma tensão na bobina do emissor-respondedor. Deste modo, os componentes eletrónicos do emissor-respondedor geram outro sinal, que é enviado como resposta para a unidade de leitura ou de leitura e escrita.

Para a transmissão de dados entre o emissor-respondedor e a unidade de leitura ou de leitura e escrita, existem vários modos de operação diferentes.

ProcedimentoTransmissão de energiaTransmissão de dados
Procedimento full-duplex (FDX)contínuoUplink e downlink simultâneo dos dados
Procedimento half-duplex (HDX)contínuoUplink e downlink sequencial dos dados
Procedimento sequencialsequencialUplink e downlink sequencial dos dados

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