A Física por trás da Tecnologia RFID. Profa. Renata Rampim de Freitas Dias, RFIDSCM

Transcrição

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2 A Física por trás da Tecnologia RFID Profa. Renata Rampim de Freitas Dias, RFIDSCM 2

3 Espectro electromagnético 3

4 Espectro de frequência para o sistema RFID

5 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 = 3X10 8 m/s.

6 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. 6

7 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.

8 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.

9 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.

10 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. 10

11 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.

12 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.

13 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.

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

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

16 Como? Modulação É um processo pelo qual uma onda portadora transporta o sinal de informação, variando as seguintes características da portadora: Amplitude; Frequência; Fase.

17 Protocolo de anticolisão O protocolo de anticolisão é utilizado quando existem várias etiquetas RFID na zona de interrogação! Exemplo: protocolo ALOHA. 17

18 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.

19 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

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