RFID e seus impactos na logística

Conheça neste artigo como a tecnologia RFID (Radio-Frequency Identification ou Identificação por Rádio Frequência) já está revolucionando a logística. Confira também o vídeo RFID e o futuro dos negócios.

Por Andrey Freiberger e Marcelo B. P. Bezerra

INTRODUÇÃO

Com o advento da globalização, a competitividade no mundo dos negócios e da tecnologia tornou-se cada vez mais intensa. Outro aspecto das mudanças ocorridas na última década refere-se ao aumento da quantidade dos veículos de comunicação, como por exemplo, o surgimento da TV a cabo, a “invasão” dos PC’s nas residências e, principalmente, a Internet. Este último revolucionou os hábitos de milhares de pessoas que passaram a utilizá-lo, ora como fonte de pesquisa, ora como comodidade para efetuar compras, entretenimento, etc. A partir desta reflexão, entendemos que o bem mais valioso na atualidade chama-se “informação”. Quem a detém, tem maiores chances de prosperar e acompanhar as tendências do mercado. Este trabalho dará ênfase à Identificação por radiofreqüência (Radio Frequency Identification – RFID) ou comumente chamada de etiquetas inteligentes e que está causando grandes evoluções tecnológicas no setor de logística.

Especialistas em novidades da tecnologia afirmam que mais cedo ou mais tarde as etiquetas inteligentes estarão nos produtos que qualquer consumidor vier a comprar. Afirmam que esses pequenos chips revolucionarão a logística de estoque. Esses especialistas acreditam que essa etiqueta inteligente revolucionará o rastreamento e o gerenciamento de todo o processo, desde equipamento industrial a produtos farmacêuticos. Colocando-se uma etiqueta em uma peça ou uma embalagem, um objeto “passará informações” sempre que receber um sinal de rádio de um sensor de rastreio.

O objetivo deste trabalho é apresentar a Tecnologia de Identificação por Radiofreqüência(Radio Frequency Identification – RFID), demonstrando como a etiqueta inteligente já está revolucionando o mercado, e quais são as suas vantagens e desvantagens.

Um pouco de história

A tecnologia de RFID tem suas raízes nos sistemas de radares utilizados na Segunda Guerra Mundial. Os alemães, japoneses, americanos e ingleses utilizavam radares – que foram descobertos em 1935 por Sir Robert Alexander Watson-Watt, um físico escocês – para avisá-los com antecedência de aviões enquanto eles ainda estavam bem distantes. O problema era identificar dentre esses aviões qual era inimigo e qual era aliado. Os alemães então descobriram que se os seus pilotos girassem seus aviões quando estivessem retornando à base iriam modificar o sinal de rádio que seria refletido de volta ao radar. Esse método simples alertava os técnicos responsáveis pelo radar que se tratava de aviões alemães (esse foi, essencialmente, considerado o primeiro sistema passivo de RFID).

Sob o comando de Watson-Watt, que liderou um projeto secreto, os ingleses desenvolveram o primeiro identificador ativo de amigo ou inimigo (IFF – Identify Friend or Foe). Foi colocado um transmissor em cada avião britânico. Quando esses transmissores recebiam sinais das estações de radar no solo, começavam a transmitir um sinal de resposta, que identificava o aeroplano como Friendly (amigo). Os RFID funcionam no mesmo princípio básico. Um sinal é enviado a um transponder, o qual é ativado e reflete de volta o sinal (sistema passivo) ou transmite seu próprio sinal (sistemas ativos).

Avanços na área de radares e de comunicação RF (Radio Frequency) continuaram através das décadas de 50 e 60. Cientistas e acadêmicos dos Estados Unidos, Europa e Japão realizaram pesquisas e apresentaram estudos explicando como a energia RF poderia ser utilizada para identificar objetos remotamente.

Companhias começaram a comercializar sistemas antifurto que utilizavam ondas de rádio para determinar se um item havia sido roubado ou pago normalmente. Era o advento das tags (etiquetas) denominadas de “etiquetas de vigilância eletrônica” as quais ainda são utilizadas até hoje. Cada etiqueta utiliza um bit. Se a pessoa paga pela mercadoria, o bit é posto em off ou 0. E os sensores não dispararão o alarme. Caso o contrário, o bit continua em on ou 1, e caso a mercadoria sai através dos sensores, um alarme será disparado.

2. O FUNCIONAMENTO DA TECNOLOGIA RFID

2.1. RFID – Identificação por Radiofreqüência

RFID é a abreviação de Radio Frequency Identification – Identificação por Radiofreqüência. Diferentemente do feixe de luz utilizado no sistema de código de barras para captura de dados, essa tecnologia utiliza a freqüência de radio. Na década de 1980, o Massachusetts Institute of Technology (MIT), juntamente com outros centros de pesquisa, iniciou o estudo de uma arquitetura que utilizasse os recursos das tecnologias baseadas em radiofreqüência para servir como modelo de referência ao desenvolvimento de novas aplicações de rastreamento e localização de produtos. Desse estudo, nasceu o Código Eletrônico de Produtos – EPC (Electronic Product Code). O EPC definiu uma arquitetura de identificação de produtos que utilizava os recursos proporcionados pelos sinais de radiofreqüência, chamada posteriormente de RFID (Radio Frequency Identification).

2.1.1. EPC

O Código Eletrônico de Produto define uma nova arquitetura que utiliza recursos oferecidos pela tecnologia de radiofreqüência, e serve de referência para o desenvolvimento de novas aplicações. Tem como premissa fazer uso completo das mais recentes infra-estruturas como é a Internet, significando uma mudança de conceito na identificação, e principalmente no intercâmbio de informações. O EPC agiliza os processos e permite dar maior visibilidade aos produtos por meio da disponibilização de informações superior ao que se alcança hoje com as tecnologias disponíveis e utilizadas. É o rastreamento total, não somente de um processo ou de uma empresa, mas de cada produto individual aberto a toda a cadeia de suprimentos.

A EPCglobal é uma organização sem fins lucrativos que foi criada para administrar e fomentar o desenvolvimento da tecnologia RFID que teve início com a iniciativa do AutoId Center. Entre as inúmeras aplicações desta tecnologia, a proposta EPCglobal é a padronização da tecnologia para aplicações em gerenciamento da cadeia de suprimentos. Neste sentido ela não padroniza o produto em si, mas a interface entre os diversos componentes que viabilizam a Internet dos Objetos. Assim existem padrões para protocolo de comunicações entre a etiqueta e a leitora, entre a leitora e os computadores, entre computadores na internet.

2.2. Utilização do RFID

A necessidade de captura das informações de produtos que estivessem em movimento incentivou a utilização da radiofreqüência em processos produtivos. Juntou-se a isso a necessidade de utilização em ambientes insalubres e em processos que impediam o uso de código de barras. Essa tecnologia facilita o controle do fluxo de produtos por toda a cadeia de suprimentos de uma empresa, permitindo o seu rastreamento desde a sua fabricação até o ponto final da distribuição. Tal tecnologia utiliza as Etiquetas Inteligentes – etiquetas eletrônicas com um microchip instalado – que são colocadas nos produtos. Esse produto pode ser rastreado por ondas de radiofreqüência utilizando uma resistência de metal ou carbono como antena.

2.3. Processo de Comunicação

As Etiquetas Inteligentes são capazes de armazenar dados enviados por transmissores. Elas respondem a sinais de rádio de um transmissor e enviam de volta informações quanto a sua localização e identificação. O microchip envia sinais para as antenas, que capturam os dados e os retransmitem para leitoras especiais, passando em seguida por uma filtragem de informações, comunicando-se com os diferentes sistemas da empresa, tais como Sistema de Gestão, Sistema de Relacionamentos com Clientes, Sistemas de Suprimentos, Sistema de Identificação Eletrônica de Animais, entre outros.

Esses sistemas conseguem localizar em tempo real os estoques e mercadorias, as informações de preço, o prazo de validade, o lote, enfim, uma gama de informações que diminuem o processamento dos dados sobre os produtos quando encontrados na linha de produção.

2.4. Componentes da RFID

Os componentes da tecnologia RFID são três: Antena, Transceiver (com decodificador) e Transponder (chamado de RF Tag ou apenas Tag), composto de antena e microchip.

2.4.1. Antena

A antena ativa o Tag, através de um sinal de rádio, para enviar/trocar informações (no processo de leitura ou escrita). As antenas são fabricadas em diversos tamanhos e formatos, possuindo configurações e características distintas, cada uma para um tipo de aplicação. Quando a antena, o transceiver e o decodificador estão no mesmo invólucro recebem o nome de “leitor”.

2.4.2. Transceiver e Leitor

O leitor emite freqüências de rádio que são dispersas em diversos sentidos no espaço, desde alguns centímetros até alguns metros, dependendo da saída e da freqüência de rádio utilizada. O leitor opera pela emissão de um campo eletromagnético (radiofreqüência), a fonte que alimenta o Transponder, que, por sua vez, responde ao leitor com o conteúdo de sua memória. Por apresentar essa característica, o equipamento pode ler através de diversos materiais como papel, cimento, plástico, madeira, vidro, etc. Quando o Tag passa pela área de cobertura da antena, o campo magnético é detectado pelo leitor, que decodifica os dados codificados no Tag, passando-os para um computador realizar o processamento.

2.4.3. Transponder

Os Transponders (ou RF Tags) estão disponíveis em diversos formatos, tais como cartões, pastilhas, argolas e em materiais como plástico, vidro, epóxi, etc. Os Tags têm 2 categorias: Ativos e Passivos. Os primeiros são alimentados por uma bateria interna e permitem processos de escrita e leitura. Os Tags Passivos são do tipo só leitura (read only), usados para curtas distâncias. Nestes, as capacidades de armazenamento variam entre 64 bits e 8 kbits.

2.4.4. Faixas de Freqüência

Os sistemas de RFID são definidos pela faixa de freqüência que operam. Os Sistemas de Baixa Freqüência vão de 30 kHz a 500 kHz e servem para curta distância de leitura Tendo um baixo custo operacional, esses sistemas são utilizados em controles de acesso, identificação e rastreabilidade de produtos, entre outras coisas.

Os Sistemas de Alta Freqüência vão de 850 MHz a 950 MHz e de 2,4 GHz a 2,5 GHz e servem para leitura em média e longa distâncias e leituras a alta velocidade. São utilizados em veículos e para coleta automática de dados.

3. RFID versus Código de Barras

A necessidade de identificação automática de produtos é antiga, justificada pela demora em se digitar o número de um produto, e pela possibilidade de erros nessa digitação. Podemos facilmente imaginar o trabalho e os erros que seriam gerados se todos os produtos de um mercado, por exemplo, tivessem que ser manualmente digitados no momento do seu pagamento. Foi nesse contexto que surgiu o código de barras, que nada mais é do que a representação gráfica de um número, através de barras paralelas contrastantes. A utilização dos códigos de barras rapidamente migrou para os mais variados processos de identificação, sejam eles relacionados a produtos individuais, caixas, palletts, cartões de acesso, dentre outros.

A tecnologia de RFID não tem a pretensão de substituir o código de barras em todas as suas aplicações. A RFID deve ser vista como um método adicional de identificação, utilizado em aplicações onde o código de barras e outras tecnologias de identificação não atendam a todas as necessidades, a ainda pode ser usada sozinha ou em conjunto com algum outro método de identificação. Cada tipo de identificação tem suas vantagens, e o que precisamos é saber aproveitar os melhores benefícios de cada tecnologia para montar uma solução ideal. Os benefícios primários de RFID são: a eliminação de erros de escrita e leitura de dados, coleção de dados de forma mais rápida e automática, redução de processamento de dados e maior segurança. Quanto às vantagens da RFID em relação às outras tecnologias de identificação e coleção de dados, temos: operação segura em ambiente severo (lugares úmidos, molhados, sujos, corrosivos, altas temperaturas, baixas temperaturas, vibração, choques), operação sem contato e sem necessidade de campo visual e grande variedade de formatos e tamanhos.

Segue abaixo um comparativo entre RFID e Código de Barras:

Características RFID Código de Barras
Resistência Mecânica Alta Baixa
Formatos Variados Etiquetas
Exige Contato Visual Não Sim
Vida Útil Alta Baixa
Possibilidade de Escrita Sim Não
Leitura Simultânea Sim Não
Dados Armazenados Alta Baixa
Funções Adicionais Sim Não
Segurança Alta Baixa
Custo Inicial Alto Baixo
Custo de Manutenção Baixo Alto
Reutilização Sim Não

Fonte: Acura Technologies Ltd, 2007.

Outras comparações funcionais são:

Comparativo de Funcionalidade
Código de Barras RFID
1. Permite só leitura (Read only) 1. Pode ser lido e escrito incontável números de vezes.
2.. Precisa estar visível. Preferência em frente 2. Não precisa estar a vista ( de frente) para ser lido
3. Somente uma leitura por vez 3. Sistema anti-colisão permite múltiplas leituras simultâneas
4. Procurar base de dados 4. Identificação única de item
5. Necessidade de múltiplas impressões de etiquetas para suprir a cadeia de abastecimento 5. Cada tag tem uma vida útil de 10 anos
6. Exige ambiente apropriado 6. Oferece resistência química, de temperatura e mecânica.

Fonte: IDTEC, 2007.

4. Panorama geral do uso do RFID

4.1. Vantagens do uso

Como vantagens da Tecnologia RFID podemos destacar, entre outras:

  • a capacidade de armazenamento, leitura e envio dos dados para etiquetas ativas;
  • a detecção sem necessidade da proximidade da leitora para o reconhecimento dos dados;
  • a durabilidade das etiquetas com possibilidade de reutilização ;
  • a redução de estoque;
  • a contagem instantânea de estoque, facilitando os sistemas empresariais de inventário;
  • a precisão nas informações de armazenamento e velocidade na expedição;
  • a localização dos itens ainda em processos de busca;
  • a melhoria no reabastecimento com eliminação de itens faltantes e aqueles com validade vencida;
  • a prevenção de roubos e falsificação de mercadorias;
  • a otimização do processo de gestão portuária, permitindo às companhias operarem muito próximo da capacidade nominal dos portos.

4.2. Desvantagens do uso

Como desvantagens, podemos apresentar os seguintes itens:

  • O custo elevado da tecnologia RFID em relação aos sistemas de código de barras é um dos principais obstáculos para o aumento de sua aplicação comercial.
  • Atualmente, uma etiqueta inteligente custa nos EUA cerca de 25 centavos de dólar cada, na compra de um milhão de chips. No Brasil, segundo a Associação Brasileira de Automação, esse custo sobe para 80 centavos até 1 dólar a unidade.
  • O preço final dos produtos, pois a tecnologia não se limita ao microchip anexado ao produto apenas. Por trás da estrutura estão antenas, leitoras, ferramentas de filtragem das informações e sistemas de comunicação.
  • O uso em materiais metálicos e condutivos relativos ao alcance de transmissão das antenas. Como a operação é baseada em campos magnéticos, o metal pode interferir negativamente no desempenho. Entretanto, encapsulamentos especiais podem contornar esse problema fazendo com que automóveis, vagões de trens e contêineres possam ser identificados, resguardadas as limitações com relação às distâncias de leitura. Nesse caso, o alcance das antenas depende da tecnologia e freqüência usadas, podendo variar de poucos centímetros a alguns metros (cerca de 30 metros), dependendo da existência ou não de barreiras.
  • A padronização das freqüências utilizadas para que os produtos possam ser lidos por toda a indústria, de maneira uniforme.
  • A invasão da privacidade dos consumidores por causa da monitoração das etiquetas coladas nos produtos. Para esses casos existem técnicas de custo alto que quando o consumidor sai fisicamente de uma loja, a funcionalidade do RFID é automaticamente bloqueada.

4.3. Desafios atuais

Embora nos últimos anos tenha havido avanços consideráveis na tecnologia utilizada para o RFID, diversos desafios ainda se mostram reais para uma ampla expansão desta tecnologia. Estes desafios se concentram muito na aplicação que é feita do dispositivo, sendo que para determinados usos a tecnologia está razoavelmente consolidada, enquanto que para outros ainda deve ser desenvolvida. Os que se sobressaem são:

Preço: embora atualmente os preços destes dispositivos estejam competitivos a ponto de substituir inclusive códigos de barra em produtos, para produtos de baixo valor (e baixo lucro) esta substituição não se mostra vantajosa (por isso a tendência é esta substituição primeiro em produtos de alta margem de lucro). Este é apenas um exemplo dentre as aplicações imaginadas (e ainda não imaginadas) de onde o preço da tecnologia ainda deve cair.

Poder de processamento e fornecimento de energia: para dispositivos com RFID ativo, o tempo de vida da bateria ainda é um problema. De fato, este é um problema generalizado entre os dispositivos móveis, sejam computacionais ou não. A curta duração da carga das baterias atuais limita o desenvolvimento de novos dispositivos e aplicações, pois estes requerem mais poder de processamento, que por sua vez requer maior fornecimento de energia. Para dispositivos com RFID passivo, embora eles sejam energizados no momento da utilização pelo leitor, a carga obtida por esta energização é proporcional à distância que este se encontra do leitor, de modo que quanto mais distante menor a carga obtida. Isto também limita o desenvolvimento de novas aplicações, obrigando-as a ficarem mais próximas do leitor para receberem a carga apropriada para o processamento, o que pode fugir completamente do propósito da aplicação.

Distância de leitura: independentemente do problema de poder de processamento, algumas aplicações podem requerer que a identificação de dispositivos com RFID seja feita a muitos metros de distância, o que ainda não é suportado.

Miniaturização: embora pequenos o suficiente para serem colocados em etiquetas, algumas aplicações podem necessitar de dispositivos RFID imperceptíveis à visão e ao tato, para permitir sua total integração à rotina das pessoas. Outras podem requerer um alto número de dispositivos no mesmo local, de modo que o tamanho atual dos dispositivos inviabiliza esta acumulação.

Bibliografia:

Bernardo, C. G. A tecnologia RFID e os benefícios da etiqueta inteligente para os negócios, Disponível em http://www.unibero.edu.br. Acessado em 20 de Maio de 2007.
Technews Especial. Identificação por Rádio Freqüência: O fim dos códigos de barras e bidimensionais?, Disponível em http://www.sunnyvale.com.br. Acessado em 13 de Maio de 2007.
Santana, S. R. M. RFID: Identificação por radiofreqüência, 2005. Monografia (Tecnologia em Informática) – Faculdade de Tecnologia da Baixa Santista, Santos.
IDTEC, RFID x código de barras: estudo comparativo. Disponível em http://www.idtec-etiquetainteligente.com.br. Acessado em 17 de Maio de 2007.
Almeida, B. M. Etiqueta inteligente (RFID): a nova fronteira da cadeia de distribuição. Disponível em http://www.fgvsp.br. Acessado em 17 Maio de 2003.


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Escrito Por : Leandro C. Coelho, Ph.D., é Professor de Logística e Gestão da Cadeia de Suprimentos na Université Laval, Québec, Canadá. Conheça mais no menu Sobre (acima).

em : quarta-feira, 24 mar, 2010


  • Nilmar Almeida

    Na comparação com o código de barras o RFID, o está muito avançado. Mas como no artigo mesmo fala, ele é feito para acrescentar e não substituir. Pois inovações estão acontecendo se falando de código de barras. O exemplo é o código de barras 2D, que armazena n vezes mais que o convencional. E vem sendo utilizado principalmente na industria de eletronicos, devido a grande número de informações contidas nesse novo código de barras.

  • José Ismael B

    Já faz ums 10 anos que venho acompanhando um pouco esta tecnologia RFID, agora estou me aprofundando mais, pois pretendo desenvolver um software de gestão e controle de materiais e patrimonios, já fiz alguns contatos com secretarias de governo do meu Estado para criar um produto, e lendo este artigo me deixou bem mais animado para continuar, vou continuar lendo a respeito…

    obrigado por postar a materia.

    grato

    ismael

  • Adriano m feitoza

    No brasil o RFID esta gatinhando mas logos sera uma realidade e que sera uma ferramenta de grande utilização em varios pontos desde uma compra em supermercados ate uma compra em lojas e principalmente na internet ou voces duvidam.

  • http://www.otatec.com Wellington Martins

    O RFID já é uma realidade, porem a política de negocios que envolvem a solução são tratadas na grande maioria por especuladores, deve se tomar mais cuidado sobre a tratativa do projeto RFID é para ser usado para coletar informações, registra-las e alimentar um banco de dados sem interferência humana.

    Quando ultrapassarmos esta barreira todos irão enchegar os beneficios da tecnologia, no mundo atual a informação tem preço muito alto e o RFID ja esta num patamar de negocio totalmente viavel principalmente nas areas de logistica / patrimonio / embalagens retornaveis.

    ATT.

    Agradeço a oportunidade do comentario.

  • http://www.facebook.com/LornaJorge Lorna De Sousa Jorge

    Obrigada! Ajudou bastante no meu trabalho para a FGV!! Texto rápido direto ao assunto, heheh, mas quem sou eu para falar de um Ph.D., obrigada!!!

  • Marialice Silverio

    Trata-se de um texto que explicita de forma clara a funcionalidade do RFID, ao ler, acabei compreendendo a diferença desse dispositivo com o código de barras.