A identificação dos animais por radiofrequência

A identificação por radiofrequência (radio frequency identification – RFID) refere-se às tecnologias que identificam, remotamente por meio de ondas de rádio, qualquer objeto com uma etiqueta RFID. Essa consiste em um chip conectado a uma antena que contém várias informações sobre o status do objeto rastreado (temperatura, pressão, fonte, etc.). Ele pode ser descriptografado por um leitor externo que coleta e transmite as informações contidas na tag ou metadados. A maioria das tags usadas é considerada passiva, o que significa que elas reemitem as ondas que recebem do leitor quando as ondas passam por meio de seu campo magnético. Esse modo de identificação, que não exige nenhum contato entre as tags e o leitor, pode atender a uma variedade de necessidades. As tecnologias RFID estão melhorando e têm aplicações difundidas, abrangendo desde o sensoriamento remoto até as transações cotidianas (passes de transporte público, pedágios eletrônicos, códigos de barras de embalagens, etc.) e ajudam a melhorar a rastreabilidade de animais, produtos e mercadorias. É obrigatório obedecer as normas técnicas para que as informações armazenadas sejam transferidas a um transceptor.

editorial2As tecnologias de identificação por radiofrequência (RFID) visam identificar qualquer objeto definido, equipado com uma etiqueta ou chip RFID (tags), usando transmissão de dados por ondas de rádio, sem a necessidade de contato com um leitor. O uso de frequências de rádio para a identificação de tags permite a comunicação cega, a distâncias variadas e, às vezes, com centenas de objetos quase simultaneamente.

Assim, as RFID identificam, remotamente através do uso de ondas de rádio, qualquer objeto equipado com uma etiqueta RFID. Essa tag pode ser descriptografada por um leitor externo que coleta e transmite as informações contidas. Esse modo de identificação, que não exige nenhum contato pode atender a uma variedade de necessidades. As tecnologias RFID estão florescendo atualmente e têm aplicações difundidas, abrangendo desde o sensoriamento remoto até as transações cotidianas (passes de transporte público, pedágios eletrônicos, códigos de barras de embalagens, etc.) e ajudam a melhorar a rastreabilidade de produtos e mercadorias.

O monitoramento automatizado de animais por meio da tecnologia de RFID permite a amostragem de dados eficiente e extensiva dos níveis individuais de atividade e, portanto, é comumente usada para pesquisa ecológica. No entanto, o processamento de dados RFID ainda é um problema em grande parte não resolvido, o que potencialmente leva a estimativas imprecisas de atividade comportamental. Um dos principais desafios durante o processamento de dados é isolar as ações comportamentais independentes de um conjunto de detecções supérfluas não dependentes.

O monitoramento automatizado de alvos em movimento por meio da RFID está inextricavelmente incorporado no cotidiano humano, com exemplos como prevenção contra roubo, gerenciamento de estoque, identificação de animais de estimação e de criação, crachás de acesso, etc. É uma tecnologia de baixo custo que permite a leitura instantânea e o armazenamento de grandes quantidades de informação sem contato visual e físico.

Em sua forma mais simples, um transponder ou chip pode ser conectado a um objeto e sinaliza seu número de identificação exclusivo via ondas de rádio para uma antena receptora. A tecnologia RFID também criou novas oportunidades para a pesquisa científica e rapidamente entrou na pesquisa comportamental e ecológica a partir do início dos anos 90.

O monitoramento do comportamento individual via aplicações RFID tem sido aplicado com sucesso em diversas áreas de pesquisa, incluindo movimento e ecologia de forrageio, conservação da vida silvestre e interações de redes sociais. Uma variedade de sistemas de estudo foi coberta ao fazê-lo, incluindo vertebrados (por exemplo, peixes, salamandras, roedores, morcegos e invertebrados (por exemplo, abelhas, besouros, formigas, etc.

As aves parecem ser um sistema de estudo particularmente adequado para a aplicação da tecnologia RFID. As etiquetas podem ser facilmente implantadas sob a pele ou incorporadas em bandas de perna, sem efeitos a longo prazo sobre o sucesso reprodutivo ou a sobrevivência. Além disso, as antenas podem ser facilmente integradas em estações de alimentação artificiais, abrigos e locais de reprodução. A tecnologia RFID reduziu em grande parte as restrições das observações de campo tradicionais e monitoramento de vídeo, porque permite reunir quantidades substanciais de dados com restrições logísticas limitadas relacionadas à vida útil da bateria, memória para armazenamento de dados e consumir muito menos tempo.

No caso da criação de animais, para garantir a rastreabilidade e oferecer informações sobre a vida do animal desde o nascimento até a comercialização do produto final com transparência, qualquer sistema adotado deve passar necessariamente pelo controle individual dos animais. A identificação individual é a chave para o registro de todas as ocorrências e práticas de manejo utilizadas durante a vida do animal. É um procedimento essencial para possibilitar a avaliação do desempenho do rebanho, bem como a tomada de decisões administrativas.

Outro aspecto de extrema relevância é a associação da identificação individual à adoção de normas e procedimentos em Boas Práticas Agropecuárias, de forma a garantir ao mercado consumidor a oferta de alimentos livres de resíduos e contaminantes de qualquer natureza. Outra vantagem da identificação individual dos animais é seu papel fundamental no sucesso das ações de defesa sanitária animal que, dependendo do sistema utilizado, pode fornecer informações relevantes em tempo real, por exemplo, em casos de surtos de doenças.

Independentemente do método a ser adotado, a identificação individual é capaz de contribuir de uma forma incontestável com questões relacionadas à defesa sanitária por fornecimento de informações para elaboração de estratégias de combate a doenças, monitoramento da eficiência de vacina empregadas, consolidação de sistemas de informação e vigilância nos âmbitos nacional e internacional. Tudo isso reduz as inconsistências de identificação tanto durante a inspeção quanto em diagnóstico clínico e laboratorial e otimiza o efetivo controle de movimentação animal, seus produtos e subproduto tanto no âmbito nacional quanto internacional.

Quanto às normas técnicas obrigatórias, a NBR 15006 de 08/2016 – Identificação de animais por radiofrequência – Conceitos técnicos especifica como um transponder é ativado e como as informações armazenadas são transferidas a um transceptor. O conceito técnico descrito para identificação animal é baseado no princípio da identificação por radiofrequência (RFID). Esta norma deve ser aplicada em conjunto com a NBR 14766:2012, a qual descreve a estrutura e o conteúdo da informação dos códigos armazenados no transponder.

O cumprimento da Seção 6 pode envolver o uso de patentes relativas a métodos de transmissão. A comprovação, a validade e os objetivos desses direitos de patentes, assim como seu uso, devem ser tratados diretamente entre as partes interessadas. O sistema deve ser definido de tal forma que um transceptor leia tanto os transponders FDX quanto os HDX.

Um transceptor fixo deve ativar transponders usando um campo de ativação com uma frequência de ativação de (134,2 ± 13,42 x 10-3) kHz. O período de ativação deve ser de 50 ms. Se um sinal FDX for recebido durante a ativação, mas não for validado, o período de ativação deve ser aumentado até que o telegrama de identificação seja validado, mas não superior a 100 ms.

Consecutivamente, deve haver uma pausa no sinal de ativação. Se for recebido um sinal HDX, a pausa deve durar 20 ms. Se não for detectado qualquer sinal HDX dentro de 3 ms após uma atenuação de 3 dB do campo de ativação, a ativação deve ser reiniciada. Para fins de sincronização, cada décimo ciclo de ativação deve ter um padrão fixo composto de uma ativação de 50 ms, seguida de uma pausa de 20 ms (ver Anexo B), que indica o início do novo período de transmissão.

Um transceptor móvel deve ser capaz de detectar a presença de transceptores ativos adicionais através do recebimento de sinais de ativação. Se não for detectado qualquer sinal de ativação dentro de 30 ms, o transceptor móvel está fora de alcance do campo de outros transceptores ativos e deve usar o protocolo de ativação definido acima para um transceptor fixo. Se o transceptor móvel detectar um sinal de ativação, ele deve aguardar a borda de subida do próximo sinal de ativação e deve ficar ativo durante um período fixo de 50 ms.

O código de identificação deve estar de acordo com a NBR 14766. O código de identificação, os bits de detecção de erro CRC (ver Anexo A) e o trailer devem ser transmitidos iniciando-se com os LSB e terminando com os MSB. Tendo em vista futuros aperfeiçoamentos, como, por exemplo, transponders multipáginas incorporando sensores e/ou memória gravável, o telegrama de identificação deve terminar em 24 bits de trailer, nos quais, por exemplo, as informações vindas dos sensores ou os conteúdos das páginas de trailer podem ser armazenados.

Se o flag para blocos de dados adicionais, especificado na NBR 14766, for 0 (zero) binário, o valor dos bits de trailer será não especificado. O valor dos bits de trailer para blocos de dados adicionais não é definido nesta norma. Não é necessário ler esses bits para detectar corretamente o código de identificação, uma vez que os erros no trailer não serão detectados pelo protocolo de detecção de erro do telegrama de identificação.

Um transponder FDX que receba o campo de ativação deve transmitir o seu código durante o período de ativação. O transponder FDX usa uma subportadora modificada DBP, cuja amplitude é modulada

sobre a portadora de radiofrequência. Devido ao fato da inclinação de uma transição baixo-alto não ser infinitamente íngreme, toda transição baixo-alto avança no tempo em um máximo de oito ciclos para obter desempenho ótimo (ver figura abaixo).

O transponder deve enviar sua mensagem de volta, utilizando as faixas de frequência 129,0 kHz a 133,2 kHz e 135,2 kHz a 139,4 kHz. A duração de um bit é de 32 ciclos de campo de ativação. Isto corresponde a uma taxa de transmissão de 4 194 bits/s. A frequência básica da subportadora, que contém o sinal de dados codificado em fase , não sofre a influência do avanço por tempo na transição baixo-alto e permanece em 4 194 Hz (binário 1: mudança de fase de 180°; binário 0 (zero): sem mudança de fase).

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Se não for recebido qualquer sinal FDX durante a ativação, ou se um sinal FDX for recebido e validado, a ativação deve cessar após 50 ms e uma interrupção do campo de ativação deve ser mantida durante pelo menos 3 ms. A atenuação do campo de ativação de – 3 dB para – 80 dB é concluída dentro de 1 ms. Um transponder HDX carregado com energia durante a ativação usa a interrupção para transmitir o seu sinal. O transponder HDX deve responder entre 1 ms e 2 ms após uma atenuação de 3 dB do sinal de ativação. Se não for detectado qualquer sinal HDX dentro de 3 ms após uma atenuação de 3 dB do sinal de ativação, a ativação deve ser retomada.

A NBR 14766 de 03/2019 – Identificação de animais por radiofrequência – Estrutura do código especifica a estrutura do código de identificação de animais por radiofrequência (RF). A identificação de animais por radiofrequência requer que os bits transmitidos por um transponder sejam interpretáveis por um transceptor. De modo geral, o fluxo de dados contém bits que definem o código de identificação e bits que garantem o recebimento correto dos dados.

Os códigos com a necessária unicidade para identificação individual, transmitidos por um transponder, estão em conformidade com esta norma, desde que atendam aos requisitos descritos nesta Seção. O código no transponder é dividido em uma série de campos, cada um com seu próprio significado. Cada campo é codificado em binários naturais, com o bit de ordem elevada estando mais à esquerda.

A estrutura do código está especificada na tabela abaixo. O bit número 1 no código é o bit mais significativo, (MSB); o bit número 64 é o bit menos significativo (LSB). A combinação do código de país ou do código de fabricante com o código de identificação nacional resulta na unicidade de um código de identificação mundial.

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A NBR ISO 14223-1 de 10/2015 – Identificação de animais por radiofrequência — Transponders avançados – Parte 1: Interface aérea especifica a interface aérea entre o transceptor e o transponder avançado usado na identificação de animais por radiofrequência, sendo esta especificação totalmente compatível com as ISO 11784 e ISO 11785. Para ter a sua conformidade estabelecida com esta parte da ABNT NBR ISO 14223, um transponder deve ser FDX-ADV ou HDX-ADV, como especificado nas Seções 7 e 8, devendo também estar de acordo com a ISO 24631-1. Nenhuma das partes desta NBR ISO 14223 impede que um transponder seja de mais de um tipo, embora, por motivos técnicos, seja improvável que tais transponders sejam comercializados em algum momento.

Para ter a sua conformidade estabelecida com esta parte, um transceptor deve suportar os FDX-ADV e HDX-ADV, conforme especificado nas Seções 7 e 8, devendo também estar de acordo com a ISO 24631-2. Quando no modo inventário, o interrogatório realizado pelo transceptor deve alternar entre FDX-ADV e HDX-ADV. Após a finalização da operação avançada, o transceptor deve retornar ao modo especificado pela ISO 11785:1996, 6.1, para sistemas FDX, ou ISO 11785:1996, 6.2 para sistemas HDX.

O transponder avançado deve ser compatível com a ISO 11785. No momento em que o transponder avançado é colocado no campo interrogativo, ele deve funcionar de forma idêntica aos transponders especificados pela ISO 11785. Para identificar-se um transponder avançado, ele deve enviar um tipo de informação no campo de bit reservado ao transceptor: Bit 15 da tabela na ISO 11784 deve ser “1”, indicando um transponder avançado; Bit 16 da tabela na ISO 11784 (sinalizador adicional) deve ser “1”, indicando que este transponder contém dado adicional.

Para levar o transponder avançado ao modo avançado, o transceptor deve enviar uma solicitação válida ou SOF. Os detalhes deste procedimento para cada solicitação estão descritos nas seções pertinentes desta parte. Quando o transponder avançado detecta uma solicitação válida ou SOF, ele deve comutar para o modo avançado.

No modo avançado, o transponder avançado deve apenas responder quando solicitado pelo transceptor. Toda a comunicação do transceptor para o transponder e vice-versa deve estar em concordância com as ISO 11785 e ISO 14223-2. O código de identificação, toda comunicação do transceptor ao transponder e vice-versa, e os bits CRC de detecção de erro (se aplicável) devem ser transmitidos começando com o primeiro LSB.

No caso onde múltiplos transponders avançados estiverem no campo interrogativo, causando colisões, o transceptor deve começar o procedimento de anticolisão em concordância com a ISO 14223-2, Seção 9. Dependendo da parte da mensagem de identificação total, como definido na ISO 11785, na qual a colisão é detectada, o transceptor começará com a solicitação anticolisão para FDX-ADV ou para HDX-ADV.

O transponder avançado deve retornar ao modo especificado na ISO 11785:1996, 6.1 (para sistemas FDX) ou 6.2 (para sistemas HDX), quando não mais se encontrar no campo interrogativo, tiver terminado as operações avançadas e o campo interrogativo tiver sido desligado, em seguida, por pelo menos 5 ms. Este tempo no qual a portadora ficou desligada deve ser estendido até 20 ms, dependendo da presença de um transponder HDX(-ADV).

Após o recebimento e a decodificação total da mensagem de identificação do código do transponder, como definido na ISO 11785, o transceptor deve detectar a presença de um transponder avançado no campo interrogativo. Para transferir o transponder FDX-ADV ao modo avançado, o campo interrogativo do transceptor deve ser desligado. Após este período desligado, o campo interrogativo deve ser novamente ligado.

Adicionalmente, o SOF deve ser considerado no início de uma solicitação válida ou, ainda, o comando de COMUTAÇÃO especial deve ser enviado ao transponder na janela de tempo de comutação especificada. O transponder deve se comutar ao modo avançado após a recepção de qualquer comando de COMUTAÇÃO. Neste modo avançado, o transponder FDX-ADV deve responder quando solicitado pelo transceptor (protocolo transceptor-comanda).

Como especificado acima, o transponder avançado volta ao modo especificado na ISO 11785 para FDX ou HDX após o campo interrogativo ter se desligado por pelo menos 5 ms. Os passos necessários para transferir o transponder FDX-ADV ao modo avançado são mostrados na figura abaixo. A comunicação de conexão ocorre nos períodos dos ciclos C e D (as letras de A a E representam os ciclos descritos abaixo). O exemplo ilustrado pela figura abaixo mostra dois blocos de dados (#1 e #2) sendo selecionados pelo transceptor; estes são então transferidos pelo transponder FDX_ADV.

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A NBR ISO 14223-2 de 09/2016 – Identificação de animais por radiofrequência – Transponders avançados – Parte 2: Código e estrutura de comando especifica a codificação e a estrutura de comando entre o transceptor e o transponder avançado utilizados na identificação de animais por radiofrequência, sendo esta especificação totalmente compatível com as ISO 11784 e ISO 11785. Relacionada com a ISO 11785, esta Parte da NBRISO14223 destina-se ao uso em conjunto com a ISO 11785. O protocolo de transmissão avançada define o mecanismo para a troca de instruções e dados entre o transceptor e os transponders, em ambos os sentidos.

Este protocolo baseia-se nos seguintes conceitos: os transponders estão, por definição, em conformidade com as ISO 11784 e ISO 11785. Isto deve ser avaliado em conformidade com a ISO 24631-1. Para instruções avançadas, o transceptor tem a capacidade de se comunicar com um transponder no modo avançado.

Nesse modo, o transponder comunica-se em modo RTF e não começa a responder a menos que tenha recebido e decodificado uma solicitação válida do transceptor. Os transponders são exclusivamente identificados por UID de 48 bits programados na fabricação do circuito integrado. A codificação do UID é definida em 6.2. Um código de identificação de 64 bits, de acordo com a ISO 11784, é armazenado na página 0 da área de memória do usuário (blocos 0 a 3).

Este código de identificação deve ser programado e bloqueado pelo fabricante do transponder a fim de evitar manipulações. O protocolo em modo avançado baseia-se na solicitação do transceptor ao transponder, e resposta do transponder ao transceptor. O protocolo é digital e orientado por bits. O número de bits transmitidos após um SOF depende da solicitação e da sua respectiva resposta.

Flags (sinalizadores) são utilizados para o controle do formato da solicitação e resposta. A configuração dos flags indica variações tanto na solicitação quanto na resposta (por exemplo, o número do slots) ou a presença de campos opcionais. No caso de campos opcionais, quando o flag está no estado um (1), isto significa que o campo está presente. Quando o flag respectivo é levado ao estado zero (0), isto significa que esse campo está ausente.

Os flags SEL e ADR são utilizados por todos os comandos, exceto os comandos INVENTÁRIO e LEITURA DE UID. Quando os flags ADR e SEL forem iguais a 0, a solicitação não pode conter um UID. Quando algum transponder estiver no estado de alerta, ao receber esta solicitação, ele deverá executá-la (se possível). Logo, ele deverá retornar uma resposta ao transceptor conforme especificado pela descrição do comando.

Quando o flag ADR for igual a 1 (modo endereçado), a solicitação deve conter o UID do transponder endereçado. Independentemente do estado, qualquer transponder que recebe essa solicitação deve comparar o UID recebido (endereço) com o seu UID. Se o UID corresponder, o transponder deve executar a solicitação (se possível) e retornar uma resposta ao transceptor, conforme especificado pela descrição do comando.

Se o UID não corresponder, o transponder deve permanecer em silêncio e manter seu estado atual. Quando o flag SEL for igual a 1 (modo selecionado), a solicitação não pode conter um UID do transponder. Somente o transponder no estado selecionado pode receber essa solicitação, devendo assim executá-la (se possível). Logo, ele deve retornar uma resposta ao transceptor, conforme especificado pela descrição do comando. Outros transponders que não estejam no estado selecionado devem manter seu estado atual e permanecer em silêncio. A combinação dos flags ADR e SEL não é suportada.

A NBR ISO 24631-1 de 11/2018 – Identificação de animais por radiofrequência – Parte 1: Avaliação da conformidade de transponders RFID (identificação por radiofrequência) com as ISO 11784 e ISO 11785 (incluindo concessão e uso de um código do fabricante) provê os meios de avaliação da conformidade de transponders RFID (identificação por radiofrequência) com as ISO 11784 e ISO 11785, utilizados na identificação individual de animais. Este documento estabelece as condições para a concessão e uso do código de fabricante relacionado a um transponder e aos direitos e obrigações associados às partes envolvidas na emissão do código. Os procedimentos de ensaios especificados neste documento são reconhecidos pela Federação das Associações Europeias Veterinárias de Animais de Companhia (FECAVA – Federation of European Companion Animals Veterinary Association) e pela Associação Mundial de Veterinários de Pequenos Animais (WSAVA – World Small Animal Veterinarian Association) e, como tal, também podem ser aplicados a animais de companhia.

Os centros de ensaio reconhecidos pela autoridade de registro (RA) devem realizar os ensaios do transponder utilizando os procedimentos especificados na Seção 7, e devem reportar os resultados dos ensaios à RA. Estes testes devem estar de acordo com os requisitos técnicos das ISO 11784 e ISO 11785. O fabricante deve requerer o teste do transponder, preenchendo e enviando à RA o formulário de solicitação fornecido no Anexo A e concordando também em aceitar o código de conduta estabelecido no Anexo B. O registro depende do transponder ter cumprido com sucesso os testes descritos na da Seção 7.

Um código de produto, consistindo em um código do fabricante e em um número de série, é fornecido para um transponder que esteja registrado na RA. No Anexo C estão estabelecidas as condições associadas ao uso deste registro pelo fabricante. Os transponders para estarem em conformidade com a ISO 11784 devem possuir um código de três algarismos, onde os números abaixo de 900 referem-se aos países, de acordo com a ISO 3166-1, e os números de 900 a 998 indicam os fabricantes individuais.

O uso de um código do fabricante, fornecido pela RA, é apenas permitido ao fabricante que o solicitou. O formulário de solicitação para a obtenção do código do fabricante encontra-se no Anexo D, e as regras para a sua concessão e uso estão estabelecidas no Anexo E. Se a RA receber evidências incontestáveis de que as condições mencionadas nos Anexos B, C ou E estão sendo desrespeitadas, ela deve aplicar os passos estabelecidos no Anexo F.

A fim de manter e aumentar a confiança do usuário na usabilidade e no funcionamento da tecnologia RFID em conformidade com as ISO 11784 e ISO 11785, o fabricante/fornecedor deve assegurar: que os produtos oferecidos ao mercado para uso na identificação de animais (ou seja, bit do animal = ‘1’) e declarados conformes estejam em conformidade total com as ISO 11784 e ISO 11785, comprovado por relatórios de ensaio emitidos por centros de ensaio reconhecidos pela RA e por carta assinada pela RA para o uso do código do fabricante; que sejam respeitadas as condições estabelecidas pela RA para o direito de uso destes códigos concedidos de acordo com este documento; que o código da ISO 11784 de todos os transponders comercializados compatíveis com as ISO 11784 e ISO 11785 sejam inalteráveis; que se mantenha uma base de dados na qual a associação do número de série de cada CI com o código ISO 11784 programado seja armazenada de modo imutável para assegurar a unicidade; que o uso do código do país “999” seja restrito somente para aplicações de ensaio, e que estes dispositivos codificados não possam ser vendidos comercialmente; que o comprador inicial do dispositivo que está em conformidade com as ISO 11784 e ISO 11785, incluindo a origem do CI no dispositivo, possa ser rastreado; que, para transponders aplicados a animais em países onde não exista uma autoridade nacional que regule os códigos do transponder, o fabricante recomende à sua rede de distribuidores e compradores que a rastreabilidade seja mantida, incluindo o aplicador do transponder; que o fabricante/fornecedor da tecnologia RFID assuma a responsabilidade pela comunicação de informações verdadeiras referentes à tecnologia, produtos e desempenho de RFID com base nas ISO 11784 e ISO 11785, e apoie e promova essas normas de uma forma positiva.

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Hayrton Rodrigues do Prado Filho

hayrton@hayrtonprado.jor.br



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