Etiquetas de Rádio Freqüência

Durante muitos anos o código de barras liderou a identificação dos produtos e o controle logístico. No entanto, com o avanço tecnológico na eletrônica e o surgimento de novas necessidades por parte dos integrantes da cadeia de suprimentos, tal tecnologia está sendo substituída pela identificação por rádio freqüência. Porém não é apenas isso, o desenvolvimento do RFID proporcionou o uso da codificação e de sistemas de informações nas mais diversas áreas, antes, apenas presentes nos filmes de ficção científica.

O RFID começou a ser desenvolvido quando a gigante dos supermercados Wal-Mart aprovou um orçamento milionário para pesquisas sobre a eficácia da dessa tecnologia a partir da década de 90. A estratégia da empresa era ser a pioneira na substituição dos códigos de barras, em uso desde 1970, por etiquetas inteligentes e obrigar seus maiores fornecedores a usá-las.

Em 1999, um grupo de cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT) em parceria com algumas empresas, fundaram um centro de pesquisas de identificação automática, o Auto-ID Center. O foco principal da pesquisa era desenvolver ainda mais a tecnologia da identificação por rádio freqüência e propor soluções para as empresas de como rastrear seus ativos.

O resultado da pesquisa foi a criação de uma rede altamente conectada, onde, dispositivos espalhados por toda a empresa poderiam se comunicar uns com os outros trocando informações em tempo real sobre localização, conteúdo, destino e condições de estocagem dos ativos. Essa comunicação permitiu a integração com softwares de apoio à decisão, praticamente transformando os enganos em coisas do passado.

Hoje em dia, o avanço nessa tecnologia permite muito mais que rastrear apenas ativos, mas também movimentos de produtos, contêineres, veículos e outros ativos ao longo de uma vasta área geográfica.

RFID x Código de Barras
Aparentemente, o futuro do código de barras não é muito tentador. Com a grande maioria dos varejistas utilizando softwares de WMS e TMS, a troca por uma tecnologia mais moderna, rápida e eficiente que interaja com tais programas é iminente. O alto custo é o maior empecilho ao RFID. O preço de uma etiqueta de código de barras, praticamente se resume à pequena quantidade de tinta gasta na sua impressão, muitas vezes nem levada em consideração no mark-up dos produtos por estar situada no final da curva ABC. Por outro lado, o selo do RFID custa em média US$ 0,50.

Em produtos de maior valor agregado a tecnologia se torna viável, mas se torna altamente inviável quando aplicadas a produtos que custam, às vezes, muito menos que a própria etiqueta. Everaldo Luiz Reyes, gerente de alianças e canais da HHP, conta que a Petrobrás cogitava a opção de rádio para fazer a leitura de bens patrimoniais. Mas optou pela alternativa convencional quando viu que, apenas para gerar as etiquetas, gastaria US$ 300 mil.

Outro fator que atrasa a adoção do RFID é a falta de um padrão definido. Como existem quatro freqüências para a solução, a EPC Global prega uma definição para ser usada globalmente. Representada localmente pela EAN Brasil, a entidade tem como missão desenvolver a utilização da etiquetas por rádio freqüência na cadeia de suprimento, estudar as faixas de rádio e a melhor forma de migrar de uma tecnologia para a outra. Já o código de barras possui padrões bem definidos e aceitos internacionalmente.

Apesar dessas diferenças e outras que serão apresentadas no quadro resumo em seguida, o grande diferencial do RFID está na capacidade de ler etiquetas simultaneamente a distâncias superiores a 100 metros, mesmo existindo barreiras físicas como paredes e divisória. Essa característica mudou o conceito de melhorias nas coletas de dados: em vez de se buscar a maximização da quantidade de códigos de barras lidos por minuto, sendo eles escaneados um de cada vez (funcionando como um gargalo), o RFID proporcionou o direcionamento das pesquisas para a melhoria do fluxo de materiais e dos sistemas de informações, diminuindo drasticamente a preocupação em como ler a maior quantidade de produtos num determinado intervalo de tempo.

Figura 1: RFID versus Código de Barras.

Funcionamento
The EPC was developed at MIT’s Auto-ID Center in 2000 and is a modern-day replacement for the Universal Product Code (UPC). A tag’s embedded EPC number is unique to that tag. However, the EPC protocol is universal to all EPC-compliant systems and serves two specific functions:

• Telling how data is to be segregated and stored on the tag, or what is also known as the numbering scheme.;
• Determining how the tags and readers communicate (also called the airinterface protocol)..

Wal-Mart, like other large retailers, had more pragmatic issues at hand when they established an RFID requirement for their suppliers. Under Wal-Mart’s mandate, each supplier is required to identify their products not by bar codes and waybills, but through EPCs that are automatically broadcast by RFID tags as new products arrive at the retailer’s warehouse, distribution center, or store.

Having better information about inventory offers retailers all sorts of potential benefits. The retailers know how much inventory is still on pallets in the warehouse, how much is on its way to distribution centers and stores, and how much is currently on the shelves in each of its stores. With this knowledge, retailers have the foundation for measuring product consumption, seeing buying patterns, and controlling inventory more efficiently. Through this process, a retailer ensures that its shelves are stocked and that customers can buy high-volume products (such as razor blades, diapers, and toilet paper) when they need them and in the quantity they need.

In an RFID system that uses an electronic product code (EPC) or similar numbering scheme, the following RFID attributes lead to those kinds of savings:

• Serialized data: Every object in the supply chain has a unique identifying number;
• Reduced human intervention: RFID allows tracking automatically without needing people to count or capture data or scan bar codes, which means reduced labor costs and fewer errors;
• Higher throughput supply chains: RFID allows many items to be counted simultaneously;
• Real-time information flow: As soon as an item changes state (off the shelf, out of a truck, sold to customer), the information can be updated across the supply chain;
• Increased item security: Tagging items allows them to be tracked inside a confined facility or space.

Tracking individual items with serialized data: Serialized data means that each item has its own unique identifier or serial number. This helps an enterprise:

• Keep very accurate account of each item in the supply chain or property list. Instead of knowing that there are 1,000 boxes of Cap’n Crunch (get it? serialized data) in the back room, a grocer knows which box has been sold and which one has been sitting there for a long time.;
• Know which item was produced where, in companies that produce the same item at multiple plants. This is critical for tracking total quality, aiding in recalls, verifying warranties, and so on;
• Prevent counterfeiting and diversion. Serialized data allows items such as high-cost drugs to travel through a supply chain while recording every stop they make. In some instances, particularly with active tags, the RFID tag allows all the critical information to be stored directly to the tag. No need to look to a database — all the info is right on the tag. This technology can be very useful in instances such as the shipment of military supplies to overseas theaters, where accessing a central database is nearly impossible.

Entire systems were designed around processing one as quickly as possible. Fred Smith, the CEO of FedEx, spent millions trying to figure out how to collect one package at a time and read it in the shortest amount of time as it goes down a very high-speed conveyor. That was the design goal of systems that required optimization of a one-at-a-time bottleneck. An RFID system can also allow machine-to-machine communication and automated decision-making. Automated decision-making is based on two principles of RFID: lack of human intervention and real-time information flows. In real time, a conveyor can close a gate and route a package at 600 feet per minute from one line to another line all because it reads the data off an RFID tag and retrieves a command specific to that individual item (it’s that serialized data benefit again).

If you are responsible for the tracking and accounting of property items, or if shrinkage to you is more than what happens when you jump into that frigid Cape Cod Bay, RFID is a dream come true. (Shrinkage in an inventory sense is the loss or theft of items in the supply chain.) The ability to permanently affix a tag to every item of value in a location and know exactly where that item is at all times as it passes through various doorways is something no other technology can offer. From a security perspective, RFID’s ability to track and trace property can help everything from the war on terrorism to anti-fraud and anti-counterfeit measures.

Here are some examples

• The pharmaceutical industry not only deals with fake drugs being passed off as the real deal, but is fighting a multibillion-dollar issue of diversion Drugs have different price scales for different buyers. Distributors know who pays less for drugs — like hospitals and nursing homes — and some less-than-upstanding distributors take advantage of these price differences to illegally turn a profit;
• Gray market items (items that are made in the same plants or with the same markings as a real product but sold much cheaper on the black market) are another problem easily solved with RFID: Embed a chip in every Fendi bag and you’ll be able to tell the fake ones sold on the street from the real ones sold at Neiman Marcus without waiting for the faux leather to fade;
• The federal government just wishes they had tagged the assets at Los Alamos and other sensitive facilities. You can track assets with RFID by, for example, triggering an alarm to sound and a camera to take a picture when tagged assets pass through a doorway. RFID allows all these things and more to happen automatically;

RFID readers An RFID reader is really a radio, just like the one you have in your car, except that an RFID reader picks up analog signals, not hip-hop. The reader produces electricity that runs down a cable at a particular rate. That electricity eventually hits a piece of metal on the antenna, which radiates the same signal rate out in space at a certain frequency and wavelength.

The reader not only generates the signal that goes out through the antenna into space, but also listens for a response from the tag. The RFID reader is like a high-tech Morse code machine, but instead of the dots and dashes the Lone Ranger might have listened in on, the RFID reader transmits and receives analog waves and then turns them into a string of zeros and ones, bits of digital information. Each reader is connected to one or more antennas.

The tag: if the reader transmits a signal out into space (and space can be the distance from one side of a dock door to the other), what is out there transmitting back? The answer of course is the tag. An RFID tag is made up of two basic parts: the chip, or integrated circuit, and the antenna. The chip is a tiny computer that stores a series of numbers unique to that chip. The chip also has the logic to tell itself what to do when it is in front of a reader.The antenna enables the chip to receive power and communicate, enabling the RFID tag to exchange data with the reader. Some tags are active tags because a battery powers their communication.

Most of the tags produced today are passive tags. This means that the only time they communicate is when they are in the close presence of a reader. Being in the presence of a reader means that they are sitting in an electromagnetic field. When a passive tag enters an electric or magnetic field, the tag draws enough energy from that field to power itself and broadcast its information.

The type of communication that allows this exchange to happen is called backscatter. The reader sends out an electromagnetic wave at one specific frequency. That wave hits the RFID tag, and the tag then “scatters back” a wave at a different frequency with the chip’s information encoded in those backscatter waves.

Frequency: both the tags and the readers operate over a specific frequency. Think of them as what they really are: radios that have their own very specific stations on which they can talk and listen. So in a way, the tags are tuned into the readers, just as your car radio is tuned into that hip-hop station.

Figura 2: funcionamento do RFID.

Fonte do texto em inglês: SWEENEY, Patrick. RFID for Dummies. New York: John Wiley & Sons, 2004.

Custos Envolvidos
Custo das etiquetas: atualmente os preços das etiquetas passivas estão entre R$0,45 e R$2,50, dependendo do modelo, volume, fabricante. O mercado entende que o preço mágico da etiqueta seja abaixo dos dez centavos de real. Ou seja, quando o preço cair abaixo de dez centavos sua aplicação se tornará viável no rastreamento de inúmeros produtos, fazendo que a produção cresça vertiginosamente e o custo dessa tecnologia fique bem abaixo do código de barras. O uso de tintas condutoras no lugar da antena metálica é uma das principais pesquisas nesse aspecto. Dado o enorme potencial de aplicação dessa tecnologia (somente na indústria farmacêutica são 12 bilhões de itens por ano), não é de se estranhar que se chegue próximo ao preço mágico já no final de 2007.

Custo de implementação: podendo variar de R$100.000,00 a R$1.000.000,00, o custo de implementação de um sistema de RFID é muito alto, mas nada inviável quando avaliado a economia provinda de tal investimento.

Figura 3: custos do RFID.

O Futuro do RFID
Como já se pôde perceber a partir do exposto, o campo de aplicação da tecnologia da identificação por rádio freqüência é muito vasto e quanto mais os preços dos equipamentos e das etiquetas caírem e a confiabilidade aumentar, mais mais essas possibilidades de uso crescerão e o RFID se tornará indispensável. Atualmente as etiquetas inteligentes são utilizadas pelo exército para localizar esconderijos de mantimentos, pelas empresas de logística para rastrear produtos individualmente ou não, em sistemas de segurança para evitar furtos e detectar locomoção de objetos monitorados, na identificação de animais em estudos e até mesmo nos esportes como no caso das bolas de vôlei da penalty. Veja abaixo algumas manchetes das mais recentes reportagens sobre essa tecnologia:

NEC desenvolve bateria orgânica para RFID: Fujitsu cria RFID lavável: Empresa demonstra aplicação das etiquetas laváveis e passáveis em lavanderia inteligente.

Uso global de tecnologia RFID dobra nos últimos 18 meses: levantamento do site Using RFID.com indica que a tecnologia vem sendo adotada atualmente em 76 países.

Penalty cria bola de vôlei com RFID: acessório traz chip interno e antenas ao redor da quadra para solucionar pontos duvidosos.

Europa cria regras para RFID: comissão Européia cria documento chamado Article 29 Working Party, com regras para proteger os dados e a privacidade das pessoas.

HP cria chip wireless do tamanho de um grão de arroz: Pequim - Pequeno chip sem fio tem capacidade para guardar um curto videoclipe, fotos digitais ou algumas dúzias de textos, segundo a HP.

Vida marinha será rastreada por etiquetas inteligentes: São Paulo - Cientistas criam a Ocean Tracking Network para identificar animais marinhos em 14 regiões oceânicas com a tecnologia RFID.

Visa avança com cartão "sem contato": São Paulo - Novo cartão, lançado em maio de 2005, foi experimentado por 6 milhões de usuários dos EUA.

Ingressos com chip da Copa do Mundo geram polêmica sobre privacidade: Düsseldorf – Torcedores precisam informar nome, endereço, data de nascimento, número de carteira de identidade, passaporte e cartão de crédito.

Referências
FINKENZELLER, Klaus. RFID Handbook: Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards and Identification. New York: John Wiley & Sons, 2003.

MANISH, Bhuptani et al. RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification Systems. New York: Prentice Hall, 2005.

SWEENEY, Patrick. RFID for Dummies. New York: John Wiley & Sons, 2004.

OMRON. RFID General Catalogue. 2003.

Resellerweb. Disponível em: www.resellerweb.com.br. Acessado em 02 ago 2006.

IDG Now! Disponível em: www.idgnow.com.br. Acessado em 10 ago 2006.