A Física por trás da Tecnologia RFID

Profa. Renata Rampim de Freitas Dias, RFIDSCM

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Espectro electromagnético

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Espectro de frequência para o sistema RFID

Tamanho da antena Existe uma razão de proporção entre o

tamanho da antena com o comprimento de onda.

= Comprimento de onda;

f = frequência de utilização;

c = velocidade da luz = 3X108 m/s.

Etiquetas passivas UHF

Frequência de trabalho de 860MHz a 960MHz.

As etiquetas passivas UHF não precisam de baterias para sua alimentação de energia. Porém, tem transmissor ativo.

Utilizam o acoplamento difuso de retorno, ou seja, backscatter.

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Acoplamento difuso de retorno – backscatter (utilizados para etiquetas UHF e micro-ondas)

Nesse tipo de acoplamento as etiquetas refletem a mesma frequência emitida pelo leitor, mas alteram diversas qualidades dessa reflexão para enviar informações para o leitor.

Acoplamento difuso de retorno – backscatter

Nesse processo, um leitor envia um sinal para uma etiqueta e ela responde, por reflexão, a uma parte dessa energia de volta para o leitor. Um dispositivo de carga contido na etiqueta, tal como um capacitor, possibilita essa reflexão.

Acoplamento difuso de retorno – backscatter

O capacitor se carrega quando ele armazena a energia recebida do leitor. Quando a etiqueta responde de volta, ela usa essa energia para retornar o sinal ao leitor. O capacitor se descarrega nesse processo.

Etiquetas passivas LF e HF

• LF trabalha na frequência de 125kHz;

• HF trabalha da frequência de 13,56MHz;

• Não tem bateria como fonte de energia;

• Comprimento de onda grande se comparado a UHF;

• Utiliza acoplamento indutivo.

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Acoplamento indutivo

(utilizado para etiquetas LF e HF)

É mais vantajoso quando se utilizam frequências abaixo dos 100MHz, utilizando antenas de tamanho reduzido formadas apenas por uma pequena bobina.

Acoplamento indutivo

O acoplamento indutivo é um tipo comum de acoplamento remoto. Um leitor fornece energia para as etiquetas acopladas indutivamente, usando uma antena espiral para gerar um campo magnético.

Acoplamento indutivo

O campo dirige a corrente por uma espiral na etiqueta por indução de forma muito semelhante a de um transformador transferindo energia entre duas bobinas.

O campo fornece bastante energia para o chip, o qual pode então se comunicar com o leitor pela modulação de carga quase que da mesma forma que o acoplamento backscatter.

Acoplamento indutivo

Um resistor da etiqueta, liga e desliga, gerando flutuações no campo magnético, o que cria alterações de voltagem na antena do leitor.

Como a informação é transmitida do leitor para etiqueta RF ou vice-versa?

PORTADORA

Como?

Modulação É um processo pelo qual uma onda portadora

transporta o sinal de informação, variando as seguintes características da portadora:

• Amplitude;

• Frequência;

• Fase.

Protocolo de anticolisão

O protocolo de anticolisão é utilizado quando existem várias etiquetas RFID na zona de interrogação!

Exemplo: protocolo ALOHA.

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Espalhamento espectral: Tecnologia na qual a energia média do sinal transmitido é

espalhada sobre uma largura de faixa muito maior do que a largura de faixa que contém a informação.

Os sistemas compensam o uso de uma maior largura de faixa de transmissão com uma menor densidade espectral de potência e uma melhora na rejeição ao sinais interferentes de outros sistemas operando na mesma faixa de frequências.

Espalhamento espectral saltos em frequência: Técnica na qual a energia é espalhada mudando a

radiofrequência central de transmissão várias vezes por segundo, de acordo com uma sequência de canais gerada de forma pseudo aleatória.

Essa mesma sequência é usada repetidamente, de forma que o transmissor recicle continuamente a mesma série de mudanças de canais.

FHSS