Acoplamento difuso de retorno – backscatter

A Física por trás da Tecnologia
RFID
Profa. Renata Rampim de Freitas Dias, RFIDSCM
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Espectro electromagnético
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Espectro de frequência para o sistema RFID
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 = 3X108 m/s.
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.
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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.
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.
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.
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.
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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.
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.
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.
Acoplamento indutivo
Um resistor da etiqueta, liga e desliga,
gerando flutuações no campo magnético, o
que cria alterações de voltagem na antena do
leitor.
Como a informação é transmitida do leitor
para etiqueta RF ou vice-versa?
PORTADORA
Como?
Modulação
É um processo pelo qual uma onda portadora
transporta o sinal de informação, variando as
seguintes características da portadora:
• Amplitude;
• Frequência;
• Fase.
Protocolo de anticolisão
O protocolo de anticolisão é utilizado
quando existem várias etiquetas RFID na zona
de interrogação!
Exemplo: protocolo ALOHA.
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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.
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