Por fim, transmissor e receptor devem utilizar o mesmo protocolo de comunicac¸˜ao para que haja a correta leitura das informac¸˜oes, ou seja, deve seguir as mesmas regras para gerar e ler uma informac¸˜ao. Esta regras incluem desde o tipo de modulac¸˜ao, codificac¸˜ao, a definic¸˜ao dos bits de sincronismo, bits de identificac¸˜ao, bits de verificac¸˜ao de integridade da informac¸˜ao, bits de dados e bit de parada. Para exemplificar, ser´a utilizado o padr˜ao ISO 10536 que define regras a cerca de transmissores e receptores de Identificac¸˜ao por Radio Frequˆencia (RFID) para cart˜oes inteligentes e os padr˜oes ISO 11784 e ISO 11785 que definem a estrutura da codificac¸˜ao e conceitos t´ecnicos, respectivamente, para sistemas RFID aplicados em identificac¸˜ao de animais. A tecnologia RFID ´e um exemplo de sistema de comunicac¸˜ao passivo. Geralmente sistemas RFID passivo s˜ao utilizados para controle de acesso, identificac¸˜ao de animais e aplicac¸˜oes de baixo custo. As frequˆencias utilizadas por este sistema est˜ao ligadas `as larguras de banda sem licenciamento obrigat´orio - Industrial, Scientific and Medical (ISM) (LUIS, 2010; FINKENZELLER, 2010). Portanto, h´a sistemas entre 100 e 135 kHz, 13,56 MHz e 2,45 GHz. Comercialmente, ´e de f´acil acesso etiquetas (tags) ou cart˜oes de 125 kHz ou 13,56 MHz destinadas ao controle de acesso e identificac¸˜ao (XU et al., 2014).
B.4.1 ISO10536
A ISO 10536, ´e uma norma internacional da International Organization for Standards (ISO) define as regras para desenvolvimento de cart˜oes de RFID que utilizam de acoplamento magn´etico para transmitir informac¸˜oes em distˆancias at´e 2 cm. A ISO 10536 ´e dividida em
quatro partes que definem caracter´ısticas f´ısicas, especificac¸˜oes do acoplamento, procedimentos eletrˆonicos e protocolo de transmiss˜ao.
O procolo de comunicac¸˜ao definido pela ISO 10536 especifica que quando h´a uma comunicac¸˜ao do cart˜ao para o leitor, o mesmo deve utilizar modulac¸˜ao BPSK em uma subportadora de 307.2 kHz. J´a na comunicac¸˜ao do leitor com o cart˜ao, a modulac¸˜ao deve ser Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) e codificac¸˜ao NRZ em banda passante.
B.4.2 ISO11784
O padr˜ao ISO 11784 determina o protocolo de comunicac¸˜ao para identificac¸˜ao de animais deve possuir 8 bytes (64 bits) de informac¸˜ao, por exemplo, o primeiro bit indica se a aplicac¸˜ao ´e em animais ou n˜ao, o bits 17 a 26 indicam o pa´ıs de acordo com a ISO/IEC 3166, enquanto os bits 27 a 64 carregam o c´odigo de identificac¸˜ao nacional (FINKENZELLER, 2010).
B.4.3 ISO11785
O padr˜ao ISO 11784 determina as caracter´ısticas t´ecnicas de leitores e tags quando aplicados a identificac¸˜ao de animais. A padronizac¸˜ao das t´ecnicas de modulac¸˜ao, codificac¸˜ao e demais especificac¸˜oes facilitam a fabricac¸˜ao de leitores que leiam tags dos mais diversos fabricantes.
A ISO 11784 especifica que a frequˆencia de operac¸˜ao do leitor deve ser de 134,2 ± 1,8 kHz. Al´em de estipular os tempos de envio da informac¸˜ao e recepc¸˜ao, ao qual, o leitor deve gerar um campo magn´etico vari´avel respons´avel por ativar a tag durante 50 ms e desabilitar este campo durando 3 ms. Durante o primeiro per´ıodo de 50 ms o leitor aguarda a resposta da tag. No caso de uma comunicac¸˜ao bidirecional, seja full-duplex ou half-duplex, se o per´ıodo de 50 ms n˜ao for suficiente para transmitir a informac¸˜ao, pode-se estender o tempo at´e 100 ms. No caso de uma comunicac¸˜ao sequencial, os dados comec¸am a ser recebidos no per´ıodo de 3 ms, j´a que os 50 ms cujo campo de ativac¸˜ao esta habilitado ocorre a carga de um capacitor que suprir´a a energia da tag durante o intervalo que n˜ao h´a campo. Neste ´ultimo caso o tempo de pausa do campo pode ser estendido a at´e 20 ms (FINKENZELLER, 2010).
Para sistemas full/half-duplex, o padr˜ao determina o uso da modulac¸˜ao ASK atrav´es do procedimento de modulac¸˜ao de carga, que corresponde ao chaveamento de uma carga resistiva ou n˜ao; respons´avel por variar a impedˆancia do secund´ario do link indutivo, consequentemente, alterando a amplitude do campo magn´etico acoplado. A codificac¸˜ao utilizada ´e a codificac¸˜ao
diferencial bif´asica (DBP), e a taxa de bit deve corresponder a divis˜ao da frequˆencia do leitor por 32, que no caso para 134,2 kHZ, obt´em-se uma taxa de transmiss˜ao de 4194 bit/s (FINKENZELLER, 2010).
Seu protocolo de comunicac¸˜ao tamb´em determina que haja 11 bits de cabec¸alho, ou header, respons´avel por indicar o in´ıcio da comunicac¸˜ao e auxiliar no sincronismo, e outros 113 bits de informac¸˜ao divididos em: c´odigo de identificac¸˜ao e bits para confirmac¸˜ao da integridade da mensagem al´em da inserc¸˜ao de bits de stuffing para reduzir a probabilidade de uma sequˆencia igual ao header “00000000001”, como mostra a figura 97 (FINKENZELLER, 2010).
Figura 97: Estrutura dos dados no protocolo de comunicac¸˜ao definido pelo padr˜ao ISO 11784. Fonte: Adaptado de (FINKENZELLER, 2010).
J´a para sistemas sequenciais, a t´ecnica de modulac¸˜ao que deve ser empregada ´e a FSK com codificac¸˜ao NRZ, considerando 134,2 kHz como n´ıvel l´ogico ’0’ e 124,2 kHz como n´ıvel l´ogico ’1’. Neste caso a taxa de transmiss˜ao equivale a frequˆencia de transmiss˜ao divido por 16, assim, a taxa de bit ´e de 8387 bit/s para n´ıvel baixo e 7762 bit/s para n´ıvel alto.
B.4.4 EM 4100
EM4100´e um circuito integrado desenvolvido pela EM Microelectronics, para uso em
cart˜oes RFID. Suporta apenas o envio de informac¸˜ao, sendo muito utilizado em sistemas de controle de acesso. Para que seja poss´ıvel utiliz´a-lo ou desenvolver dispositivos que o leia, ´e necess´ario verificar as caracter´ısticas do seu pr´oprio protocolo.
No caso do EM4100, seu protocolo define at´e trˆes tipos de codificac¸˜ao poss´ıvel: Manchester, DPC e PSK, podendo trabalhar a 64, 32 ou 16 per´ıodos da frequˆencia de operac¸˜ao. A faixa de frequˆencia ´e de 100 a 150 kHz, sendo determinado pela frequˆencia de ressonˆancia do circuito LC inserido externamente (EM MICROELECTONIC, 2004; PRIORITY ONE DESIGN, 2007).
Outro ponto fundamental ´e a definic¸˜ao dos bits que formam a mensagem. S˜ao 64 bits transmitidos, composto por 9 bits de reader, 8 bits de identificac¸˜ao, 32 bits de dados, 14 bits de paridade e 1 bit de parada. O reader ´e respons´avel por indicar o in´ıcio do envio dos
Figura 98: Estrutura dos dados no protocolo de comunicac¸˜ao do circuito integrado EM4100. Fonte: Adaptado de (EM MICROELECTONIC, 2004).
dados e auxiliar no sincronismo da comunicac¸˜ao, j´a os bits de paridade s˜ao divididos em dois blocos: 10 bits correspondem a paridade horizontal de cada sequˆencia de 4 bits de dados, e 4 bits correspondem a paridade vertical das 4 colunas de dados apresentada na figura 98.
AP ˆENDICE C -- ESQUEM ´ATICOS E PCIS FINAIS