RFID (Radio-Frequency IDentification)

RFID (Radio-Frequency IDentification)

(Parte 1 de 4)

Sumario

  1. INTRODUÇÃO......................................................................................................

  2. RFID.......................................................................................................................

  3. Origens da tecnologia.............................................................................................

    1. A primeira patente sobre o RFID............................................................................ 3.2. Leitores (RFID readers).........................................................................................

  4. Cabeça de leitura / escrita (leitora).........................................................................

  5. Controladores..........................................................................................................

  6. Entendendo a tecnologia.........................................................................................

  7. Aplicações da tecnologia RFID..............................................................................

7.1. Hospitalar...............................................................................................................

7.2. Implantes Humanos...............................................................................................

7.3. Pedágios.................................................................................................................

7.4. Setor Industrial.......................................................................................................

7.5. Setor Comercial.....................................................................................................

7.6. Uso em Bibliotecas................................................................................................

7.6.1. Algumas Aplicações em Bibliotecas..................................................................

7.7. Segurança...............................................................................................................

7.8. Identificação de Animal.........................................................................................

7.9. Linhas de Montagem Industrial.............................................................................

7.10. Aplicações Financeiras........................................................................................

7.11. Aplicações Biométricas.......................................................................................

7.12. Manutenção..........................................................................................................

8. Questões de Padronização.........................................................................................

9. RFID e o Código de Barras.......................................................................................

10. Problemas com a Tecnologia..................................................................................

11. Segurança................................................................................................................

11.1. Ataques, Vulnerabilidade e Ameaças da Tecnologia..........................................

11.1.1. Transporte de Bens...........................................................................................

11.1.2. Segurança Pessoal e Material............................................................................

11.1.3. Ameaça à Privacidade.......................................................................................

11.1.4. Micro Chip no Dinheiro....................................................................................

11.1.5. Micro Chip em Documentos.............................................................................

12. Zonas de Segurança................................................................................................

13. A Defesa do Consumidor........................................................................................

14. Alternativas para Proteção......................................................................................

15. Questões Éticas e Privacidade................................................................................

16. Desafios Atuais.......................................................................................................

17. Futuro do RFID.......................................................................................................

18. Problemas que o RFID Pode Causar no Futuro......................................................

19. Conclusões..............................................................................................................

1. INTRODUÇÃO

O RFID (Radio Frequency Indentification) é uma tecnologia que vem crescendo bastante e vem atingindo vários tipos de mercado com diversas aplicações. Muitos chamam essa tecnologia de etiqueta inteligente e dizem que vai substituir os códigos de barra, o que agilizaria tanto o processo de filas nos supermercados como o gerenciamento da produção das fabricas.

Ele utiliza a radiofreqüência para capturar os dados, diferentemente dos códigos de barra que utilizam à luz. Essa tecnologia surgiu na década 1980 para tentar solucionar os problemas dos sistemas de rastreamento e controles de acesso.

No ano de 1999, o Instituto de tecnologia de Massachusetts (MIT) em conjunto com outros centros de pesquisa começaram a estudar um novo tipo de arquitetura que tivessem suas tecnologias baseadas em radiofreqüência para servir como modelo de referência para o desenvolvimento de novas aplicações de rastreamento e localização de produtos. Com isso, eles desenvolveram o Código Eletrônico de Produtos - EPC (Electronic Product Code). Esse código definiu uma arquitetura de identificação de produtos e foi chamada posteriormente de RFID.

2. RFID

RFID é um acrónimo do nome (Radio-Frequency IDentification) em inglês que, em português, significa Identificação por Rádio Frequência. Trata-se de um método de identificação automática através de sinais de rádio, recuperando e armazenando dados remotamente através de dispositivos chamados de tags RFID.

Uma tag ou etiqueta RFID é um transponder, pequeno objeto que pode ser colocado em uma pessoa, animal, equipamento, embalagem ou produto, dentre outros. Ele contém chips de silício e antenas que lhe permite responder aos sinais de rádio enviados por uma base transmissora. Além das tags passivas, que respondem ao sinal enviado pela base transmissora, existem ainda as tags ativas, dotadas de bateria, que lhes permite enviar o próprio sinal. São bém mais caras que as tags passivas.

Figura 1 - Etiqueta RFID

3. Origens da tecnologia

A tecnologia de RFID tem suas raízes nos sistemas de radares utilizados na Segunda Guerra Mundial. Os alemães, japoneses, americanos e ingleses utilizavam radares – que foram descobertos em 1937 por Sir Robert Alexander Watson-Watt, um físico escocês – para avisá-los com antecedência de aviões enquanto eles ainda estavam bem distantes. O problema era identificar dentre esses aviões qual era inimigo e qual era aliado. Os alemães então descobriram que se os seus pilotos girassem seus aviões quando estivessem retornando à base iriam modificar o sinal de rádio que seria refletido de volta ao radar. Esse método simples alertava os técnicos responsáveis pelo radar que se tratava de aviões alemães (esse foi, essencialmente, considerado o primeiro sistema passivo de RFID).

Sob o comando de Watson-Watt, que liderou um projeto secreto, os ingleses desenvolveram o primeiro identificador ativo de amigo ou inimigo (IFFIdentify Friend or Foe). Foi colocado um transmissor em cada avião britânico. Quando esses transmissores recebiam sinais das estações de radar no solo, começavam a transmitir um sinal de resposta, que identificava o aeroplano como Friendy (amigo). Os RFID funcionam no mesmo princípio básico. Um sinal é enviado a um transponder, o qual é ativado e reflete de volta o sinal (sistema passivo) ou transmite seu próprio sinal (sistemas ativos).

Avanços na área de radares e de comunicação RF (Radio Frequency) continuaram através das décadas de 50 e 60. Cientistas e acadêmicos dos Estados Unidos, Europa e Japão realizaram pesquisas e apresentaram estudos explicando como a energia RF poderia ser utilizada para identificar objetos remotamente.

Companhias começaram a comercializar sistemas anti-furto que utilizavam ondas de rádio para determinar se um item havia sido roubado ou pago normalmente. Era o advento das tags (etiquetas) denominadas de "etiquetas de vigilância eletrônica" as quais ainda são utilizadas até hoje. Cada etiqueta utiliza um bit. Se a pessoa paga pela mercadoria, o bit é posto em off ou 0. E os sensores não dispararam o alarme. Caso o contrário, o bit continua em on ou 1, e caso a mercadoria saia através dos sensores, um alarme será disparado.

3.1. A primeira patente sobre o RFID

Mario W. Cardullo requereu a patente para uma etiqueta ativa de RFID com uma memória regravável em 23 de janeiro de 1973. Nesse mesmo ano, Charles Walton, um empreendedor da Califórnia, recebeu a patente por um transponder passivo usado para destravar uma porta sem a utilização de uma chave. Um cartão com um transponder embutido comunicava com um leitor/receptor localizado perto da porta. Quando o receptor detectava um número de identificação válido armazenado na etiqueta RFID, a porta era destravada através de um mecanismo.

O governo dos Estados Unidos também tem voltado atenção para os sistemas RFID. Na década de 1970, o laboratório nacional de Los Angeles teve um pedido do departamento de energia para desenvolver um sistema para rastrear materiais nucleares. Um grupo de cientistas idealizou um projeto onde seria colocado um transponder em cada caminhão transportador, o qual corresponderia com uma identificação e potencialmente outro tipo de informação, como, por exemplo, a identificação do motorista.

No começo da década de 90, engenheiros da IBM desenvolveram e patentearam um sistema de RFID baseado na tecnologia UHF (Ultra High Frequency). O UHF oferece um alcance de leitura muito maior (aproximadamente 6 metros sobre condições boas) e transferência de dados mais velozes. Apesar de realizar testes com a rede de supermercados Wal-Mart, não chegou a comercializar essa tecnologia. Em meados de 1990, a IBM vendeu a patente para a Intermec, um provedor de sistemas de código de barras. Após isso, o sistema de RFID da Intermec tem sido instalado em inúmeras aplicações diferentes, desde armazéns até o cultivo. Mas a tecnologia era muito custosa comparada ao pequeno volume de vendas, e a falta de interesse internacional.

O RFID utilizando UHF teve uma melhora na sua visibilidade em 1999, quando o Uniform Code Concil, o EAN internacional, a Procter & Gamble e a Gillette se uniram e estabeleceram o Auto-ID Center, no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Dois professores, David Brock e Sanjay Sarma, têm realizado pesquisas para viabilizar a utilização de etiquetas de RFID de baixo custo em todos os produtos feitos, e rastreá-los. A idéia consiste em colocar apenas um número serial em cada etiqueta para manter o preço baixo (utilizando-se apenas de um micro-chip simples que armazenaria apenas pouca informação). A informação associada ao serial número de cada etiqueta pode ser armazenada em qualquer banco de dados externo, acessível inclusive pela Internet.

3.2. Leitores (RFID readers)

O transceptor ou leitor é o componente de comunicação entre o sistema RFID e os sistemas externos de processamento de informações. A complexidade dos leitores depende do tipo de etiqueta (tag) e das funções a serem aplicadas.

Os mais sofisticados apresentam funções de checagem (check) de paridade de erro e correção de dados.

Uma vez que os sinais do receptor sejam corretamente recebidos e descodificados, algoritmo podem ser aplicados para decidir se o sinal é uma repetição de transmissão de uma tag.

  1. Cabeça de leitura / escrita (leitora)

Uma cabeça de leitura / escrita (ou apenas leitora) realiza a comunicação dentro do sistema de RFID.

A leitora nada mais é que uma antena que fica em um mesmo dispositivo junto com o transceiver e o decodificador, geralmente em configurações portáteis. A antena induz energia ao(s) transponder(s) para comunicação de dados dentro do campo de transmissão, estes dados, depois de lidos, são passados ao controlador do sistema de RFID. A antena emite um sinal de rádio ativando o tag, realizando a leitura ou escrita. Essa emissão de ondas de rádio é difundida em diversas direções e em distâncias desde uma polegada até alguns metros, dependendo da potência e da frequência usada. O tempo decorrido nesta operação é inferior a um décimo de segundo, portanto o tempo de exposição necessário do tag é bem pequeno. A função da leitora é ler e descodificar os dados que estão em num tag que passa pela zona electromagnética gerada pela sua antena. As leitoras são oferecidas em diversas formas e tamanhos conforme a exigência operacional da aplicação.

5. Controladores

O controlador de RFID é o dispositivo de interface que controla todo o sistema periférico de RFID (antena ou leitora e transponders) além da comunicação com o resto do sistema ou host.

Existem vários controladores de RFID disponíveis para vários protocolos de comunicação.

Os sistemas de RFID também podem ser definidos pela faixa de freqüência em que operam:

Sistemas de Baixa Freqüência (30 a 500 KHz): Para curta distância de leitura e baixos custos. Normalmente utilizado para controle de acesso, rastreamento e identificação de animais.

Sistemas de Alta Freqüência (850 a 950 MHz e 2,4 a 2,5GHz): Para leitura em médias ou longas distâncias e leituras em alta velocidade. Normalmente utilizados para leitura de tags em veículos ou coleta automática de dados em uma seqüência de objetos em movimento.

  1. Entendendo a tecnologia

Como o próprio nome sugere, a identificação por radiofreqüência é uma tecnologia de identificação automática que utiliza ondas eletromagnéticas como meio para capturar as informações contidas em um dispositivo eletrônico conhecido como “etiqueta RFID”. Esta etiqueta, também chamada de microchip, Transponder (transmissor + receptor), RF Tag, ou simplesmente Tag, responde aos sinais de radiofreqüência de um Leitor, enviando de volta informações quanto a sua localização e identificação, através de um chip, um circuito eletrônico e uma antena interna (Figura 2).

Figura 2 – Exemplo de comunicação entre Leitor e Transponder RFID

Um Transponder pode ser dividido em três partes básicas: um substrato, onde encontramos o chip e outros componentes eletrônicos, a antena, que é conectada ao chip e o encapsulamento, normalmente em PVC, Epóxi, Resina, etc. (Figura 3).

O principal componente do Transponder é o chip que, além de realizar o controle e a comunicação com o Leitor, possui a memória onde são armazenados os dados.

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