O que é a RFID e como funciona?

A RFID (identificação por radiofrequência) tem crescido exponencialmente em todos os sectores verticais da indústria, a ponto de se prever que o mercado da RFID ascenda a $14,69 mil milhões em 2026, com um CAGR de 9,3%. Nesta altura, é evidente que a tecnologia estará à volta de um consumidor common durante um longo período sob diferentes formas. Por conseguinte, este blogue fornece o guia definitivo sobre o que é a RFID e como funciona.

O que é a RFID (identificação por radiofrequência)?

A identificação por radiofrequência, também conhecida por RFID, é uma tecnologia de comunicação sem fios que é particularmente utilizada como meio de comunicação de proximidade. Mais precisamente, a RFID é um método de comunicação electromagnética em que as etiquetas RFID com codificação de dados digitais são colocadas em objectos ou sistemas, de modo a que os leitores RFID as possam detetar de forma exclusiva para várias aplicações.

A RFID é versátil no seu desenvolvimento e implantação. A maioria das aplicações RFID baseia-se na utilização inovadora de etiquetas RFID e leitores RFID. Estas etiquetas são basicamente pequenos dispositivos electrónicos que podem armazenar pequenos dados. Os leitores RFID transmitem energia EM às etiquetas para detetar a sua presença através da leitura das suas informações únicas.

A RFID pode ser útil para localizar diferentes objectos, controlar actuadores, controlar o acesso, trocar informações e outras soluções deste tipo. Além disso, as etiquetas RFID podem funcionar com ou sem pilhas, em diferentes tamanhos e materiais. As etiquetas RFID também estão disponíveis em todo o mundo através de vários fabricantes, garantindo a longevidade dos produtos concebidos com RFID.

RFID vs. Código de barras: como é que o RFID é melhor do que o seu antecessor

Muitas vezes, algumas aplicações industriais utilizam as etiquetas RFID como etiquetas inteligentes. No entanto, antes da extraordinária adoção da RFID, os códigos impressos, como os códigos de barras e os códigos QR, serviam muitas das actuais aplicações RFID. Os códigos de barras servem frequentemente o objetivo de transmitir uma pequena quantidade de informação através de um laser ótico.

Os códigos impressos tornaram os registos manuais e as etiquetas absolutos, uma vez que reduziram os erros e os custos e trouxeram eficiência tecnológica ao rastreio e aos inventários. Quase todos os artigos que passam pelas cadeias de abastecimento interagem com códigos de barras, e o mercado dos códigos de barras valeu $6,79 mil milhões em 2020embora a adaptação dos códigos de barras seja muito barata.

A atualização do código de barras para RFID é bastante semelhante à forma como o código de barras transformou o registo manual. Os sistemas RFID são mais precisos, sofisticados, rápidos e práticos do que os códigos de barras - acompanhando as crescentes expectativas do retalho e da indústria. Segue-se uma análise detalhada das diferenças entre as etiquetas RFID e os códigos de barras:

No entanto, esta comparação não significa necessariamente que a RFID seja uma completa substituição dos códigos de barras ou dos códigos QR. Pelo contrário, estas tecnologias em conjunto podem criar oportunidades para implementações perfeitas em que ambas podem acrescentar um valor único.

Quais são as principais vantagens da RFID?

A RFID aplica um campo eletromagnético para detetar, identificar e seguir objectos na sala. Oferece uma série de vantagens em relação às soluções manuais ou aos códigos de barras, tal como referido anteriormente. Eis alguns dos benefícios da sua utilização:

1. Ser pouco dispendioso

As etiquetas RFID podem ser mais baratas para a maioria das aplicações e podem servir qualquer solução durante um período muito longo sem necessitar de qualquer manutenção. Por conseguinte, as soluções RFID são pouco dispendiosas de implementar e algumas delas podem mesmo servir necessidades descartáveis.

2. Fator de forma

As etiquetas RFID são bastante pequenas e finas, pelo que se podem adaptar a uma variedade de formas e tamanhos, consoante as aplicações. Esta flexibilidade permite que os designers de marcas e produtos privilegiem a RFID em relação a outras tecnologias sem fios.

3. Leituras simultâneas

As etiquetas RFID podem ser lidas de uma só vez se estiverem dentro do alcance do leitor RFID, Antena do leitor RFID pode emitir ondas de rádio e detetar qualquer etiqueta RFID ativa/passiva, até 100 etiquetas de cada vez. Por conseguinte, a RFID é a escolha ideal para aplicações industriais em massa.

4. Singularidade

Cada etiqueta RFID é única, pelo que elimina qualquer possibilidade de contrafação na maioria das aplicações dos utilizadores. Este identificador único ajuda o implementador a localizar utilizadores, objectos, autorizações de acesso, compras e ciclo de vida do produto.

5. Registos seguros

Com o RFID, a maior parte da identificação e do registo é feita através de um programa de middleware e, por isso, elimina qualquer espaço para manipulações manuais. Além disso, apenas as partes autorizadas podem aceder às informações RFID.

6. Automatização

Os leitores RFID podem ler etiquetas RFID em qualquer direção sem comunicação de linha de visão. Isto permite que os leitores RFID sejam colocados de forma a detectarem automaticamente quaisquer etiquetas RFID nas proximidades, tornando-os ideais para empresas de fabrico, cadeia de fornecimento e retalho.

7. Robusto em qualquer ambiente

As etiquetas RFID podem resistir a qualquer tipo de ambiente sem comprometer a sua capacidade e desempenho. Por conseguinte, as soluções RFID podem tornar-se uma escolha fiável para ambientes voláteis e perigosos, onde outras tecnologias podem ter limitações.

Além disso, as vantagens das soluções RFID não se limitam a estas. A RFID é também muito fácil de utilizar, reprogrammable, e pode oferecer uma variedade de especificações para servir diferentes aplicações. Estas vantagens fazem da RFID uma escolha tentadora para aplicações industriais e de consumo.

O conceito de funcionamento da RFID

As soluções RFID funcionam com base no princípio das ondas de rádio EM e o seu funcionamento é ligeiramente diferente em comparação com outras tecnologias sem fios. Os sistemas RFID funcionam de acordo com o fluxo de trabalho básico a seguir indicado:

• O leitor RFID emite sinais de rádio para as imediações
• Qualquer etiqueta RFID circundante detecta os sinais de rádio e a energia dessas ondas electromagnéticas.
• As etiquetas RFID alimentadas enviam um sinal de rádio único para o leitor RFID.
• O leitor RFID detecta essas ondas de rádio únicas para descodificar os dados e obter identificações únicas.
• O leitor RFID regista ou grava essa deteção numa aplicação de software ou numa base de dados básica, de acordo com a solução de sistema do utilizador.

Quais são os diferentes tipos de sistemas RFID?

Os diferentes tipos de sistemas RFID podem ajudar a compreender melhor as diferentes implementações da RFID. Principalmente, a utilização de várias frequências pode ajudar as soluções RFID a funcionar com as suas caraterísticas únicas. Embora cada país tenha diferentes frequências de funcionamento normalizadas, eis uma ideia geral:

• RFID de baixa frequência:

Variando entre 30 kHz e 500 kHz, as soluções RFID de baixa frequência satisfazem as necessidades de transmissão de curto alcance, como as interações na torneira. Podem servir necessidades únicas de deteção RFID de alguns centímetros a metros, dependendo das suas configurações. Os sistemas LF médios típicos funcionam a 125 KHz.

• RFID de alta frequência:

A RFID de alta frequência opera normalmente a 13,56 MHz e pode variar entre 3 MHz e 30 MHz. Os sistemas RFID HF podem suportar aplicações com um alcance ligeiramente superior ao dos sistemas LF, até vários metros.

• RFID de frequência ultra-alta

Utilizados frequentemente para a localização de bens industriais, os sistemas de frequência ultra-alta funcionam geralmente a 433MHz e podem variar entre 300 MHz e 960 MHz, sendo a frequência primária 433 MHz, 860-960 MHz. Pode ser lido em salas com mais de 25 pés.

• RFID por micro-ondas

Os sistemas RFID por micro-ondas ou RFID de frequência superelevada podem atingir um alcance de até várias centenas de metros, dependendo das frequências do sistema, entre 2,45 GHz e 5,8 GHz.

Estas frequências dos sistemas RFID variam consoante as normas e políticas de cada país. Os dados acima referidos dão uma ideia geral das diferentes frequências, do seu alcance de comunicação e das potenciais aplicações dos sistemas RFID.

Arquitetura do sistema RFID e blocos de construção

Os sistemas RFID são constituídos basicamente por dois componentes principais: etiquetas RFID (rótulos RFID) e leitores RFID. Cada leitor RFID é basicamente um transcetor RFID com uma antena para transmitir energia RF. Esta energia pode então ser utilizada para detetar etiquetas RFID com base na natureza das etiquetas.

Existem dois tipos de leitores RFID, incluindo leitores fixos e leitores móveis. Ambos servem diferentes aplicações, consoante a necessidade de portabilidade. Embora os tipos de etiquetas e de leitores sejam partes essenciais, outra área fundamental é a solução de software que é utilizada como interface de utilizador para registar os dados RFID e até visualizá-los de acordo com as necessidades do utilizador.

Para ir mais fundo, existem alguns elementos mais cruciais que podem participar no desempenho de uma solução RFID. Alguns desses parâmetros incluem o tipo de etiquetas, a frequência de funcionamento, o ambiente de trabalho, a precisão necessária, outras etiquetas RFID nas proximidades, etc. O parceiro de engenharia ou o fornecedor certo pode ajudá-lo a descobrir estes elementos do sistema e a criar a arquitetura de sistema correta.

Diferentes tipos de etiquetas RFID e sua utilização

Existe uma mão-cheia de etiquetas RFID disponíveis no mercado que servem necessidades únicas. As etiquetas RFID são frequentemente colocadas em categorias com base no seu funcionamento, frequência RFID, material, etc. Segue-se uma descrição de alguns tipos de etiquetas RFID com base no seu funcionamento:

• Etiquetas RFID activas:

As etiquetas RFID activas são o tipo de etiquetas RFID que possuem uma fonte de alimentação própria no interior do dispositivo. As etiquetas RFID activas são fornecidas com uma fonte de alimentação e, por conseguinte, não dependem dos sinais de rádio do recetor para se ligarem e emitirem. Estas etiquetas são dispendiosas e, normalmente, os sistemas RFID de alta frequência necessitam de uma fonte de energia incorporada.

• Etiquetas RFID passivas:

As etiquetas RFID passivas são o tipo mais comum de etiquetas RFID disponíveis no mercado. Estas etiquetas são baratas, compatíveis e de implementação mais pequena. As etiquetas RFID passivas podem fazer o trabalho para aplicações de proximidade em que um alcance menor é suficiente. Dependem dos sinais de rádio do interrogador para se ligarem.

• Etiquetas RFID semi-passivas (etiquetas RFID híbridas):

As etiquetas RFID semi-passivas são o meio-termo entre as etiquetas RFID activas e passivas. Ao contrário das etiquetas RFID passivas, estas etiquetas têm uma bateria para um maior alcance. No entanto, não têm um transmissor a bordo como as etiquetas RFID activas. Por conseguinte, têm um alcance inferior ao das etiquetas RFID activas. Podem ser adequadas para aplicações de deteção, localização e alarme.

Para além destes três tipos, as etiquetas RFID também podem ser divididas com base na sua aplicação e nos materiais utilizados, como se indica a seguir:

• Resistente a líquidos:

As etiquetas RFID podem ser frequentemente utilizadas em aplicações em que estão expostas a líquidos, quer seja para rastreio de amostras de laboratório ou para lavandaria. Como tal, é importante utilizar a proteção de etiquetas RFID adequada que possa suportar a exposição a líquidos e funcionar perfeitamente.

• Resistente à temperatura:

Tal como o líquido, o calor ou o frio, os ambientes fazem parte da interação quando se lida com máquinas/equipamentos industriais. As etiquetas RFID podem ser fabricadas com os materiais certos para resistir a ambientes agressivos e até ao fogo. Os materiais resistentes ao calor, como o nylon, o teflon ou a cerâmica, podem ser excelentes para proteger os chipsets RFID.

• Superfícies metálicas:

As etiquetas RFID robustas de nível industrial são utilizadas para trabalhar em cima de superfícies metálicas. Estas etiquetas utilizam frequentemente UHF para que a superfície metálica não prejudique o desempenho do sistema RFID. Estas etiquetas são muitas vezes feitas de materiais sólidos e podem suportar a montagem.

• Etiquetas flexíveis:

Tal como o nome indica, as etiquetas flexíveis podem servir de suporte a produtos têxteis ou de moda de retalho em que a etiqueta é feita de um material semelhante e pode dobrar-se e misturar-se perfeitamente com o objeto. As etiquetas flexíveis são frequentemente utilizadas em artigos de vestuário e em eventos desportivos de competição.

• Imprimível:

Para a logística e as cadeias de abastecimento, as etiquetas RFID imprimíveis são o tipo mais vantajoso, uma vez que os fabricantes podem imprimir as suas próprias etiquetas RFID a custos mais baixos e obter a rastreabilidade perfeita do artigo. Na sua maioria feitas de papel ou plástico, estas etiquetas são bastante económicas.

As aplicações mais populares da RFID

As aplicações RFID têm-se expandido muito rapidamente em algumas aplicações e sectores verticais. Eis alguns exemplos dessas aplicações:

• Gestão do inventário

A gestão de inventário tem sido um sector dominado por códigos de barras, em que estes tornam a manutenção manual de registos redundante e ineficiente. Do mesmo modo, a RFID pode agora tornar a gestão do inventário ainda mais eficiente com leituras e constatações simultâneas. As empresas podem agora obter informações em tempo real sobre cada tipo de stock que está disponível no inventário com precisão.

• Localização de activos em interiores em tempo real

A localização de activos em interiores em tempo real refere-se à capacidade de encontrar um determinado objeto ou equipamento ou mesmo uma pessoa dentro das instalações. O seguimento de activos em espaços interiores só é possível com uma solução tecnológica precisa e acessível como a RFID.

• Gestão da cadeia de abastecimento

Os serviços de gestão da qualidade da cadeia de abastecimento podem ser significativamente transformados com a implementação da RFID. A RFID pode rastrear o produto que está a passar por diferentes fases da gestão da cadeia de abastecimento para encontrar quaisquer lacunas de produtividade ou áreas de melhoria.

• Soluções de pagamento

As soluções de pagamento baseadas em RFID estão entre as aplicações mais populares e amplamente utilizadas da RFID. O cartão LF RFID pode ser utilizado para associar um utilizador e medir as suas despesas ou transacções.

• Soluções para compras a retalho

As soluções de compras a retalho, como a deteção do custo do carrinho, o checkout automático, a proteção contra contrafacções e a deteção de roubos, são várias das principais aplicações RFID para os consumidores. Estas soluções podem ser completamente automatizadas com a ajuda da solução RFID correta.

Comparação entre RFID e outras tecnologias sem fios

A RFID é um dos poucos métodos de comunicação sem fios de proximidade ou de curto alcance disponíveis no mercado, estando apenas próxima da NFC. Outras tecnologias sem fios, tais como BluetoothUWB (Ultra-wide Band), ou Wi-Fi são bastante diferentes na sua implementação e funcionamento em comparação com a RFID.

A principal diferença entre a RFID e estas tecnologias é que a RFID é utilizada apenas para identificação, autorização, controlo e localização. Por outro lado, as tecnologias sem fios centram-se na comunicação em tempo real e no intercâmbio bidirecional de dados.

Estas tecnologias sem fios de longo alcance requerem muito mais energia, custos de investimento e têm um alcance de comunicação muito maior do que a maioria das soluções RFID, que são baratas, pequenas e eficientes em termos de energia. No entanto, comparar a RFID com o Bluetooth ou o Wi-Fi não é uma comparação fácil, uma vez que estas tecnologias podem coexistir e oferecer o melhor de cada plataforma tecnológica.

Conclusão

É seguro assumir que este crescimento da RFID faz dela uma das tecnologias sem fios mais proeminentes e duradouras que existem. A popularidade e a adoção da RFID tornaram-na uma implementação fácil, com muitos recursos e fornecedores. Contacte-nos hoje para discutir as suas necessidades e ideias sobre RFID.