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Prof.: Antonio Filho
antfilho2004@hotmail.com
Prof.: Antonio Filho
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Arquitetura de ComputadoresMídia
Entrada e Saída E/S
Arquitetura de ComputadoresMídia
Entrada e Saída E/S
Faculdade Tecnológica Lourenço Filho
Redes de Computadores
2012.1
Mídia de armazenamento
O que é Mídia?
Em geral, os “mídia" refere-se a vários meios de comunicação. Por exemplo, televisão, rádio, e o jornal são diferentes tipos de mídia. O termo também pode ser usado como um substantivo coletivo para a imprensa ou agências de notícias. No mundo da informática, "mídia" também é usado como um substantivo coletivo, mas refere-se a diferentes tipos de opções de armazenamento de dados.
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Tipos de Mídia de armazenanto
Fita de Papel Perfurado Cartão Perfurado Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Por meios magnéticos (HDS,disquetes). Por meios ópticos (CDs,DVDs, etc). Por meios eletrônicos (SSD) - chip -
Exemplos: cartão de memória e pen drive
Tipos de Mídia de armazenanto
Fita de Papel Perfurado Cartão Perfurado Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Por meios magnéticos (HDS,disquetes). Por meios ópticos (CDs,DVDs, etc). Por meios eletrônicos (SSD) - chip -
Exemplos: cartão de memória e pen drive
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Fita de Papel (obsoleta) Fita de Papel (obsoleta) Não ocupava quase espaço Tira de dados chegando como entrada ou deixando o
sistema sob a forma de uma saída perfurada
Não ocupava quase espaço Tira de dados chegando como entrada ou deixando o
sistema sob a forma de uma saída perfurada
Direção deTransporteDireção deTransporte
Placa GuiaTraseira
Placa GuiaTraseira
AlimentaçãoAlimentação0
21
22
23
24
25
26
2
Direção deTransporteDireção deTransporte
Placa GuiaTraseira
Placa GuiaTraseira
AlimentaçãoAlimentação0
21
22
23
24
25
26
2
AlturaAltura
CanalCanal
AlturaAltura
CanalCanal
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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AlturaAltura
ColunaColunaFuroFuro
Cartão Perfurado (obsoleto) Cartão Perfurado (obsoleto)
CartãoCartão Universal
Universal::
80 colunas
80 colunas
12 alturas
12 alturasCartãoCartão Universal
Universal::
80 colunas
80 colunas
12 alturas
12 alturas
Saída deSaída decartõescartões
EntradaEntradade cartõesde cartões
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Organizado em linhas e colunas
Pode conter uma ou mais vias
Pautado ou liso
Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Organizado em linhas e colunas
Pode conter uma ou mais vias
Pautado ou liso
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14” x 11” ]
US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5” x 11” ]
Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14” x 11” ]
US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5” x 11” ]
Formulário Contínuo (Papel Sanfonado) Formulário Contínuo (Papel Sanfonado)
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Fita Magnética Fita Magnética
ColunaColuna
Trilha
Vista lateralVista lateral Vista frontalVista frontal
FitaFita
RoloRolo
CarretelCarretel
EncaixeEncaixe
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Rolo (reel)
Cassette
Cartucho (cartdrige)
DAT (Digital Audio Tape)
Rolo (reel)
Cassette
Cartucho (cartdrige)
DAT (Digital Audio Tape)
Tipos de Fita Magnética Tipos de Fita Magnética
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Capacidade de armazenamento elevada graças ao conceito de densidade de gravação
Densidade de Gravação
Quantidade de bytes gravados por unidade de comprimento, com base na polegada
Unidade de medida: B.P.I (Bytes Per Inch)
Valores típicos: 200, 556, 800, 1.600, 3.200 e 22.000 BPI
Capacidade de armazenamento elevada graças ao conceito de densidade de gravação
Densidade de Gravação
Quantidade de bytes gravados por unidade de comprimento, com base na polegada
Unidade de medida: B.P.I (Bytes Per Inch)
Valores típicos: 200, 556, 800, 1.600, 3.200 e 22.000 BPI
Características das Fitas Magnéticas Características das Fitas Magnéticas
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Disco Magnético Disco MagnéticoSetor ou
SegmentoSetor ou
Segmento
TrilhasTrilhas
11 22
33
44
55
66
77
88
99
ClusterCluster
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Disco Magnético Disco Magnético
Antes do processo de armazenamento de dados, as partículas magnéticas estão desalinhadas
Antes do processo de armazenamento de dados, as partículas magnéticas estão desalinhadas
Superfície do discoSuperfície do disco Cabeça de leitura/escrita
Cabeça de leitura/escrita
A cabeça de leitura/ escrita inscreve os dados alinhando cada partícula magnética da mídia segundo um de dois modos possíveis
A cabeça de leitura/ escrita inscreve os dados alinhando cada partícula magnética da mídia segundo um de dois modos possíveis
Um dos modos equivale ao registro de zeros (0), enquanto o outro ao registro de uns (1)
Um dos modos equivale ao registro de zeros (0), enquanto o outro ao registro de uns (1)
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Fixos
Rígido (Winchester ou Hard Disk)
Removíveis
Flexível ou Disquete (Floppy Disk)
Cartucho (cartdrige)
Optomagnético
Fixos
Rígido (Winchester ou Hard Disk)
Removíveis
Flexível ou Disquete (Floppy Disk)
Cartucho (cartdrige)
Optomagnético
Tipos de Discos Magnéticos Tipos de Discos Magnéticos
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Mídia de armazenamento mais importante nos computadores atuais
Tipos populares
Discos flexíveis (floppy disks)
Discos rígidos (hard disks)
Dados gravados a partir da magnetização de partículas na superfície dos discos (dois modos: representação de uns e zeros)
Mídia de armazenamento mais importante nos computadores atuais
Tipos populares
Discos flexíveis (floppy disks)
Discos rígidos (hard disks)
Dados gravados a partir da magnetização de partículas na superfície dos discos (dois modos: representação de uns e zeros)
Discos Magnéticos Discos Magnéticos
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Rígido ou Winchester
Capacidades típicas: Oscila em torno de 160GB e TB (tera byte)
Custo: US$ 100 a 1000
Interno ou externo
Rígido ou Winchester
Capacidades típicas: Oscila em torno de 160GB e TB (tera byte)
Custo: US$ 100 a 1000
Interno ou externo
Tipos Populares de Discos Magnéticos Tipos Populares de Discos Magnéticos
CilindrosCilindros
Mecanismode Acesso
Mecanismode Acesso
Cabeças deLeitura/Gravação
Cabeças deLeitura/Gravação
DiscosDiscos
TrilhaBraços
de AcessoBraços
de Acesso
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Flexível ou Disquete
Capacidades: 360 KB a 1,44 MB
Custo: cerca de US$ 1 ou menos
Flexível ou Disquete
Capacidades: 360 KB a 1,44 MB
Custo: cerca de US$ 1 ou menos
Tipos Populares de Discos Magnéticos Tipos Populares de Discos Magnéticos
Disquete de 5¼” (obsoleto)Disquete de 5¼” (obsoleto)
Disquete de 3½”Disquete de 3½”
Drive de disquete 3½”Drive de disquete 3½”
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Superfície plástica do discoSuperfície plástica do disco
Disco de metalDisco de metal
EtiquetaEtiqueta
Furo indicadorde alta densidade
Furo indicadorde alta densidade
Cobertura plástica rígidaCobertura plástica rígidaProteção
contra gravaçãoProteção
contra gravação
Revestimentosdo disco
Revestimentosdo disco
Protetor metálicocom mola
Protetor metálicocom mola
Anatomia de um Disco Flexível Anatomia de um Disco Flexível
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Características Físicas
Atualmente a maioria é de 3½” de diâmetro e capacidade de armazenamento de 1,44 MB
Uso Inserção no drive apropriado, na direção
apropriada Manutenção do disco no drive enquanto estiver
sendo acessado (indicador luminoso da unidade ATIVO)
Características Físicas
Atualmente a maioria é de 3½” de diâmetro e capacidade de armazenamento de 1,44 MB
Uso Inserção no drive apropriado, na direção
apropriada Manutenção do disco no drive enquanto estiver
sendo acessado (indicador luminoso da unidade ATIVO)
Discos Flexíveis Discos Flexíveis
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Zip disks
Discos magnéticos lidos/escritos por unidades denominadas zip drives
O Zip Drive inicialmente foi introduzido com uma capacidade de 100 megabytes, e logo se tornou um sucesso sendo utilizado para armazenar arquivos maiores que a capacidade de 1.44 MB de disquetes regulares. Como o tempo sua capacidade para aumentou 250 e depois 750 megabytes, melhorando as velocidades de transferência de dados e o tempo de busca
Zip disks
Discos magnéticos lidos/escritos por unidades denominadas zip drives
O Zip Drive inicialmente foi introduzido com uma capacidade de 100 megabytes, e logo se tornou um sucesso sendo utilizado para armazenar arquivos maiores que a capacidade de 1.44 MB de disquetes regulares. Como o tempo sua capacidade para aumentou 250 e depois 750 megabytes, melhorando as velocidades de transferência de dados e o tempo de busca
Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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SuperDisks drives (Laser servo drives)
O SuperDisk é um formato de disco opto-magnético criado pela divisão de armazenamento da 3M, mais tarde conhecida como IMATION. Sua capacidade original era de 120MB, mas teve uma extensão para 240MB. Sua vantagem sobre os formatos de discos removíveis concorrentes era o suporte aos disquetes de 1,44MB e 720KB.
SuperDisks drives (Laser servo drives)
O SuperDisk é um formato de disco opto-magnético criado pela divisão de armazenamento da 3M, mais tarde conhecida como IMATION. Sua capacidade original era de 120MB, mas teve uma extensão para 240MB. Sua vantagem sobre os formatos de discos removíveis concorrentes era o suporte aos disquetes de 1,44MB e 720KB.
Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade
Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Propriedades Físicas
Permanentemente selado no interior do drive
Velocidades mais elevadas do que as dos sistemas removíveis
Propriedades Físicas
Permanentemente selado no interior do drive
Velocidades mais elevadas do que as dos sistemas removíveis
Discos Rígidos Discos Rígidos
Placa de circuito impressoPlaca de circuito impresso
Cabeças deleitura/escritaCabeças de
leitura/escritaMecanismode acesso
Mecanismode acesso
Conjunto dediscos rígidosConjunto de
discos rígidos
Invólucroselado
Invólucroselado
Eixo damontagem
Eixo damontagem
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Endereçamento do Disco Rígido
Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas na mesma locação no conjunto de superfícies circulares rígidas de um disco rígido
Tempo de Acesso ao Disco
Fatores influentes: tempo de busca, atraso rotacional, tempo de movimentação dos dados
Cache de Disco
Estratégia para a elevação do desempenho do sistema
Endereçamento do Disco Rígido
Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas na mesma locação no conjunto de superfícies circulares rígidas de um disco rígido
Tempo de Acesso ao Disco
Fatores influentes: tempo de busca, atraso rotacional, tempo de movimentação dos dados
Cache de Disco
Estratégia para a elevação do desempenho do sistema
Discos Rígidos Discos Rígidos
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Padrões ATA/IDE
Leitura e Escrita de Dados Obstáculos em um conjunto de discos rígidos
podem danificar a superfície do disco e a cabeça de leitura/gravação
Padrões ATA/IDE
Leitura e Escrita de Dados Obstáculos em um conjunto de discos rígidos
podem danificar a superfície do disco e a cabeça de leitura/gravação
Discos Rígidos Discos Rígidos
Superfície do disco rígidoSuperfície do disco rígido
Pelo humanocerca de 6,35.10-3 cm2
Pelo humanocerca de 6,35.10-3 cm2
Cabeça deleitura/gravação
Cabeça deleitura/gravação
Cabeça de leitura/escritaremove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1,27.10-6 cm2
Cabeça de leitura/escritaremove particulas na superfície do disco com dimensões da ordem de 1,27.10-6 cm2
Partícula de poeiracerca de 3,81.10-3 cm2
Partícula de poeiracerca de 3,81.10-3 cm2 Partícula de fumaça
cerca de 254.10-6 cm2
Partícula de fumaçacerca de 254.10-6 cm2
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Vantagens
Portabilidade e capacidade de armazenamento extra superior àquela
oferecida pelos discos flexíveis
Vantagens
Portabilidade e capacidade de armazenamento extra superior àquela
oferecida pelos discos flexíveis
Discos Rígidos Removíveis Discos Rígidos Removíveis
Possibilidade de uso de drivesinternos ou removíveis
Possibilidade de uso de drivesinternos ou removíveis
Discos Rígidos para Notebooks Discos Rígidos para Notebooks
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Discos Ópticos Discos Ópticos
CD de Áudio1982
VCD1993 DVD
1996DVD-ROM
1997
DVD gravável
1999
CD-ROM1984
CD-R1990
CD-RW1997
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
26
CD-RW (CD-ReWrite) Similar ao CD-WORM, porém regravável várias
vezes
DVD (Digital Versatile Disc) Disco digital destinado à gravação de áudio, vídeo e
dados
CD-RW (CD-ReWrite) Similar ao CD-WORM, porém regravável várias
vezes
DVD (Digital Versatile Disc) Disco digital destinado à gravação de áudio, vídeo e
dados
Discos Ópticos Discos Ópticos
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Capacidade: 4,7 GB a 17 GB
Tipos de DVD
DVD-RAM
● Definido pelo DVD Forum (Matsushita, Toshiba e Time Warner)
● Padrão de maior presença no mercado
● Filmes gravados neste padrão não são compatíveis com a maior parte dos DVD players
Capacidade: 4,7 GB a 17 GB
Tipos de DVD
DVD-RAM
● Definido pelo DVD Forum (Matsushita, Toshiba e Time Warner)
● Padrão de maior presença no mercado
● Filmes gravados neste padrão não são compatíveis com a maior parte dos DVD players
DVD DVD
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Tipos de DVD
DVD+RW
• DVD regravável desenvolvido pela Sony, HP, Philips e Yamaha (DVD+RW Alliance)
• Compatível com a maioria dos DVD players
DVD-RW
• Padrão de DVD regravável definido pela Apple e Compaq
Tipos de DVD
DVD+RW
• DVD regravável desenvolvido pela Sony, HP, Philips e Yamaha (DVD+RW Alliance)
• Compatível com a maioria dos DVD players
DVD-RW
• Padrão de DVD regravável definido pela Apple e Compaq
DVD DVD
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Tipos de DVD
VCD (Video Compact Disc)
● Possibilidade de gravação de até 80 minutos de vídeo com qualidade similar àquela das fitas VHS
● Executável em drives de CD-ROM e DVD players
Tipos de DVD
VCD (Video Compact Disc)
● Possibilidade de gravação de até 80 minutos de vídeo com qualidade similar àquela das fitas VHS
● Executável em drives de CD-ROM e DVD players
DVD DVD
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Funcionamento
Os discos ópticos para somente leitura são compostos de quatro camadas:
a primeira camada que contém o rótulo, podendo ser de papel ou impresso;
a segunda camada é feita de plástico e tem função protetora;
a terceira é uma camada refletiva com superfície contendo a informação em altos e baixos relevos;
a quarta camada é de policarbonato
Funcionamento Nos discos graváveis ou regraváveis são seis camadas: o rótulo; camada plástica protetora; camada refletiva com relevo plano; camada dielétrica para dissipar o calor do laser durante a
gravação; a camada gravável-regravável, transparente (contém
pontos que ficam opacos com o laser, e/ou tornam a serem transparentes — nos discos regraváveis);
a camada final de policarbonato.
Na leitura um raio é disparado perpendicularmente ao disco, é refletido de volta para o leitor e as variações em alto e baixo relevo ou pontos transparentes ou opacos provocam variações na leitura, criando uma sequência de 0 e 1 que representa o sinal digital.
O tamanho padrão dos discos é de 12cm de diâmetro, 1,2 mm de espessura e um orifício central de 15mm de diâmetro.
Funcionamento
Discos ópticos existentes
LD (Laserdisc) CD (CD-Áudio ou CD-Digital Audio) CD-Text SACD (Super Áudio CD) HDCD (High Definition Compatible Digital) XRCD (eXtended Resolution CD) XRCD2 (eXtended Resolution CD versão 2) CD-R (CD Recordable) Business card CD (PCD - Personal Compact Disk) CD-RW (CD Rewritable) DD-R (Double-Density Recordable) DD-RW (Double-Density ReWritable) CD-ROM (CD Read Only Memory) CD-Vídeo 1.1 (VCD 1.1 - VideoCD 1.1 ou
Compact Disc Vídeo 1.1) CD-Vídeo 2.0 (VCD 2.0 - VideoCD 2.0 ou
Compact Disc Vídeo 2.0) CVD (China Video Disc) BD)
SVCD (Super Vídeo CD, Super VCD, S-VCD) LD (LaserDisc) DVD (DVD-Vídeo) DVD-A (DVD-Áudio) DVD-R (DVD Recordable) DVD+R (DVD Recordable) DVD+R DL (DVD Recordable Dual Layer) DVD-RW (DVD ReWritable) DVD+RW (DVD ReWritable) DVD-RAM (DVD Random Access Memory) DVD-ROM (DVD Read Only Memory) MD (MiniDisc) HD DVD (High Density DVD) AOD (Advanced Optical Disk) Blu-ray (Blu-ray Disc,
SVCD (Super Vídeo CD, Super VCD, S-VCD) LD (LaserDisc) DVD (DVD-Vídeo) DVD-A (DVD-Áudio) DVD-R (DVD Recordable) DVD+R (DVD Recordable) DVD+R DL (DVD Recordable Dual Layer) DVD-RW (DVD ReWritable) DVD+RW (DVD ReWritable) DVD-RAM (DVD Random Access Memory) DVD-ROM (DVD Read Only Memory) MD (MiniDisc) HD DVD (High Density DVD) AOD (Advanced Optical Disk) Blu-ray (Blu-ray Disc,
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Folha Óptica
Uso em marcações a lápis ou caneta em espaços pré-determinados
Aplicação em exames (concursos públicos, vestibulares, pesquisas de mercado) e em volantes da Loto, Sena, etc.
Folha Óptica
Uso em marcações a lápis ou caneta em espaços pré-determinados
Aplicação em exames (concursos públicos, vestibulares, pesquisas de mercado) e em volantes da Loto, Sena, etc.
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Cartão Magnético
Usado em agências bancárias, de crédito e lojas comerciais
Identificação do cliente através da leitura de dados numa tarja magnética
Cartão Magnético
Usado em agências bancárias, de crédito e lojas comerciais
Identificação do cliente através da leitura de dados numa tarja magnética
Tarjamagnética
Tarjamagnética
Mídia de E/S e Armazenamento Mídia de E/S e Armazenamento
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Smart Card Cartão similar a um cartão magnético,
porém possuindo um chip interno ao invés da tarja magnética
Usado como “dinheiro eletrônico”, para pagamento de serviços e produtos, da mesma forma que se usa o cartão magnético
Exemplo: Cartão de banco
Smart Card Cartão similar a um cartão magnético,
porém possuindo um chip interno ao invés da tarja magnética
Usado como “dinheiro eletrônico”, para pagamento de serviços e produtos, da mesma forma que se usa o cartão magnético
Exemplo: Cartão de banco
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Smart Label (I-Code)
Etiqueta “inteligente” contendo chips I-Code
Alimentação do chip dispensável
Energização e emissão de sinal de identificação quando o chip passa por sensores
Smart Label (I-Code)
Etiqueta “inteligente” contendo chips I-Code
Alimentação do chip dispensável
Energização e emissão de sinal de identificação quando o chip passa por sensores
Biblioteca Nacional de Singapura, 100.000 livros, 6.200 CD-ROM, 6.000 fitas VHS
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