Tecnologia RFID para Sistemas Embarcados

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SISTEMAS EMBARCADOS 
AULA 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Rafael Vilas Boas Wiecheteck
 
 
CONVERSA INICIAL 
 Atualmente, os sistemas de comunicação sem fio possuem lugar de 
destaque nos dispositivos e equipamentos, pois, com essa tecnologia, não há 
mais a necessidade de ficarmos presos a um local específico para nos 
conectarmos a uma rede enviando e recebendo dados. 
 No mercado, há uma grande variedade de tecnologias disponíveis, cada 
uma buscando solucionar um problema ou um conjunto de problemas 
específicos. 
 Existem tecnologias que buscam fornecer soluções para grandes 
distâncias, outras estão disponíveis para conectar dispositivos distantes entre si 
a poucos metros, e também há soluções para identificar e monitorar produtos 
diversos. 
 Nesta aula, apresentaremos algumas tecnologias que podem ser 
utilizadas em aplicações com sistemas embarcados. 
TEMA 1 – RFID (RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION) 
O RFID (Radio Frequency Identification – Sistema de Identificação por 
Radiofrequência) é uma tecnologia de comunicação sem fio utilizada para 
identificar, por exemplo, itens, objetos, pessoas, transações em sistemas de 
pagamento, e movimentação em sistemas de transporte nos mais diversos 
segmentos de mercado existentes. 
 A grosso modo, o RFID realiza as mesmas tarefas que um sistema de 
código de barras, porém, oferece várias vantagens a mais. Segundo o site 
EBVElektronik (2010), algumas de suas vantagens são: 
 Não há a necessidade de direcionar o objeto diretamente à linha de visão 
de leitura. 
 Apresenta funcionalidades de leitura e escrita. 
 Possui diversas tecnologias e tamanhos de memória diferentes para 
atender a variadas necessidades. 
 É seguro em relação às informações transmitidas. 
 Várias tags podem ser lidas simultaneamente. 
 Permite o funcionamento em ambientes severos. 
 A figura 1 apresenta uma tag RFID passiva. 
 
 
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Figura 1 – Apresentação de uma tag RFID 
 
Fonte: Saveway. 
1.1 Funcionamento 
 A tecnologia RFID é baseada na transferência de dados por meio de 
campo eletromagnético, ou seja, via rádio. As informações são armazenadas em 
um transponder ou tag, que é incorporada ao objeto a ser identificado. 
 Basicamente, esse transponder consiste em uma antena e um chip 
responsáveis por armazenar as informações específicas do objeto em questão, 
por exemplo, um número de série. 
 Para que essa informação possa ser lida, é necessária a utilização de 
outro equipamento que tenha a função de ler/escrever na tag. 
 Para que o sistema funcione, o equipamento leitor emite um campo 
eletromagnético que alimenta a tag por meio da indução de sua bobina, fazendo 
com que os dados armazenados no chip sejam enviados ao leitor. A figura 2 
mostra o funcionamento simplificado de um sistema RFID. 
Figura 2 – Funcionamento simplificado do RFID 
 
Fonte: EBVElektronik, 2010. 
 
 
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1.2 Tipos de RFID – Transponders passivo e ativo 
 O transponder, ou tag, pode ser caracterizado de duas formas principais: 
passivo e ativo. 
 Transponder ativo: possui fonte de alimentação própria, normalmente 
mantida por uma bateria. Deste modo, pode transmitir utilizando níveis 
mais altos de energia e, portanto, alcançar distâncias maiores. Por isso, 
esses equipamentos são maiores e mais caros que os transponders 
passivos. 
 Transponder passivo: não contém bateria interna, portanto, necessita 
obter energia do campo eletromagnético emitido pelo dispositivo de 
leitura. Essa característica permite que tais dispositivos tenham tamanho 
reduzido e sejam mais econômicos, porém, sua área de atuação é de 
poucos centímetros. 
1.3 Frequências de operação 
Os sistemas de RFID podem ser classificados também em função da faixa 
de frequência de operação. O funcionamento pode ser em baixas frequências, 
altas frequências e em UHF (Ultra High Frequency – Ultra Alta Frequência), 
sendo definido pelas necessidades de cada aplicação. 
1.3.1 Sistemas de baixa frequência 
Estes sistemas são aplicados principalmente em uso industrial. As tags 
consistem em bobinas feitas somente com fios que são inseridas em vidros ou 
caixas plásticas. Como exemplo de uso fora do ambiente industrial, pode-se citar 
as etiquetas passivas utilizadas na identificação de animais, na forma de brincos 
ou implantes subcutâneos. 
Principais características: 
 Campo magnético bem definido. 
 Bom funcionamento perto de metal. 
 Pode ser lido por meio de outros materiais. 
 Não é afetado pela água. 
 Baixas taxas de transmissão de dados. 
 As tags são mais caras do que as de maior frequência. 
 
 
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1.3.2 Sistemas de alta frequência 
Estes sistemas têm como característica uma faixa maior de transmissão 
e maior velocidade de leitura. Além disso, maior capacidade de armazenamento 
e funções de segurança podem ser aplicadas. Esses transponders são 
relativamente simples e baratos de serem produzidos. Como exemplo de uso, 
pode-se citar a identificação de objetos individuais em lojas e sistemas antifurto. 
Principais características: 
 Campo magnético bem definido. 
 O sinal passa através da maioria dos materiais, com exceção de metais 
onde ocorre atenuação. 
 Capacidade de leitura simultânea de várias tags. 
 As tags possuem, na maioria das vezes, o formato de uma etiqueta. 
1.3.3 Sistemas UHF 
Os sistemas UHF são utilizados em armazenagem e rastreamento de 
mercadorias, pois apresentam altas taxas de transmissão de dados e alcançam 
distâncias maiores. Esta tecnologia pode, por exemplo, ser adicionada 
diretamente em uma placa de circuito impresso. Como exemplo de utilização, 
pode-se citar rastreamento de ativos, controle de estoque e identificação veicular 
(pedágios eletrônicos). 
Principais características: 
 Leitura pode ser feitas a distâncias maiores. 
 Alta taxa de transmissão. 
 Sinal não passa através de materiais tão bem quanto sinal de baixa 
frequência. 
 A reflexão pode ampliar a região de leitura, porém, essa região torna-se 
menos definida. 
 Os limites de frequência e potência são diferentes ao redor do mundo. 
A figura 3 apresenta uma tabela com um resumo das características de 
cada uma das faixas de frequência. 
 
 
 
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Figura 3 – Tabela comparativa das faixas de frequência dos sistemas RFID 
Frequência 
Baixa 
frequência (120 
– 134 kHz) 
Alta frequência 
(13,56MHz) 
UHF 
(850 – 960MHz) 
Distância de 
leitura 
0,5 – 1m < 1m > 3m 
Custo Alto Médio Baixo 
Penetração de 
materiais 
Excelente Pobre 
Sinal afetado 
pela água? 
Não Até certo ponto Sim 
Antena Bobina Bobina Dipolo 
Taxa de 
transmissão 
Baixa Alta 
Leitura de 
múltiplas tags 
Pobre Boa Muito boa 
 
Fonte: EBVElektronik, 2010. 
Segundo Puhlmann (2015), os transponders de RFID podem ser divididos em 
algumas classes: 
 Classe 0: apenas leitura e programação em fábrica. É o tipo mais simples 
de transponder. Geralmente, contém apenas um número de série e não 
tem memória no chip. É o tipo utilizado em sistemas antifurto de 
supermercados, lojas de conveniências e livrarias. 
 Classe 1: apenas leitura, mas permite uma única gravação de dados. 
Deste modo, pode vir programada de fábrica ou o usuário pode programá-
la. Também pode conter uma memória que armazene dados referentes 
ao produto onde será anexada, tornando as informações mais completas, 
como a configuração de um computador, por exemplo. 
 Classe 2: leitura e escrita, permitindo a gravação de dados a qualquer 
momento. É o tipo mais flexível de transponder, uma vez que pode ser 
regravado várias vezes e, por exemplo, acompanhar as ações feitas num 
produto. Um exemplo de aplicação é em uma linha de produção de 
equipamentos, em que, a cada etapa, mais peças são agregadas até se 
formar o produto final. Em cada uma das etapas, as etiquetasrecebem 
 
 
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informações sobre o que foi feito e podem levantar um histórico sobre tudo 
que ocorreu durante a montagem. 
 Classe 3: Leitura e escrita, com bateria e sensores. Além de conter 
informações sobre o produto, pode interagir com ele, coletando dados 
como temperatura, pressão, tensão elétrica etc. Estes dados são 
gravados na memória da etiqueta e enviados toda vez que solicitado. 
 Classe 4: Leitura e escrita com transmissores integrados. Acabam 
funcionando como minirrádios, podendo se comunicar não apenas com 
os leitores, mas também com outras etiquetas. Formam redes inteligentes 
de logística. Cada uma das faixas de frequência tem vantagens e 
desvantagens para esse tipo de operação. 
 Classe 5: Leitura e escrita com transmissores integrados, todas as 
funcionalidades da classe 4 somadas à capacidade de se comunicar com 
transponders passivos. Conceitualmente, são leitoras. 
TEMA 2 – BLUETOOTH 
 O bluetooth é um sistema de comunicação sem fio muito utilizado para 
comunicação nos equipamentos atuais, como celulares, tablets, computadores 
e acessórios diversos, como fones de ouvido, mouses, teclados etc. Esta 
tecnologia foi desenvolvida com o objetivo de permitir conexões rápidas, em 
pequenas distâncias, e com baixo consumo de energia. 
 A transmissão é realizada por radiofrequência e projetada para identificar 
qualquer outro dispositivo, necessitando apenas que ambos estejam dentro do 
limite de proximidade especificado. 
 Devido à grande variedade de dispositivos e aplicações, o bluetooth pode 
ser dividido em 3 classes: 
 Classe 1: potência máxima de 100mW e alcance de até 100m. 
 Classe 2: potência máxima de 2,5mW e alcance de até 10m (mais 
utilizada). 
 Classe 3: potência máxima de 1mW e alcance de até 1m. 
2.1 Funcionamento 
 O bluetooth se utiliza de frequência aberta de rádio, mais especificamente 
da faixa ISM (Industrial, Scientific, Medical - Instdustrial, Científica e Médica), 
 
 
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que opera na frequência de 2,45GHz. Como essa frequência é utilizada por 
diversos sistemas de comunicação, é necessário garantir que o sinal não sofra 
e também não gere interferência. Para isso, o sinal de bluetooth divide a 
frequência em vários canais, utilizando o esquema de comunicação FH-CDMA 
(Frequency Hopping – Code-Division Multiple Access). 
 O dispositivo que faz a conexão muda de canal rapidamente (salto de 
frequência), fazendo com que a largura de banda seja pequena e, portanto, 
diminuindo a possibilidade de interferência. O bluetooth pode utilizar até 79 
frequências na faixa ISM. 
A comunicação bluetooth funciona em modo full-duplex, ou seja, permite 
que um dispositivo transmita e receba dados. Para isso, a transmissão é 
alternada entre slots de transmissão e recepção. Esse esquema de 
funcionamento é o FH/TDD (Frequency Hopping/ Time Division Duplex). 
A conexão entre emissor e receptor (enlace) utiliza dois padrões: SCO 
(Synchronous Connection-Oriented) e ACL (Asynchronous Connection-Less). 
O SCO realiza um link sincronizado entre os dispositivos, e cada um 
recebe um slot diferente. Este tipo de link é utilizado em aplicações como 
transmissão de voz, em que há o envio contínuo de dados. Neste caso, não há 
retransmissão de dados perdidos. 
Por outro lado, o link estabelecido pelo padrão ACL é iniciado por um 
dispositivo que gerencia a comunicação com os demais dispositivos da rede. 
Esse modo de comunicação permite o reenvio de pacotes de dados perdidos. O 
mesmo padrão é utilizado em aplicações que realizam a transferência de 
arquivos. 
2.2 Rede bluetooth 
Uma rede bluetooth é caracterizada pela comunicação de dois ou mais 
dispositivos que, juntos, formam uma rede chamada piconet. O dispositivo que 
inicia a conexão fica encarregado de ser o mestre (master), e os demais se 
conectam como escravos (slave) A função do mestre é realizar o sincronismo 
dos dispositivos e a transmissão das informações. 
Uma rede piconet comporta até oito dispositivos, podendo ter somente um 
mestre. As redes piconet também podem se conectar entre si, sendo essa 
conexão chamada de scatternet. Entretanto, um dispositivo não pode ser mestre 
 
 
9 
de mais de uma piconet ao mesmo tempo. A figura 4 apresenta uma 
representação gráfica das duas redes. 
Figura 4 – Exemplo de redes piconet e scatternet 
 
Fonte: Adaptado de Alecrim, 2017. 
Para que um dispositivo possa se conectar à rede piconet, é necessário o 
envio de um sinal Inquiry. Quando os outros dispositivos da rede o recebem, 
enviam o pacote FHS (Frequency Hopping Synchronization) com informações 
de identificação e sincronização. Com essas informações, o dispositivo que 
entrou na rede envia o sinal Page para estabelecer a conexão com o dispositivo 
desejado. 
Um dos objetivos da tecnologia bluetooth é a economia de energia e, para 
isso, há um sinal chamado Scan, que faz com que dispositivos ociosos entrem 
em stand-by. Entretanto, os dispositivos precisam despertar periodicamente para 
verificar se não há tentativa de conexão por outro aparelho. 
2.3 Versões implementadas 
Desde a sua criação, a comunicação bluetooth vem acompanhando o 
desenvolvimento tecnológico dos dispositivos. Atualmente, está disponível a 
quinta versão desta tecnologia. Segundo Alecrim (2017), é possível descrever 
as seguintes características de cada versão: 
 Bluetooth 1.0: representa as primeiras especificações do Bluetooth. 
Tecnologia em estágio inicial. A velocidade padrão do Bluetooth 1.0 é de 
721 Kb/s. 
 
 
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 Bluetooth 1.1: lançamento em fevereiro de 2001. Estabelecido como 
padrão IEEE 802.15. Suporte ao RSSI (Received Signal Strength 
Indication), sistema para medir a potência de recepção de sinal. A 
velocidade padrão foi mantida em 721 Kb/s. 
 Bluetooth 1.2: lançamento em novembro de 2003. Implementou 
conexões mais rápidas, melhor proteção contra interferências, suporte 
aperfeiçoado a scatternets e processamento de voz mais avançado. 
 Bluetooth 2.0 + EDR: lançamento em novembro de 2004. Novos 
aperfeiçoamentos à tecnologia: diminuição do consumo de energia, 
aumento na velocidade de transmissão de dados para até 3 Mb/s (2.1 
Mb/s efetivos), correção das falhas existentes na versão 1.2 e melhor 
comunicação entre os dispositivos. 
 Bluetooth 2.1 + EDR: lançamento em agosto de 2007. Os principais 
destaques são o acréscimo de mais informações nos sinais Inquiry 
(permitindo um processo de seleção apurado dos dispositivos antes de 
estabelecer uma conexão), melhorias nos procedimentos de segurança 
(inclusive nos recursos de criptografia) e melhor gerenciamento do 
consumo de energia. 
 Bluetooth 3.0 + HS: lançamento em abril de 2009. Os principais 
destaques são altas taxas de velocidade de transferência de dados, 
dispositivos compatíveis podem atingir a marca de 24 Mb/s de 
transferência e o controle mais inteligente do gasto de energia exigido 
para as conexões. Bluetooth 3.0 é compatível com as versões anteriores 
da tecnologia. 
 Bluetooth 4.0: lançamento em dezembro de 2009. O diferencial é em 
relação à economia de energia, pois o padrão é capaz de exigir muito 
menos energia quando o dispositivo está ocioso. 
 Bluetooth 4.1: lançamento no final de 2013. Incorporou recursos que 
tornam a tecnologia ainda mais receptiva a dispositivos móveis, 
especialmente àqueles que se enquadram na chamada internet das 
coisas. Nesta versão, a economia no consumo de energia ganhou mais 
importância. Possui características que o tornam menos exigente em 
relação ao uso de recursos, como um modo de trabalho que mantém o 
módulo de Bluetooth quase inativo quando o dispositivo é afastado de 
 
 
11 
uma conexão, voltando ao estado normal somente quando a conexão é 
reestabelecida. 
 Bluetooth 4.2: apresentado no final de 2014. A versão tem pleno suporte 
ao IPv6 para tornar a tecnologia ainda mais relevante para a internet das 
coisas: câmerasde segurança, lâmpadas inteligentes, termostatos e 
outros dispositivos domésticos podem usar a tecnologia de modo 
otimizado para comunicação no mesmo ambiente ou para acesso à 
internet. Utiliza criptografia do tipo FIPS (mais avançado) nas conexões e 
tem controle mais rigoroso da segurança, assegurando que apenas 
dispositivos devidamente autorizados se conectem a outros. 
 Bluetooth 5: apresentado no final de 2016. Permite que dispositivos se 
comuniquem em distâncias de até 40 metros. A velocidade passou de 24 
Mb/s para 50 Mb/s. Inclui o uso de técnicas que diminuem o risco de 
interferências em redes Wi-Fi ou LTE, suporte a mais dispositivos 
conectados ao mesmo tempo, funções para facilitar a geolocalização dos 
equipamentos conectados e mais controle sobre o consumo de energia. 
TEMA 3 – WIFI 
WiFi é uma tecnologia de transmissão de dados que usa ondas de rádio 
para fornecer conectividade. A grande vantagem deste tipo de comunicação sem 
fio é a compatibilidade com a maioria dos sistemas operacionais existentes, pois 
não foi desenvolvido um protocolo específico para este tipo de comunicação, e 
sim a utilização do protocolo ethernet, que já é mundialmente difundido e aceito. 
 A diferença está nas especificações do meio que está sendo utilizado para 
a transmissão dos dados, que, neste caso, é a radiofrequência. Isto permitiu que 
a interconexão com as redes locais e com a internet pudesse ser realizada sem 
dificuldades. O Wifi se baseia no padrão internacional IEEE 802.11. 
 A grande maioria de dispositivos móveis, tais como telefones celulares, 
tablets, impressoras e kits de desenvolvimento, como o Raspberry Pi 3, possuem 
Wifi em suas implementações. 
 Além dos ambientes residenciais e comerciais, onde já estamos 
acostumados a encontrar redes WiFi disponíveis, essa tecnologia está presente 
em ambientes industriais, que utilizam esse tipo de rede para comunicar os 
diversos equipamentos espalhados pelo chão de fábrica com o sistema de 
 
 
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automação. A figura 5 apresenta uma rede industrial utilizando uma rede WiFi 
para a comunicação entre equipamentos e sistema de controle. 
Figura 5 – Comunicação industrial utilizando uma rede WiFi 
 
Fonte: Moxa. 
Esta tecnologia de transmissão utiliza as faixas de frequência que não 
necessitam de aprovação de entidades reguladoras, ou seja, as faixas ISM 
(Industrial, Scientific and Medical) que possuem os seguintes intervalos: 902 
MHz - 928 MHz; 2,4 GHz - 2,485 GHz e 5,15 GHz - 5,825 GHz. 
3.1 SSID (Service Set Identifier) 
 Basicamente, uma rede WiFi dispõe de um equipamento chamado de 
Access Point (AP), que libera o acesso aos dispositivos que desejam se conectar 
à rede. Essa rede também é conhecida como Basic Service Set (BSS). 
 Atualmente, é natural encontrar diversas redes em um mesmo local. Para 
que essas redes possam ser identificadas, utiliza-se o Service Set Identifier 
(SSID), que nada mais é que um nome dado à rede e que é inserido no 
cabeçalho de cada pacote transmitido por ela. 
 
 
 
 
 
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3.2 Versões implementadas 
 Com o desenvolvimento das novas tecnologias, este padrão de 
comunicação recebeu novas versões com melhorias implementas, sendo elas: 
 Padrão 802.11: primeira versão lançada em 1997. Padronizou a operação 
na faixa de frequências entre 2,4 GHz e 2,48GHz. Esta versão definiu a 
taxa de transmissão em 1 Mb/s. As técnicas de transmissão utilizas são 
Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) e Frequency Hopping Spread 
Spectrum (FHSS). 
 Padrão 802.11b: lançado em 1999. Principal diferença para a versão 
anterior são as velocidades de transmissão de 1 Mb/s, 2 Mb/s, 5,5 Mb/s e 
11 Mb/s. Devido às velocidades mais altas, utiliza somente a técnica de 
transmissão DSSS. A área de cobertura em ambientes fechados fica em 
torno de 50m (em áreas abertas pode passar de 100m). A velocidade de 
transmissão varia em função da distância entre o dispositivo e o Access 
Point, ou seja, quanto mais longe, menor será a velocidade, e quanto mais 
próximo, maior será a velocidade. Esta variação de velocidade permite 
que a rede se mantenha funcional. 
 Padrão 802.11a: lançado no final de 1999. Tem como características 
principais as velocidades de transmissão de 6 Mb/s, 9 Mb/s, 12 Mb/s, 18 
Mb/s, 24 Mb/s, 36 Mb/s, 48 Mb/s e 54 Mb/s. O alcance desta versão fica 
em torno de 50m e opera na frequência de 5GHz com canais de 20MHz. 
Pode ocorrer alguma dificuldade de comunicação com as versões 
anteriores que operam em outra faixa de frequência. A técnica de 
transmissão utilizada é a Orthogonal Frequency Division Multiplexing 
(OFDM), em que os dados são divididos em pequenos conjuntos 
transmitidos de forma simultânea em frequências diferentes. 
 Padrão 802.11g: lançado em 2013. Trabalha com taxas de transmissão 
de até 54 Mb/s, porém, na faixa de frequência de 2,4 GHz com canais de 
20MHz. Utiliza a técnica de transmissão OFDM, no entanto, quando há a 
necessidade de se comunicar com um dispositivo que utiliza a versão 
802.11b, a técnica utilizada é a DSSS. 
 Padrão 802.11n: nesta versão foi implementado o MIMO (Multiple-Input 
Multiple-Output), técnica utilizada para aumentar as taxas de 
transferência de dados com a utilização de várias antenas. Para isso, 
 
 
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tanto o Access Point quanto os dispositivos precisam ter a mesma 
quantidade de antenas. Com este padrão, é possível alcançar taxas de 
transmissão em torno de 300Mb/s. A faixa de frequência de operação 
pode ser tanto a de 2,4 GHz quanto a de 5 GHz, tornando este padrão 
totalmente compatível com as versões anteriores. A técnica de 
transmissão combina o padrão OFDM com alterações para utilizar o 
MIMO. Estudos indicam que a cobertura do sinal pode ultrapassar 400m. 
 Padrão 802.11ac: taxa de transmissão em torno de 433 Mb/s em modo 
simples e em torno de 1,3 Gb/s com várias antenas. Opera na faixa de 
frequência de 5GHz com canais de 80MHz de largura de banda. Utiliza a 
técnica de modulação MU-MIMO (Multi-User MIMO) e o método de 
transmissão Beamforming, ou TxBF, onde o roteador (Access Point) 
consegue avaliar a comunicação com um equipamento cliente e otimizar 
a sua transmissão. 
TEMA 4 – ZIGBEE 
Zigbee é uma rede de comunicação sem fio que funciona por 
radiofrequência e tem como objetivo atender à comunicação e à transferência de 
dados de sensores e dispositivos de controle. Esta tecnologia possui baixo custo 
e baixo consumo de energia, sendo ideal para aplicações que necessitam de 
sistemas embarcados, como controle industrial e automação residencial. 
 Esse sistema de comunicação se baseia no padrão IEEE 802.15.4 e 
define as camadas física e de controle de acesso ao meio para lidar com vários 
dispositivos com baixa taxa de transferência de dados (em torno de 250kbps), 
sendo o mais indicado para transmissões periódicas entre sensores, atuadores 
e controladores. 
 A rede Zigbee utiliza a topologia em estrela, árvore e malha (mesh) e pode 
alcançar até 100 metros. Além disso, ela é mais barata e mais simples que outras 
redes de curto alcance, como bluetooth e WiFi. 
4.1 Arquitetura 
 A estrutura de uma rede Zigbee é composta por três tipos de dispositivos, 
sendo eles: coordenador da rede, roteador e dispositivo final. A rede deve 
apresentar pelo menos um coordenador, que terá a função de raiz (root) da rede, 
 
 
15 
responsável por gerenciar e armazenar as informações transmitidas e recebidas. 
O roteador, por sua vez, age como um dispositivo intermediário que realiza a 
comunicação entre os diversos dispositivos. Por fim, o dispositivo final tem suas 
funções limitadas a se comunicar com o nó pai para garantir a economia de 
energia. A quantidade de coordenadores, roteadores e dispositivos dependerá 
do tipo de rede utilizado. A figura 6 apresenta os três tipos principais de 
dispositivos em uma rede Zigbee. 
Figura 6 – Rede ZigBee e seus principais dispositivos 
 
Fonte: El procus.4.2 Aplicações da tecnologia 
Automação industrial: na indústria, um link de comunicação monitora 
continuamente vários parâmetros e equipamentos críticos. A utilização de uma 
rede Zigbee reduz de forma significante este custo de comunicação e otimiza o 
processo de controle com maior confiabilidade. 
Automação residencial: em automação residencial, esta tecnologia pode 
ser utilizada no controle de eletrodomésticos, sistema de iluminação, controle de 
aparelhos eletrônicos e equipamentos de sistema de segurança, por exemplo. 
Medição inteligente: utilização em sistemas remotos de medição 
inteligente, como consumo de energia elétrica. 
Monitoramento Smart Grid: pode ser utilizada nas redes inteligentes que 
envolvam monitoramento remoto de temperatura, localização de falhas, 
gerenciamento de energia reativa etc. 
 
 
16 
TEMA 5 – WIMAX 
O WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) é uma 
tecnologia de comunicação sem fio de longo alcance. Esta rede foi desenvolvida 
com a intenção de substituir as conexões por cabo entre a operadora de 
telecomunicações e o cliente no final da infraestrutura de banda larga. 
 Esta tecnologia utiliza o padrão IEEE 802.16, que especifica uma interface 
de rede sem fio para redes metropolitanas. 
 É importante ressaltar que a tecnologia WiMAX não faz concorrência 
direta com as redes WiFi, pois, enquanto esta última possui alcance de poucos 
metros, a primeira tem alcance de quilômetros. 
 Basicamente, os equipamentos WiMAX são divididos em dois grupos, 
sendo o primeiro as estações base instaladas nos provedores de serviço, que 
possuem certa área de cobertura, e o segundo grupo são os receptores 
instalados no cliente final. A figura 7 apresenta graficamente o funcionamento da 
rede WiMAX. 
Figura 7 – Funcionamento de uma rede WiMAX 
 
Fonte: Zia, 2012. 
5.1 Principais características 
 Como principais características dessa tecnologia, podemos citar: 
 Pode alcançar área de cobertura em um raio de 50km e velocidade de até 
70Mps. 
 
 
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 Uma única antena pode oferecer banda larga a até 60 usuários 
domésticos e, para uma região com obstáculos (prédios), o alcance 
diminui para cerca de 15km. 
 Possui duas versões: a 802.16d, para acesso de equipamentos parados 
(residência e escritórios), e o 802.16e, para ser utilizado em 
equipamentos e dispositivos móveis. 
 Pode ser utilizada na faixa não licenciada de 5,8GHz para conexão interna 
entre filiais, para as operadoras de telecomunicações a utilização pode 
ser feita na faixa licenciada de 3,5GHz e 10,5GHz. 
 Utiliza o protocolo IP. 
 Utiliza a tecnologia MIMO (Multiple Input Multiple Output), que permite aos 
dispositivos de comunicação ter várias antenas para transmitir e receber 
informação de forma simultânea. 
 Trabalha com modulação OFDM (Orthogonal Frequency Division 
Multiplexing), que opera com vários sinais portadores de forma 
simultânea. 
 Esta tecnologia concorre diretamente com a tecnologia LTE, pois ambas 
operam as redes que conhecemos como 4G. 
FINALIZANDO 
 Como pudemos ver nesta aula, há diversas tecnologias de comunicação 
sem fio disponíveis no mercado que podem ser utilizadas. 
 A escolha da melhor tecnologia dependerá da aplicação desenvolvida e 
do hardware que está sendo utilizado. 
 Se utilizarmos como exemplo um kit de desenvolvimento como o 
Raspberry Pi 3, este possui em seu conjunto de funcionalidades as 
comunicações sem fio, bluetooth e WiFi. Porém, por meio dos pinos de GPIO e 
de módulos adicionais, pode-se integrar uma solução RFID, por exemplo. 
 Portanto, é muito importante que, ao projetar uma nova aplicação, as 
formas de comunicação sejam bem pensadas durante as fases iniciais de 
projeto. 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
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<https://www.infowester.com/wifi.php>. Acesso em: 1 dez. 2017. 
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