Normas e regulamentos do RFID

Introdução

As normas são criadas por diversas organizações para facilitar a interoperabilidade entre os componentes que formam um projecto e que depois será fabricado por diferentes empresas. As normas definem não só o desenho de hardware, software, fabrico e técnicas de desenvolvimento mas também definem a sua utilização. Algumas das organizações que desenvolvem as normas são a ANSI, ISO, EPCglobal, IEEE, Cisco, DoD.

Os regulamentos são criados por agências governamentais como por exemplo a Autoridade Nacional de Comunicações (ANACOM) e são leis impostas e que têm que ser obedecidas obrigatoriamente, enquanto que, as normas podem ser opcionais.

 Normas

Vários tipos de organizações criam standards, entre eles: grupos tecnológicos como o IEEE; agências governamentais como o DoD e a ANACOM; empresas comerciais como a IBM e a CISCO; e organizações que só se dedicam a criarem normas como a ISO, o ANSI e o ETSI.

As normas são criadas para fornecer interoperabilidade entre diferentes componentes de um sistema, permutabilidade de componentes por diferentes fornecedores e um sistema de interface similar. Alguns dos benefícios que as normas impõem são: custo reduzido, disponibilidade de peças mesmo que o fabricante tenha ido à falência, o preço da formação que as empresas disponibilizam aos seus técnicos é mais barato e como consequência a manutenção dos equipamentos será mais barata. As normas também ajudam a aumentar o nível da qualidade, segurança, confiança e eficiência. Quando existem normas muito similares irá reflectir-se na indústria pois irá existir uma segmentação e os benefícios que as normas trazem poderá ficar reduzido. Mas por outro lado, a variedade das normas fornece caminhos tecnológicos alternativos. 

Algumas das desvantagens das normas são: a lenta aceitação de novas tecnologias, tempo necessário para criar normas e são desenvolvidas por uma comissão de pessoas que têm interesses próprios a padronizar a tecnologia desenvolvida pela sua empresa.

Na fase inicial do RFID nenhuma norma existia ou se existisse tinha sido criada por empresas pioneiras. As normas criadas por empresas são propriedade intelectual destas e empresas ou fabricantes que as queiram usar terão que pagar royalties. Estes tipos de normas são chamados de normas proprietárias como o caso Mifare, da NXP Semiconductors. As normas criadas por organizações como a ISO são abertas e estão disponíveis sem custo ou um custo muito reduzido.

Tipos de normas

Em sistemas RFID são usados tipicamente 4 tipos de categorias para qualificar as normas: normas tecnológicas, normas envolvendo informação, normas aplicativas e normas de conformidade. A norma tecnológica define como é que o hardware e o software deverão ser feitos. Esta fornece detalhes sobre a comunicação entre a TAG e o reader, a modulação de sinais analógicos e esquemas de código para informação digital. A norma envolvendo informação define como se irá ler o bit stream das TAGs RFID e como a informação deve ser apresentada nas aplicações. As normas de conformidade definem métodos de teste para determinar a conformidade dos dispositivos (TAGs e readers) a um tipo de norma. As normas aplicativas definem como, por exemplo, poderá ser colocada uma TAG RFID num contentor.

 Alguns dos exemplos dos 4 tipos de normas no RFID são:

·         Normas tecnológicas: ISO 18000 – Define normas na interface ar entre TAGs e readers a várias frequências.

·         Normas envolvendo informação: ISO 15424 – Identificadores de portadoras de informação; ISO 15962 – Protocolo de informação: codificação; ISO 15963 – ID único na TAG

·         Normas de conformidade: ISO 18046 – Métodos de teste no desempenho de dispositivos RFID; ISO 18047 – Métodos de teste na conformidade de dispositivos RFID.

·         Normas aplicativas: ISO 10374 – Identificação automática de contentores de carga; ISO 18185 – comunicação RF para o selo electrónico em contentores de carga.

Norma ISO 14443

Esta norma define a operação de cartões de identificação funcionando a uma frequência de 13,56MHz e usando acoplamento indutivo. Esta frequência foi escolhida por várias razões técnicas (eficiente no acoplamento indutivo e pouca ou nenhuma absorção da potência em tecidos humanos). Estes cartões são chamados de cartões de proximidade, pois consegue-se ter acesso à informação a uma distância de até 10 cm do reader. Esta norma tem dois tipos de cartões, o tipo A e o tipo B. A diferença está no método de modulação do sinal e esquemas de codificação. A norma ISO 14443 está dividida em 4 partes, parte 1: engloba características físicas, parte 2: engloba interface do sinal e potência RF, parte 3: inicialização e anti-colisão e parte 4: protocolos de transmissão. As características mais importantes desta norma estão apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1 - Tabela resumo das características mais importantes da norma ISO 14443

 

Norma ISO 15693

Os dados contidos em cartões cuja norma é ISO 15693 podem ser lidos a uma distância maior em comparação com a norma ISO 14443. Esta distância pode chegar até 1 metro. Os sistemas que operam nesta norma funcionam a 13,56MHz e usam acoplamento indutivo (semelhante à norma 14443). A distância de leitura dos dados do cartão RFID até 1 metro, faz com que esta norma seja boa para aplicações de acesso e controlo de parques de estacionamento, onde existe, neste momento, o inconveniente de os utilizadores terem que abrir o vidro do carro para que o cartão RFID esteja perto do reader para se puder ler o ID do cartão. A norma ISO 15693 está dividida também em 4 partes, parte 1: engloba características físicas, parte 2: engloba interface do sinal, potência RF e frames, parte 3: protocolos e parte 4: registo de aplicações. As características mais importantes desta norma estão apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2  - Tabela resumo das características mais importantes da norma ISO 15693

 

Regulamentos

Os sinais RF (ondas) viajam e passam através de vários tipos de materiais (devido à sua pouca densidade, absorção e path loss). Assim, as ondas não podem ser facilmente confinadas num espaço específico e poderão interferir com o nosso sistema RF, que por sua vez pode interferir com o sistema RF deles (interferência mútua). Este tipo de interferência dependendo da sua potência, pode reduzir a distância de leitura do nosso sistema ou tornar o nosso sistema inoperativo. Para prevenir este tipo de situações foram criadas as agências governamentais de regulamentação do espectro. Estas autoridades definem quem pode usar o tipo de frequência, o propósito e como poderá fazê-lo. Existindo regulamentação do espectro electromagnético as empresas que pretendem transmitir sinal em RF terão que obedecer à autoridade governamental. Se não seguirem a regulamentação à risca, a autoridade (em Portugal a ANACOM) pode multar e cortar a emissão do sinal RF à empresa. Outra razão para haver regulamentação é para evitar que as transmissões RF provoquem lesões aos humanos. Os dispositivos RF transmitem e recebem energia. Por exemplo, o Wi-Fi que opera na frequência de 2,4GHz, que é a faixa dos microondas, pode provocar danos sérios aos tecidos humanos se for transmitido a potências muito elevadas.

Os regulamentos variam de país para país devido à diferença no uso de várias porções do espectro electromagnético. Para os cartões e readers RFID os regulamentos englobam os seguintes factores:

·         Potência do campo electromagnético - é usada na medição o Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) em watts;

·         Uso da banda - a gama de frequências atribuídas;

·         Espaçamento de canais – como alocar/dividir os canais de comunicação na faixa de frequência;

·         Duty cycle – Percentagem do tempo que o reader pode efectivamente transmitir.