Informe Técnico Sobre os Conceitos Básicos da Tecnologia
Obtenção do Alcance Ideal de Leitura – Tudo depende da Freqüência
Freqüência
A relação entre um cartão e uma leitora pode ser vista como uma analogia à dificuldade de sintonizar o
seu rádio AM a uma freqüência de uma estação de rádio para receber os sinais da melhor forma possível.
Tanto o cartão como a leitora são projetados para operar à freqüência ideal para facilitar o melhor alcance
de leitura possível. Enquanto a maioria dos cartões são dispositivos passivos, quando a energia da leitora
“desperta” o cartão, ele transmite os dados para a leitora. Como um dispositivo passivo, é crítico que
estes dados sejam transferidos de forma eficiente. Se a leitora e o cartão estiverem fora de freqüência, é
preciso aproximar ainda mais o cartão da leitora para estabelecer a comunicação. Em casos extremos, o
conflito da freqüência é tão grande que um usuário deve tocar seu cartão na superfície da leitora para que
a comunicação ocorra. Por outro lado, quando um cartão tem perfeita sintonia, compatível com a freqüência
da leitora, ele irá obter um maior alcance de leitura.
Enquanto as normas ISO determinam 13,56 MHz como a freqüência portadora para leitoras de alta
freqüência, a freqüência ressonante pode variar de acordo com o uso e modelo do chip. Por exemplo,
quando um cartão MIFARE é utilizado, um fabricante recomenda que o alcance de freqüência ressonante
(sua transferência de energia mais eficiente) deverá ser entre 14,5 MHz e 17,5 MHz.
(baixa) Distância do Alcance de Leitura (alta)
O gráfico abaixo mostra um exemplo hipotético de uma leitora sintonizada a 14,5 MHz (linha vertical) e
o alcance de leitura dos cartões sintonizados para um alcance de freqüência ressonante de 13,0 MHz a
17,5 MHz. Esta leitora é projetada para um desempenho de pico a 14,5 MHz, com deterioração rápida de
desempenho fora deste pico. A 13,0 MHz, o alcance de leitura é deteriorado significativamente, exigindo
que o cartão seja friccionado sobre a superfície da leitora.
13 MHz
14 MHz
15 MHz
16 Mhz
17 MHz
18 MHz
e
g
n
a
R
d
a
e
R
Reader
Leitora
Alcance
do Pico
de Leitura
Peak Read
Range
Alcance da Freqüência
Tolerância
Outra variável a considerar é a tolerância da leitora e do cartão. Considerando a existência de freqüências
precisas em ambos os produtos, é importante controlar o seu alcance de tolerância na fabricação. Enquanto
tolerâncias são inevitáveis na fabricação de componentes eletrônicos, é crítico que as tolerâncias
sejam controladas dentro de uma largura de banda de freqüência estreita para minimizar variações de
desempenho. O gráfico a seguir apresenta um exemplo hipotético da tolerância na fabricação de uma
leitora e um alcance de freqüências de um cartão de 14,0 MHz a 18,5 MHz. Neste exemplo, a leitora pode
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(baixa) Distância do Alcance de Leitura (alta)
transpor um alcance de freqüência maior sem uma mudança dramática no alcance de leitura. Portanto,
mesmo que um cartão possa ser sintonizado à freqüência ressonante correta, a leitora pode estar na
extremidade mais afastada do alcance de tolerância, reduzindo o alcance de leitura em 20%. Fora da
janela de tolerância da leitora, o alcance de leitura do cartão é reduzido a uma velocidade muito mais
rápida.
13 MHz
14 MHz
15 MHz
17 MHz
18 MHz
19 MHz
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g
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a
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d
a
e
R
Reader
Leitora
Alcance
doRead
Pico Range
de Leitura
Peak
Alcance da Freqüência
Se os cartões forem comprados com uma freqüência ressonante de 14,0 MHz, o alcance de leitura será
reduzido para menos de uma polegada (25,4 mm). É muito importante adquirir cartões e leitores como um
pacote do mesmo fabricante. Execute testes extensivos para garantir o desempenho máximo antes de
implementar uma nova leitora ou cartão.
Verificação do Alcance de Leitura
Você comprou cartões de um fornecedor diferente e se surpreendeu pelo fato de que o alcance de leitura
não foi satisfatório para o seu cliente? Você pensou primeiramente que as suas leitoras apresentavam
algum tipo de problema e começou a trocá-las, porém esta ação não ajudou. O problema é que os cartões
não eram ideais para as suas leitoras.
Um caso extremo é revelado no exemplo a seguir. Quando utilizados dentro de uma aplicação na área de
transporte, os cartões MIFARE são normalmente sintonizados na faixa de 17 MHz a 18 MHz. Este alcance
de freqüência é necessário para sua utilização em uma estação de trens, quando vários cartões estão
dentro do alcance da leitora. Contudo, quando vários cartões estão dentro do campo de alcance da leitora,
isto causa uma queda na freqüência de todos os cartões para o desempenho ideal do alcance (freqüência)
da leitora de aplicações na área de transporte. Quando os fabricantes de cartões para a área de transporte
têm um suprimento excessivo de cartões MIFARE (sintonizados para um alcance de freqüência superior de
17 MHz a 18 MHz), eles irão readaptar seus cartões para utilização no mercado de controle de acesso físico.
Devido ao fato de as leitoras de controle de acesso serem intencionalmente projetadas para a leitura de
um cartão de cada vez, estes cartões para uso em transporte de alta freqüência podem causar problemas
de baixo alcance de leitura.
O gráfico abaixo ilustra este caso extremo de leitoras de acesso físico que não combinam com cartões
projetados para uso nas áreas de transporte. Apesar de não ser típico e o desempenho do alcance de
leitura ideal variar de leitora para leitora, é importante verificar o alcance de leitura antes da instalação
para evitar problemas.
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(baixa) Distância do Alcance de Leitura (alta)
13 MHz
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17 MHz
18 Mhz
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Leitora
Alcance
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Pico Range
de Leitura
Peak
Alcance da Freqüência
(baixa) Distância do Alcance de Leitura (alta)
Desempenho do Alcance de Leitura do Cartão
Com uma diversidade de leitoras e cartões disponíveis no mercado atualmente, é importante compreender
os fatores que podem afetar o desempenho do alcance de leitura. O gráfico abaixo mostra um alcance
hipotético de diversas leitoras e cartões comercializados no mercado. Algumas leitoras possuem um
excelente alcance de leitura dentro de um alcance de freqüência muito reduzido, enquanto outras podem
transpor um alcance de freqüência superior, porém sacrificando um alcance de leitura excepcional.
13 MHz
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16 MHz
17 MHz
18 Mhz
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Leitora
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Alcance
doRead
Pico Range
de Leitura
Peak
Alcance da Freqüência
Retornando ao exemplo do rádio AM anterior, a qualidade mais alta de recepção é obtida combinando a
freqüência do rádio com a freqüência da sua emissora favorita. A pouca distância da freqüência correta,
ainda é possível ouvir a emissora, porém não claramente. O mesmo ocorre na relação entre cartões e
leitoras. Combinando as freqüências de ambos, o alcance de leitura estará no seu ponto ideal. Portanto,
deixe que o fabricante combine as leitoras e cartões para você. Quando você recebe o pacote completo, as
instalações ficam muito mais fáceis.
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