Tipos de RFID

Por se tratar de uma tecnologia extremamente flexível, as aplicações contendo RFID pode ser categorizadas de diversas maneiras. A princípio, usaremos duas categorias de divisão para sistemas de RFID: a maneira que eles recebem energia e o alcance de sua comunicação [5].

Dentro da classificação quanto à alimentação de energia, a divisão mais fundamental se encontra em sistemas ativos ou passivos. Nos sistemas passivos, temos que as tags estão conectadas com uma fonte de energia elétrica. Nos sistemas ativos, por outro lado, a tag está conectada a alguma fonte de energia elétrica, seja ela bateria ou uma infraestrutura local [1][5].

1. Passivo

Definido por não haver uma fonte de energia disponível inicialmente, o sistema passivo ainda precisa alimentar sua tag de alguma maneira para que possa haver a comunicação e transmissão dos dados. Existem duas maneiras principais de transferir energia para esses sistemas, e a escolha entre elas depende, principalmente, do alcance desejado para o leitor. As soluções são divididas em near-field (campo próximo) e far-field (campo distante) [5][10]:

1.1 Near-Field

A tecnologia utilizada em comunicações de near-field se baseia nos princípios de indução magnética. O leitor emite uma grande corrente alternada, o que resulta numa grande variação de campo magnético nas regiões próximas do leitor. Dentro da tag há uma bobina, funcionando como um indutor. Essa bobina reage com a variação do campo magnético carregando um capacitor. O capacitor carregado então, finalmente, carrega a tag.



A tag ao ser carregada, por outro lado, passa a gerar a sua própria variação no campo magnético, proporcional, porém bem menor que quantidade de energia recebida. Esse processo se chama load modulation [5][3]. Podemos então codificar um sinal a partir de pequenas variações dessa variação do campo magnético retornado. O leitor, sensível a essas variações, pode ler o sinal codificado.

1.2 Far-Field

As tecnologia presente nas comunicações de far-field se baseiam em antenas dipolo presentes em ambas tag e leitor. O uso de antenas dipolo permite que a variação do campo magnético seja feita mais facilmente, implicando que a alimentação da tag pode ser feita em uma distância maior que nas tecnologias de near-field [5][10]. Entretanto, esse aumento da distância torna impossível que a informação seja transmitida de volta via load modulation, devido à atenuação do sinal que é retornado pela tag.

Outra solução, portanto, precisa ser utilizada. As duas antenas são sintonizadas à uma mesma frequência muito específica e passam a absorver a maior parte da energia que está presente naquela frequência. Se aproveitando disso, a tag pode criar impedância no sinal presente nessa frequência. Codificando seu sinal nesses períodos de impedância, o leitor passa a ser capaz de ler e interpretar o conteúdo enviado pela tag. Essa técnica se chama back scattering [5][3].

2. Ativo

Devido a presença de uma fonte de energia já inclusa na tag, os sistemas de RFID ativo possuem desafios técnicos bem diferentes dos sistemas passivos. Primeiramente, eles geralmente se aproveitam de funcionalidades bem mais complexas que sistemas passivos, com protocolos que precisam de maior poder de processamento [11].

Além disso, os leitores de sistemas ativos não precisam fornecer tanta energia durante a comunicação visto que a tag não precisa mais ser alimentada indiretamente pelo leitor. Além de maior eficiência, isso torna possível que haja comunicações de maiores distâncias.

Devido ao potencial de usar protocolos mais complexos e maiores distâncias, uma preocupação especial dentro de sistemas ativos é implementar sistemas contra colisão e leitura cruzada (dois leitores lendo da mesma tag ao mesmo tempo) [11].

Outra preocupação é, caso se trate de uma tag com bateria, é estabelecer uma comunicação que exija o menor custo energético possível para esta bateria, assim maximizando a quantidade de leituras que pode ser feita numa tag antes que sua bateria seja substituída [11].

3. Outras divisões

Outros autores introduzem divisões adicionais para classificar os sistemas de RFID. Alguns autores introduzem divisões mais específicas quando se trata das aplicações: a maneira que elas recebem energia, a maneira que elas transmitem informação e o tipo de conexão eletromagnética formada com o leitor [1][11]. Até mesmo dentro de divisões quanto a energia, categorias mais específicas também são utilizadas, como sistemas semi-passivos (sistemas passivos com uma bateria) e sistemas semi-ativos (sistemas ativos sem uma bateria) [11].

Existem também classificações quanto a capacidade de escrita das tags [16][18]:

Classe 0: Apenas leitura - Conteúdo da memória é escrito no processo de fabricação
Classe 1: Escrita única, múltiplas leituras (Write Once Read Many - WORM) - Fabricada sem nenhuma informação na memória, o usuário pode escrever apenas nela uma única vez. Após isso, a tag só pode ser lida, não escrita. Usadas geralmente para identificação simples.
Classe 2: Leitura e escrita - O usuário tem a liberdade de ler e escrever na tag o quanto quiser. Geralmente utilizada para armazenar múltiplas informações.
Classe 3: Leitura e escrita com sensores - Contém sensores internos para coletar informações como temperatura, pressão e movimento e escrever essas informações dentro da memória da tag. Como essas leituras de sensores devem ser tomadas sem a presença de um leitor, as tags devem ser semi-passivas ou ativas.
Classe 4: Leitura e escrita (com transmissores integrados) - Podem se comunicar com outras tags e dispositivos sem a ajuda do leitor. São como dispositivos de rádio em miniatura. Devem ser ativas pois exigem uma fonte de energia para a transmissão.


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