O leitor RFID emite ondas de rádio de frequências específicas através de antenas RFID. As ondas “dão energia” às tags para que elas possam se comunicar emitindo um ID único. Eles não precisam de baterias e podem ser usados ​​por muitos anos. O leitor processa os dados para que possamos integrá-los em nossa aplicação e dar-lhes significado. A faixa de leitura típica é de 0 a 12 metros. Os sistemas RFID UHF Gen2 consistem em: leitores, antenas, impressoras e etiquetas ou etiquetas RFID. Neste artigo definirei com uma breve explicação cada um dos principais elementos na implementação de um projeto RFID.

ANTENAS RFID

As antenas RFID são responsáveis ​​por emitir e receber ondas que nos permitem detectar chips RFID. Quando um chip RFID atravessa o campo da antena, ele é ativado e emite um sinal. As antenas criam diferentes campos de ondas e cobrem diferentes distâncias.

Tipo de antena: Antenas de polarização circular funcionam melhor em ambientes onde a orientação da etiqueta varia. Antenas de polarização linear são utilizadas quando a orientação das tags é conhecida e controlada e é sempre a mesma. Antenas NF (Near Field) são usadas para ler etiquetas RFID dentro de alguns centímetros.

Ângulo nublado e ganho: O uso de antenas com ganhos entre 8,5-10 dbi ou mais nos permitirá emitir mais potência e obter uma maior taxa de leitura. O ângulo de abertura depende da área a ser coberta, por exemplo: 70 ° , 100 ° , etc. Quanto mais abertura as antenas tiverem, menor distância de detecção.

Número de antenas: Os leitores padrão de alto desempenho possuem 2 portas, 4 portas ou 8 portas. O número de antenas geralmente é escolhido de acordo com o espaço de leitura que queremos detectar ou a densidade de tags a ler. Normalmente são usados ​​leitores fixos de 2 ou 4 portas. Algumas marcas possuem multiplexadores que permitem conectar até 32 antenas no mesmo leitor.

LEITORES RFID

Existem vários tipos de leitores; RFID fixo, leitores RFID portáteis, leitores RFID para Smartphone e leitores USB. Para ler uma alta densidade de tags ou requisitos de 100% de precisão na detecção, os melhores leitores RFID fixos são: Impinj R420, ThingMagic M6e, Zebra FX9500. E se precisarmos utilizar leitores portáteis, recomendamos o Zebra MC9190, Impinj AB700 Zebra RFD8500. Para escolher o leitor certo, temos que levar em consideração vários fatores:

Área de leitura: Os leitores fixos servem principalmente para cobrir uma área específica: um ponto junto a uma porta, uma máquina, numa correia transportadora, numa caixa, etc. Os leitores móveis permitem-nos ler enquanto nos movemos e realizar inventários ou pesquisar RFID tags que não vemos.

Proporção de leitura: os requisitos de potência de emissão e capacidade de leitura são determinados pelo número de tags a serem detectadas em um tempo específico. As aplicações mais complexas são aquelas onde existe alta densidade de tags, líquidos ou produtos metálicos. A potência máxima de leitura é marcada pela regulamentação permitida em cada país ou zona de acordo com o tipo de frequência (ETSI, FCC).

O tipo de leitor RFID: muitas vezes a dúvida é se deve usar um leitor fixo ou um leitor portátil. Este fator depende da aplicação. Por exemplo, se estivermos numa loja ou armazém onde necessitamos de fazer inventários e movimentações, é conveniente utilizar um terminal portátil. Se a área de leitura for fixa, é conveniente instalar um leitor que cubra a área e deixar a tarefa automatizada. Por exemplo, para detectar paletes ou produtos em áreas de expedição.

Leitores USB: Esses leitores proporcionam excelentes resultados quando precisamos registrar ou ler poucas tags em diferentes pontos do processo de fabricação ou para validação de documentos em escritórios. Dois exemplos claros são o Nordic Stix e o ThingMagic USB Reader.

ETIQUETAS E ETIQUETAS RFID

Os fatores essenciais são: tamanho, orientação, ângulo de leitura, área de localização e tipo de chip.

Tamanho: o tamanho do chip é um fator muito importante, pela simples razão de que quanto mais antena a etiqueta RFID tiver, melhor será a sensibilidade e a detecção. Quer a resposta da etiqueta seja sempre a mesma ou muito semelhante sempre que é detetada, somos capazes de desenvolver aplicações fiáveis ​​e robustas. As antenas geralmente são feitas de alumínio ou cobre.

Orientação e ângulo de leitura: Se tivermos antenas circulares não precisamos nos preocupar muito com a orientação. A orientação da tag é preocupante quando tentamos detectá-las com antenas lineares. Neste caso devemos testar se a melhor posição do tag é vertical ou horizontal, como é o caso quando se utiliza o tag ShortDipole. Existem antenas omnidirecionais com dois dipolos, como FROG 3D e WEB, que nos permitem detectar as tags independentemente da sua orientação. O alcance de leitura destes é geralmente menor pela composição da antena.

Circuito Integrado (IC): Estes são os chips internos da etiqueta RFID. Os mais comuns são Impinj Monza, NXP e Higgs. Existem IC’s com mais ou menos memória, de 96 bits a 512 bits. Possuem memórias adicionais, sistema de alarme EAS, capacidade de bloqueio com senhas, etc. Existem também IC's que combinam as duas tecnologias RFID / NFC no mesmo chip. Quando for necessária mais memória podemos colocá-la numa base de dados externa e associar um ID que identifique o chip.

Área de localização: é muito importante levar em consideração onde irá a etiqueta aplicada para que a solução RFID tenha sucesso e atenda às faixas de leitura necessárias. Lembre-se de que o metal reflete as ondas de RF e a água as absorve. Existem soluções para etiquetas metálicas que nos permitem colocar as etiquetas no metal e detectá-las corretamente. O material e o adesivo a serem utilizados são determinados por fatores ambientais, como ambientes internos ou externos, altas temperaturas, como é o caso do rastreamento de produtos farmacêuticos ou de alimentos, bem como outras aplicações especiais.

Etiqueta de preço RFID: Se a aplicação exigir um grande volume de etiquetas, este certamente será o fator mais importante para determinar o preço e medir o retorno do investimento.

CODIFICAÇÃO RFID

Muitas vezes nos perguntamos como podemos codificar as informações contidas nas tags. Com impressoras RFID, como as impressoras Zebra ZT410 0 R110xi, podemos codificar o chip e imprimir qualquer código de barras ou número. Também podemos codificar tags com leitores USB, leitores fixos ou leitores portáteis. Mas onde codificamos as informações? Normalmente ao ler as tags, é o EPC ou TID que é lido. Os TIDs não são modificáveis ​​e são compostos por um número único que vem de fábrica. O espaço EPC da tag é o que fica gravado, modificado e com o qual normalmente interagimos. Os tags possuem uma memória interna (memória do usuário) onde podemos salvar informações adicionais.