RFID Identifica

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RFID Identificação por Radio Freqüência

• Davi Duchovni
• Gustavo Henrique Paro
• João Fernandes de Alcântara Jr.
• Pedro A. de L. Oliveira
• Renato Stringassi de Oliveira

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Sumário

• Introdução
• Arquitetura
• Segurança
• Aplicações
• Conclusões

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Introdução

• O que é?
• Método de identificação automático, baseado no
  armazenamento e posterior recuperação de
  informação.
• Utiliza dispositivos conhecidos como
• RFID tags
• Transponders

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Introdução (cont.)

• Funcionamento
• Comunicação através de ondas de rádio.
• Troca qualquer tipo de informação entre o
  transponder e o leitor.
• Identidade
• Temperatura
• Localização

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Introdução (cont.)

• Utilidades gerais
• automação industrial.
• controle de distribuição de mercadorias.
• gestão de presença e pagamento.
• controle de qualidade do produto e de seu ciclo
  de vida.

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Introdução (cont.)

• Identificação de objetos
• Cada objeto vem identificado em um modo unívoco
  (EPC, Eletronic Product Code)
• Em 2007 - 20 milhões
• Em 2011 - 800 milhões, substituindo o código de
  barras.

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Introdução (cont.)

• Origem
• Em 1945 Léon Theremin
• Ferramenta de espionagem para o governo
  soviético
• retransmitir ondas incidentes de rádios, que
  portavam informações de áudio.
• Resurgimento
• Tamanho dos componentes
• Barateamento da produção

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Arquitetura

• Componentes
• Composto por um transmissor (tags) e um leitor.
• A etiqueta (tag) é composta por
• É composta de uma antena e de um microchip
• O chip pode ser de leitura ou escrita
• Tipos de tags
• Passivo
• Ativo
• Semipassivo

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Arquitetura (cont.)

• Tags Passivos
• Sem fonte de alimentação
• Utiliza onda de rádio gerada pela leitora como
  forma de alimentação do CI e para transmissão e
  recepção.
• Campo magnético.
• Distância limitada.
• Atenuação da potência do sinal pelo aumento da
  distância.
• Normativa não permite geração de campos
  magnéticos com potência muito elevada
• Limitação 4 -5 metros

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Arquitetura (cont.)

• Representação gráfica - Tag Passivo

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Arquitetura (cont.)

• Tags Semipassivos
• Bateria incorporada
• Alimentação do CI.
• Níveis mais baixos de potência
• Aumento da distância 15 metros
• Ainda necessita do campo magnético gerado pela
  leitora para a transmissão e recepção de dados.

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Arquitetura (cont.)

• Tags Ativos
• Bateria incorporada
• Alimentação do CI.
• Transmissor ativo.
• O transmissor ativo possibilita um alcance muito
  maior que os tag passivos e semipassivos.

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Arquitetura (cont.)
14
Arquitetura (cont.)

• Leitoras
• Composta por
• Circuito integrado.
• Antena.
• Capacidade de processar dados
• Microprocessador
• Fonte de Alimentação

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Arquitetura (cont.)

• Classificação

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Arquitetura (cont.)

• Funcionamento
• Principio simples.
• Similar ao código de barras.
• Leitor de radiofreqüência
• Tags (etiquetas)

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Arquitetura (cont.)

• Funcionamento Passoa-a-passo
• Etiqueta entra no campo da RF
• Sinal RF energiza a etiqueta
• Etiqueta transmite ID mais dados
• Leitora captura dados e envia ao computador
• Computador determina ação
• Computador instrui leitora
• Leitora transmite dados ao chip

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Arquitetura (cont.)

• Representação gráfica do funcionamento

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Arquitetura (cont.)

• Modularização e Codificação
• Os dados a serem transmitidos são codificados e
  modulada.
• tradução da informação em sinal de frequência.
• Atravessa o canal de transmissão.
• insere inevitavelmente distúrbios no sinal
• Sinal recebido.
• Inversamente modulado, obtendo base a ser
  decodificada.

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Arquitetura (cont.)

• Codificação
• Níveis lógicos binários
• Formas de codificação
• NRZ
• Manchester
• RZ Unipolar
• DBP
• Miller
• Miller modificado,
• diferenciada

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Arquitetura (cont.)

• Exemplos de codificação

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Arquitetura (cont.)

• Polarização dos Tags
• Fator fundamental
• Influencia na distância de comunicação
• Redução de 50 da distância no pior caso.
• Posicionado ortogonalmente a polarização do
  campo.
• Pode impossibilitar a leitura.
• Polarização ideal
• Bobinas paralelas HF

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Arquitetura (cont.)

• UHF são mais sensíveis devido a natureza de
  direcionamento dos campos magnéticos do dipolo.
• O problema de polarização pode ser superado
  mediante técnicas de multiplexação de antenas em
  pontos e direções diversas.

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Arquitetura (cont.)

• Anticolisão
• Início da comunicação
• Leitora transmite sinal (tags passivos)
• Tag decodifica sinal
• Tag responde modulando no mesmo campo modulado
  pelo leitor.
• Problema
• Muitos tags presentes.
• Todos responderão simultaneamente.

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Arquitetura (cont.)

• Solução
• Comunicar-se com os tags unicamente
  (anti-colisão)
• Cria uma lista ordenada
• Mecanismos anti-colisão
• parte da especificação do protocolo de
  comunicação
• Exemplo
• ALOHA
• Árvore binária

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Arquitetura (cont.)

• Número de tags
• Depende da frequência do protocolo de comunicação
• Tipicamente 50 200 tags por segundo
• Operações
• Leitora seleciona tag
• Realiza as operações desejadas
• Demais tags ficam inativos (stand-by)

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Segurança

• Utilização de canal de comunicação não exclusivo.
• Abertura a apropriação indevida de informações.
• Adoção de criptografia de dados
• Preocupação com a integridade dos dados
• Métodos de identificação de erros

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Segurança

• Integridade dos dados
• Transmissão sem fio
• Ruídos
• Interferências podem mudar bits de 0 para 1 e
  vise-versa
• Tipos de erros
• Único bit (single bit) mais comum
• Múltiplos bits (Multiple bits)
• Rajada (Burst) menos comum

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Segurança

• Identificação de erros
• Duplo envio de dados
• Simples
• Onerosa (lentidão no sistema)
• Envio duplicado de dados
• Adição de dados suplementares
• Técnicas redundantes.

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Segurança

• Técnicas de redundância
• Vertical Redundancy Check ou controle de paridade
  (Parity Check)
• Controle de redundância longitudinal
  (Longitudinal Redudance Check)
• Controle redundante cíclico (Cyclical Reducance
  Check)
• Controle de soma (Checksum)
• Redundância cíclica é o mais utilizado.

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Aplicações

• Pedágio
• Criadouros de animais
• Chaves de casa
• Etiquetas de produtos

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Aplicações - Pedágio

• Instalado no vidro dianteiro do carro
• Sinais captados encaminham a cobrança para o
  cartão de crédito
• Sistema também é usado em estacionamentos de
  shoppings de São Paulo

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Aplicações Criadouros

• Controle de criadouros de animais (avestruz)
• Monitoramento de rotas migratórias (tartarugas
  marinhas)
• Limitações
• Custo elevado (chip e leitor)

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Aplicações Chaves de casa

• Substituição de chaves de casa e senhas de
  computador
• Vantagens sobre aparelhos biométricos (leitor de
  íris e impressão digital)
• Implementação mais barata
• RFID pode ser alterado ou retirado

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Aplicações Etiquetas

• Toda compra pode ser computada instantaneamente
• Obstáculos
• Alto custo de implantação
• Interoperabilidade entre sistemas

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Conclusões

• Pontos positivos
• Armazenar, ler e enviar dados (tags ativas)
• Sem necessidade de visada direta
• Reutilização
• Alta durabilidade
• Leitura simultânea
• Rastreamento individual
• Criptografia

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Conclusões (cont.)

• Pontos negativos
• Custo elevado (código de barras)
• Restrições de uso em materiais metálicos ou
  condutivos
• Regulamentações nacionais e internacionais ainda
  são incompatíveis
• Leitura dificultada em ambientes com muitos
  obstáculos
• Falta de processos que agilizem a inserção do
  microchip conforme o produto

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Dúvidas
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Bibliografia

• www.conceptia.com.br/artigos/palestra_rfid.pdf
• www.projetoderedes.com.br/artigos
• www.teleco.com.br/tutoriais/
• www.wikipedia.com