A interoperabilidade entre os componentes do sistema é possível graças aos padrões estabelecidos por diferentes organizações. Esses padrões são essenciais para garantir a compatibilidade entre componentes projetados e produzidos por diversas organizações. Exemplos de tais organizações incluem a International Organization for Standardization (ISO), o American National Standards Institute (ANSI) e a EPCglobal.
Podem existir vários padrões para uma finalidade específica e, embora a adesão a eles não seja obrigatória, é necessário seguir os regulamentos. A adesão aos mandatos não é obrigatória. As organizações estabelecem mandatos como um meio de se envolver com diferentes associados comerciais. As seções subsequentes descrevem os diferentes padrões e normas de RFID que afetarão a escolha de uma tag específica.
Padrões para a tecnologia RFID
Nesta seção, discutiremos os principais padrões que são essenciais a serem considerados ao escolher uma etiqueta RFID ou ao criar um sistema RFID.
A série de padrões conhecida como ISO/IEC 18000 é composta de sete partes, todas relacionadas ao protocolo da interface aérea. Dentro desses padrões, há diretrizes específicas para a utilização de cinco bandas de frequência diferentes na comunicação entre interrogadores e tags. Esta análise se concentrará apenas nas seções mais significativas.
Na segunda parte, são estabelecidas diretrizes para a comunicação da interface aérea entre o interrogador e a tag, especificamente para frequências abaixo de 135 kHz (comumente conhecidas como tags de baixa frequência). Esta seção descreve o protocolo, os comandos e as técnicas para identificar e trocar informações com uma única tag de um grupo de várias tags (conhecido como anticolisão), embora o uso da anticolisão não seja obrigatório.
A ISO/IEC 18000-3 é uma norma que especifica os requisitos técnicos para sistemas ativos de identificação por radiofrequência (RFID) que operam a 13,56 MHz. Esse padrão também é conhecido como parte 3 da série ISO/IEC 18000.
A frequência de 13,56 MHz é usada para comunicações de interface aérea de acordo com esse padrão. Ele descreve as especificações para a camada física, o sistema de gerenciamento de colisões e os valores de protocolo dos sistemas RFID que operam na frequência de 13,56 MHz para identificar itens (comumente conhecidos como etiquetas de alta frequência).
Padrão ISO/IEC 18000-4
A frequência de 2,45 GHz é utilizada em aplicativos de gerenciamento de itens para dispositivos RFID, e esse padrão descreve o protocolo de comunicação para a interface aérea. Ele inclui dois modos: um para tags passivas que operam como um interrogador fala primeiro (ITF) e outro para tags assistidas por bateria que operam como uma tag fala primeiro (TTF).
A norma ISO/IEC 18000-6
A faixa de frequência de 860 a 960 MHz, também conhecida como UHF, segue um conjunto de diretrizes que definem as interações físicas entre o interrogador e a etiqueta, bem como os protocolos, comandos e esquemas de arbitragem de colisão para sistemas RFID passivos. Essas diretrizes, conhecidas como padrão, incluem três tipos: A, B e C. Deve-se observar que os tipos A e B não são comumente usados, enquanto o tipo C é essencialmente o mesmo que o padrão EPCglobal Gen 2.
ISO/IEC 18000-7
O padrão ISO/IEC 18000-7 é um conjunto de protocolos usados no campo da tecnologia RFID.
A Seção 7 descreve as especificações para a conexão sem fio de dispositivos RFID que funcionam como uma etiqueta de radiofrequência ativa na faixa de frequência de 433 MHz, especificamente em aplicações que envolvem o gerenciamento de itens. Em geral, esses aplicativos funcionam a distâncias superiores a 1 metro. Esse padrão foi criado especificamente para tags ativas que foram aprovadas pela Comissão Federal de Comunicações para leitura e gravação. Essas etiquetas são utilizadas pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos e pela União Postal Universal e têm um alcance de leitura de mais de 300 pés.
ISO 14443
Os cartões de identificação de frequência de 13,56 MHz que utilizam acoplamento indutivo de campo próximo são descritos nesta norma. Esses cartões são conhecidos como cartões de proximidade e são normalmente usados para fins de identidade, segurança, pagamento, trânsito em massa e controle de acesso. Os sistemas ISO 14443 são projetados especificamente para uma distância de aproximadamente 10 centímetros (3,94 polegadas), o que os torna adequados para aplicações em máquinas de venda automática.
A norma ISO 15693 é utilizada para garantir a compatibilidade e a interoperabilidade entre dispositivos e sistemas de identificação por radiofrequência (RFID) de diferentes fabricantes.
O padrão ISO 15693 refere-se a cartões de proximidade que têm um alcance de leitura maior em comparação com os cartões de proximidade ISO 14443. Esses sistemas funcionam em uma frequência de 13,56 MHz e utilizam acoplamento indutivo de campo próximo, permitindo uma distância máxima de leitura de 3 a 5 pés. Esse alcance os torna adequados para várias finalidades, incluindo acesso físico e controle de entrada em estacionamentos. Além disso, a ISO 15693 serve de base para uma ampla gama de aplicações que vão além dos cartões inteligentes sem contato, como o rastreamento de bagagens de companhias aéreas e o gerenciamento de cadeias de suprimentos.
O padrão EPCGLOBAL/GS1 GEN2
O protocolo EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class 1 Generation 2 UHF RFID para comunicações em 860-960 MHz, oficialmente conhecido como ISO 18000-6C, foi criado pela EPCglobal, Inc. em 2004. Essa organização, agora conhecida como GS1, desenvolveu o padrão e ele foi aprovado em julho de 2006. Esse padrão descreve os parâmetros da interface aérea para tags que operam na faixa de frequência de 860-960 MHz e permite o uso de várias frequências dentro dessa faixa com base em regiões geográficas. Existem várias versões desse padrão, sendo a mais recente a Gen2v3 3.0(ratificada em Janeiro de 2024), que introduz novos recursos ao protocolo.
O protocolo EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class 1 Generation 2 UHF RFID, que opera em 860-960 MHz e foi desenvolvido pela EPCglobal (agora GS1) e ratificado pela ISO, também pode ser chamado de Gen 2, C1G2, Class 1 Generation 2 ou ISO 18000-6c.
O Key Gen2 oferece uma variedade de recursos que melhoram muito sua funcionalidade. Um desses recursos é a capacidade de alterar dinamicamente o método de codificação com base no nível de ruído ao redor. Isso permite uma codificação mais rápida em ambientes com pouco ruído e um desempenho otimizado em ambientes barulhentos e com muita gente. Além disso, o leitor tem três modos de operação: simples, múltiplo e denso, sendo o último ideal para implantações empresariais com vários leitores. O Gen2 também oferece gerenciamento de população de tags, permitindo a leitura eficiente por meio de comandos de seleção, inventário e acesso. Além disso, as senhas de acesso e de eliminação foram aumentadas para 32 bits, melhorando a segurança dos dados nas tags. As tags também fornecem um número gerado aleatoriamente ao leitor para proteção dos dados. Além disso, elas podem operar em quatro sessões diferentes simultaneamente, evitando a interferência entre vários leitores. A Gen2 também tem um design de comunicação mais robusto para evitar erros e leituras fantasmas. Sua taxa de transmissão de dados foi significativamente aprimorada, atingindo agora até 640 Kbps, o que é cinco vezes mais rápido do que os padrões anteriores. Além disso, a memória do tag foi dividida em quatro bancos, cada um com diferentes níveis de acessibilidade, proporcionando maior segurança e flexibilidade. Por fim, o algoritmo Q foi implementado para reduzir a colisão de tags e melhorar a segurança da comunicação entre a tag e o leitor.
AS ATUALIZAÇÕES DA GEN2V2 PARA A GEN2 (V1) CONSISTEM EM:
- A capacidade de garantir a não rastreabilidade é fornecida pela função, que permite a ocultação de dados, a limitação dos privilégios de acesso e a redução do intervalo de leitura de uma tag.
- Há suporte disponível para a autenticação criptográfica de tags e leitores, que serve para confirmar a identidade e a origem, além de minimizar o risco de falsificação e acesso não autorizado.
- A memória do usuário foi aprimorada para permitir codificações adicionais, como registro de manutenção, a serem adicionadas ao longo da vida útil de um produto.
- Uma etiqueta “Não removível” é oferecida para dispositivos eletrônicos e vestuário com etiquetas costuradas, indicando que a etiqueta não pode ser facilmente removida sem comprometer a funcionalidade pretendida do produto.
Para saber mais sobre a Gen2v2 e Gen2v3, consulte a Ficha Técnica e visite o site da GS1.
Os padrões de dados para tags EPC, versão 1.9, foram publicados em julho de 2014.
Este documento padronizado descreve os formatos de dados da etiqueta EPC para etiquetas da Geração 2, incluindo a codificação do EPC na etiqueta e nas camadas dos sistemas de informação da Rede de Sistemas EPC. O padrão também abrange os esquemas de codificação para o EPC General Identifier (GID) e seis outros sistemas de numeração de 96 bits usados no comércio global:
– SGTIN (Serialized GTIN) – Número de item de comércio global EAN.UCC serializado
– SSCC – Código serial de contêiner de remessa emitido pelo EAN.UCC
– GLN – Número de localização global fornecido pelo EAN.UCC
– GRAI – Identificador Global de Ativo Retornável designado pelo EAN.UCC
– GIAI – Identificador global de ativo individual designado pelo EAN.UCC
– DoD – Número atribuído pelo Departamento de Defesa dos EUA
REQUISITOS DEFINIDOS PELO SETOR
Grandes organizações, como Walmart, Target, Zara, Marks & Spencer e o Departamento de Defesa dos EUA (DoD), são responsáveis pela criação de mandatos que exigem mercadorias de vários fornecedores em todo o mundo. O principal objetivo dessas exigências, que utilizam a tecnologia RFID, é melhorar a eficiência das cadeias de suprimentos e, por fim, reduzir os custos. Embora a conformidade com esses mandatos não seja obrigatória, o não cumprimento pode ter consequências em sua parceria com a organização, o que pode prejudicar futuras oportunidades de negócios. É importante observar que todos os mandatos exigem o uso de sistemas UHF e quase todos agora exigem o uso de etiquetas da Geração 2, exceto o Departamento de Defesa dos EUA, que utiliza principalmente etiquetas RFID ativas em 433 MHz e só utiliza etiquetas passivas da Geração 2 para aplicações selecionadas.
A implementação de todos os requisitos se estende por mais de um ano e envolve a utilização de etiquetas RFID nos paletes e caixas enviados. Embora atualmente não haja nenhuma exigência de etiquetagem no nível do item, os mandatos exigem a inclusão de um documento eletrônico que liste todos os números de etiqueta enviados ao cliente. Alguns fornecedores, especificamente empresas menores, começaram a adicionar etiquetas RFID a suas caixas e paletes pouco antes do envio, comumente conhecido como “tag and ship” ou “slap and ship”. No entanto, essas empresas estão incorrendo no custo do sistema RFID sem colher nenhum benefício dele. Um dos resultados positivos dos mandatos é a aceleração da implementação da RFID. Se não fossem os mandatos, muitas empresas não teriam adotado a RFID tão rapidamente.