Trabalho 1 - 2025-1

1. Objetivos

Este artigo é referente ao primeiro trabalho avaliativo para a disciplina Fundamentos de Sistemas Embarcados - FGA0109, ministrada pelo prof. Renato Coral no 1º semestre de 2025 da Universidade de Brasília - UnB. O trabalho tem por objetivo a realização de um estudo aplicado a dispositivos embarcados disponíveis no mercado com intuito de descrever suas características e detalhes de arquitetura e funcionalidades.

Integrantes

2. Seleção do sistema embarcado

O grupo escolheu o Apple AirTag como objeto de estudo deste trabalho.

3. Informações sobre o sistema

O Apple AirTag é um rastreador pessoal desenvolvido pela Apple Inc. que foi lançado oficialmente em abril de 2021 com o objetivo de auxiliar os usuários na localização de objetos do cotidiano, como chaves, mochilas e carteiras, por meio de tecnologias de rastreamento de curta e longa distância ^[1]. Integrado ao ecossistema da Apple por meio do aplicativo “Buscar” (Find My), o AirTag utiliza uma combinação de Bluetooth Low Energy (BLE), tecnologia de banda ultralarga (Ultra Wideband – UWB), e comunicação por aproximação (NFC), possibilitando uma localização eficiente e segura ^[2].

Fisicamente, o dispositivo possui dimensões reduzidas e um design minimalista: mede 31,9 mm de diâmetro, 8 mm de espessura e pesa apenas 11 gramas. Sua estrutura é composta por uma face frontal em policarbonato branco e uma tampa traseira de aço inoxidável, como mostra a Figura 1, o que lhe confere resistência e durabilidade ^[3]. O AirTag é ainda resistente à água e à poeira, com certificação IP67, permitindo submersão de até 1 metro por até 30 minutos.

Em relação ao compromisso da Apple com o meio ambiente, apesar do relatório ambiental do produto ainda não estar disponível para acesso público, dentro das especificações técnicas podemos ver que o Airtag foi desenvolvido:

• com 100% de estanho reciclado na solda da placa lógica

• Sem mercúrio

• Sem retardadores de chama bromados (BFR)

• Sem PVC

• Sem berílio

Além disso, ele foi criado para funcionar direto por mais de um ano com uma bateria comum no uso cotidiano, que é facilmente encontrada para ser substituída após esse período ^[4]. Dentro das espeecificações técnicas, considera-se uso cotidiano: Quatro episódios de tocar som e um episódio de Busca Precisa por dia ^[2].

Figura 1: Apple Airtag.

A configuração é muito simples e conecta o AirTag a um iPhone, iPad ou iPod touch.

Figura 2: Conexão do AirTag.

A principal inovação do AirTag está na utilização da rede colaborativa “Buscar”, composta por centenas de milhões de dispositivos Apple ao redor do mundo. Essa rede permite que sinais BLE emitidos pelo AirTag sejam captados de forma anônima por iPhones, iPads ou Macs próximos e, em seguida, transmitidos criptografadamente para o proprietário original do dispositivo. Esse mecanismo garante precisão no rastreamento mesmo quando o objeto está distante do usuário.

Figura 3: Funcionalidade Buscar.

Além disso, para dispositivos Apple com o chip U1, como iPhone 11 ou superior, o AirTag oferece a funcionalidade “Busca Precisa”, que utiliza a tecnologia UWB para indicar a direção e a distância exata do objeto com uma interface visual e háptica ^[1]. Em situações em que o AirTag é colocado em “modo perdido”, qualquer pessoa que o encontre pode escanear o dispositivo com um smartphone compatível com NFC para visualizar as informações de contato do proprietário.

Figura 4: Funcionalidade Busca Precisa

No que diz respeito à segurança e à privacidade, o AirTag conta com uma série de proteções. Por exemplo, o sistema notifica o usuário caso um AirTag desconhecido esteja se movendo com ele por um longo período, o que ajuda a prevenir possíveis rastreamentos indevidos. O próprio dispositivo também emite alertas sonoros quando separado de seu dono por um determinado tempo, reforçando sua função antirroubo.

No Brasil, o produto está disponível nos sites oficiais de compra da Apple pelo valor de R$ 369, podendo variar de acordo com a quantidade comprada e o período de venda. A loja também dispõe de uma ampla variedade de acessórios, como chaveiro para colocar na bolsa.

Figura 5: Compra do AirTag

Por fim, o AirTag é compatível com recursos de acessibilidade como VoiceOver, Texto Maior, Inversão de Cores e compatibilidade com leitores Braille, garantindo que a experiência de uso seja inclusiva para diferentes perfis de usuários.

Listagem de características:

Visão geral dos circuitos do AirTag da Apple:

Figura 6: Circuitos do AirTag

3.1 Unidade de processamento:

3.1.1 Introdução ao SoC

O AirTag da Apple é constituída por uma unidade de processamento integrado em um SoC (System on a Chip), o nRF52832 proprietary System-on-Chip.

Figura 7: nRF52832 Multiprotocol Bluetooth low energy (Bluetooth 5), ANT/ANT+ and 2.4GHz proprietary System-on-Chip

O SoC reúne, em um único encapsulamento, o microcontrolador, interfaces de comunicação (como SPI, I2C e UART), memória interna, e especialmente o transceptor de rádio Bluetooth Low Energy (BLE), fundamental para a funcionalidade de rastreamento do Airtag. Essa integração reduz a complexidade do projeto, minimiza interferências eletromagnéticas internas, e otimiza o consumo energético — aspectos críticos em dispositivos alimentados por bateria e projetados para operação contínua.

O Soc nRF52832 é um SoC multiprotocolo de 32bits, otimizado para aplicações sem fio de ultra-baixo-consumo (ULP - Ultra Low Power). Devido ao seu baixo consumo de energia, possui aplicações diversas na área de IoT, em sistemas residenciais, monitoramento pessoal, como sensores de batimento e movimento de uma pessoa. ^[7]

3.1.2 Menor consumo de energia e maior desempenho:

• O nRF52832 utiliza o MCU ARM Cortex M4F de 32 bits, juntamente com ampla disponibilidade de flash, 512 kB no total, com 400 kB disponíveis para desenvolvimento de aplicações. A densidade de código e a velocidade de execução são consideravelmente maiores do que para plataformas de 8/16 bits.

• O novo rádio foi projetado para suportar o modo Bluetooth 5 de 2 Mbs. Isso significa que o nRF52832 pode ser qualificado para aplicações Bluetooth 5. Ele suporta Bluetooth de baixo consumo (Bluetooth 5), ANT e aplicações proprietárias de 2,4 GHz. É compatível com dispositivos nRF5x e nRF24x. A potência de saída é programável entre +4 dBm e -20 dBm e possui sensibilidade de receptor de -96 dBm para Bluetooth de baixo consumo (1 Mbs).

3.1.3 Componentes chave que fazem parte do nRF52832:

• Processador: ARM Cortex-M4 com unidade de ponto flutuante (FPU);

• Conectividade sem fio: Bluetooth Low Energy (BLE) 5.0, ANT, 2.4 GHz Proprietário;

• NFC-A Tag: permite pareamento fora de banda (Out-of-Band - OOB);

• Interfaces: SPI, UART, I2C (TWI), PWM, ADC, PDM (microfone digital), QDEC;

• GPIOs: até 32 pinos configuráveis;

• Tensão de operação: 1.7V a 3.6V.

3.1.4 Processador Arm Cortex-M4

O processador Cortex-M4 foi desenvolvido para atender aos mercados de controle de sinal digital que exigem uma combinação eficiente e fácil de usar de recursos de controle e processamento de sinal. Ele se destaca em cenários microcontrolados pela sua eficiência energética, aliada à capacidade de executar operações matemáticas complexas com baixa latência. Seu conjunto de instruções DSP e suporte a ponto flutuante o tornam ideal para tarefas como filtragem digital, codificação/decodificação de sinais e algoritmos de localização ou inferência leve em IoT. ^[8]

Figura 8: Arm Developer Processor Cortex-M4

Este processador implementa vários recursos que permitem aritmética com eficiência energética e processamento de sinal de alto desempenho, incluindo: ^[6]

• Instruções de processamento de sinal digital (DSP);

• Instruções de multiplicação e acumulação (MAC) de ciclo único;

• Divisão de hardware • Instruções de múltiplos dados de instrução única (SIMD) de 8 e 16 bits;

• Unidade de ponto flutuante de precisão simples (FPU).

3.2. Memória:

A memória flash serial GD25LE32D (32 Mbits) suporta a Interface Periférica Serial (SPI) padrão e os modos SPI e QPI duplos/quádruplos: Clock Serial, Seleção de Chip, E/S de Dados Seriais (SI), E/S1 (SO), E/S2 (WP#) e E/S3 (HOLD#). ^[9]

Figura 9: Diagrama de conexão - Quad Serial Flash

Os dados de E/S dupla são transferidos a uma velocidade de 240 Mbits/s, e os dados de E/S quádrupla e saída quádrupla são transferidos a uma velocidade de 480 Mbits/s.

Esse tipo de memória NOR com interface SPI permite tempos de acesso rápidos e suporte a modos de transmissão de dados em dupla e quádrupla E/S (Dual/Quad SPI), alcançando taxas de até 480 Mbits/s. Essa largura de banda elevada é fundamental para garantir transferências rápidas de firmware, logs ou dados temporários, sem impactar significativamente no consumo energético.

3.3. Sistema Operacional:

A Apple não divulga oficialmente qual sistema operacional roda no AirTag, no entanto o comportamento do dispositivo (resposta imediata, consumo ultra baixo, comunicação com múltiplos protocolos) sugere fortemente o uso de um RTOS customizado pela Apple.

3.4. Sensores e Atuadores:

Sensor de aceleração BMA280 - Bosch

O BMA280 é um sensor de aceleração avançado, ultrapequeno, triaxial, de baixa gravidade, com interfaces digitais, destinado a aplicações eletrônicas de consumo de baixa potência.

Figura 10: Diagrama de conexão - Acelerômetro

Com resolução digital de 14 bits, o BMA280 permite medições de acelerações com baixíssimo ruído em 3 eixos perpendiculares, detectando inclinação, movimento, choque e vibração em celulares, dispositivos portáteis, periféricos de computador, interfaces homem-máquina, recursos de realidade virtual e controles de jogos. ^[11]

3.5. Interfaces de Comunicação com fio:

A partir do processo de engenharia reverso realizado pelo engenheiro Colin O'Flynn, podemos perceber que o processo de captação de comunicação entre o SoC nRF52832 e outros componentes, como a memória, indica o uso de protocolos de comunicação internos como SPI. ^[13]

Figura 11: Diagrama de blocos internos - Quad Serial Flash

O mapeamento interno de comunicação não é liberado pela empresa Apple, o que garante um projeto bastante fechado, porém é possível fazer suposições de que seja utilizado protocolos de comunicação interno entre o microcontrolador com portas de debug via I2C ou UART.

3.6. Interfaces de Comunicação sem fio:

É possível encontrar três antenas internas dentro do Airtag da Apple, sendo elas referentes aos usos de:

• Bluetooth Low Energy em 2.4 GHz; NFC em 13,56 MHz; Ultra-Wideband em 6.5 GHz.

Figura 12: Antenas internas do Airtag da Apple

Todos eles são gravados em uma única peça de plástico usando Estruturação Direta a Laser (LDS) e, em seguida, soldados à PCB ao longo da borda. A antena NFC também possui um pequeno traço no outro lado do plástico (conectado com uma via em cada extremidade) para retornar a extremidade interna da bobina à PCB.

O Bluetooth Low Energy (BLE), operando na faixa de 2.4 GHz, é utilizado como principal meio de comunicação contínua com dispositivos Apple próximos, permitindo a localização em tempo real com baixo consumo de energia.

O Near Field Communication (NFC), em 13,56 MHz, permite interação por aproximação, sendo utilizado principalmente no modo "perdido" do Airtag: quando alguém encontra o dispositivo, pode aproximar um smartphone compatível para visualizar informações de contato fornecidas pelo proprietário.

o Ultra-Wideband (UWB), operando na faixa de 6.5 GHz, oferece medições precisas de distância e direção, sendo capaz de transmitir pulsos de curta largura com precisão temporal na ordem de nanossegundos. Essa tecnologia é explorada pelo chip U1 dos iPhones para permitir localização espacial precisa do Airtag em ambientes fechados, habilitando funcionalidades como o "Precision Finding".

3.7. Unidades de Entrada/Saída (I/O):

O mapeamento das utilizações das unidades de I/O pode ser visualizado na seguinte imagem:

Figura 13: Mapeamento de I/O. Autoria Própria

3.8. Fonte de Energia e Sistema de Alimentação:

O AirTag é fornecido com uma bateria de lítio tipo moeda CR2032 da Panasonic. Esta tem capacidade nominal e tensão de 225 mAh e 3 V.

Figura 14: Capacidade x Resistencia de carga

Foi medido uma carga de 2,3 µA na bateria enquanto o Airtag está inativo. O datasheet mostra que a capacidade esperada com uma carga tão pequena é de quase 225 mAh. O Airtag será alimentado por uma fonte de alimentação de pelo menos 2,0 V, o que funciona bem com a tensão de corte da célula de 2,0 V.

Se levado em consideração a tensão nominal de funcionamento da bateria CR2032 em 2,0 V, é estimado que sem sair do modo Sleep, o Airtag possa ter duração de 11 anos de vida útil de carga, isto devido ao restante da circuitaria que é bastante eficiente e desenhada para ser bastante eficiente.

3.8.1 Ultra-low-power DCDC converter - TPS62746

Para realizar a conversão da Tensão de saída da bateria para o restante dos componentes, como microcontrolador e chips, o Airtag da Apple utiliza um buck converter TPS62746. ^[12]

Figura 15: Diagrama de conexões do TPS62746

A utilização de um conversor buck, como o TPS62746, se justifica pela necessidade de reduzir a tensão da célula de lítio do Airtag (tipicamente 3 V) para níveis mais adequados ao funcionamento de circuitos integrados de baixa tensão, como microcontroladores e transceptores RF, que operam em faixas típicas de 1.8 V ou 2.5 V.

O conversor buck realiza essa conversão com alta eficiência (>90%), reduzindo significativamente as perdas por dissipação térmica em comparação com reguladores lineares. Isso é essencial em dispositivos alimentados por bateria com requisitos de ultra-low-power, como o Airtag, nos quais a eficiência energética impacta diretamente na vida útil do sistema.

3.9. Firmware e Atualizações:

O firmware da Apple AirTag foi desenvolvido para operar com altíssima eficiência energética e segurança, controlando comunicações via Bluetooth Low Energy (BLE) para integração com a rede "Buscar", além de suporte à localização precisa com Ultra-Wideband (UWB) e interação por aproximação via NFC. Ele gerencia módulos como o acelerômetro para detectar movimento, um buzzer para alertas sonoros (via PWM), e o monitoramento da bateria com ADC, ativando modos de baixo consumo conforme necessário.

3.10. Unidade de Proteção e Segurança:

Como levantado pela comunidade de modders e publicações em fóruns como o de Adam Catley, a implementação do hardware e firmware do Airtag possui falhas de segurança que comprometem a integridade da aplicação em aspectos especificos, sendo alguns deles os seguintes: ^[5]

• Falta de Boot seguro: Realizar qualquer mudança no firmware não interfere no funcionamento posterior, indicando que a assinatura de um certificado Apple no firmware não é respeitada e nem verificada na inicialização seguinte;

• Armazenamento não seguro: A memória NOR Flash de 32Mbit não é encripitada e contém diferentes quadros de informações utilizados no funcionamento do dispositivo, assim como o chip UW U1 não foi checado para capacidadade de armazenamento seguro de dados, estando sujeitos a ataques de canal lateral.

3.11. Interface com o Usuário (UI):

O Airtag da Apple funciona por meio do aplicativo Find My, onde usuários dos sistemas IOS podem se comunicar diretamente com o dispositivo e realizar ações e visualizações.

Figura 16: Utilização do Airtag pelo aplicativo mobile "Find My"

Caso tenha um Iphone compatível, e esteja próximo do Airtag, o usuário é capaz de:

• Localizar o dispositivo; Localizar um Item; Reproduzir sons; Visualizar itinerários. ^[10]

4. Artigos acadêmicos relacionados

Nesta seção, apresentamos artigos científicos que abordam as tecnologias empregadas no AirTag da Apple, como UWB (Ultra-Wideband) e BLE (Bluetooth Low Energy), bem como estudos e aplicações, com destaque para estudos sobre privacidade e segurança relacionados ao uso desses dispositivos.

4.1 Tecnologias-chave que viabilizam o produto

4.1.1 Implementation of an Asset Tracking Embedded System using Ultra-Wide Band

• Autores: Gerardine Immaculate Mary, CH S K N S Dixit, Bapatla Venkata Naresh, Anitha Julian.
• Publicado em: 2025 - Procedia Computer Science, Volume 252, Pages 331-340.
• Links: DOI 10.1016/j.procs.2024.12.035
• Tecnologia relacionada: Ultra-Wideband (UWB).
• Resumo: Este artigo apresenta o desenvolvimento de um sistema embarcado para rastreamento preciso de equipamentos em ambientes internos complexos, como armazéns, utilizando a tecnologia Ultra-Wide Band (UWB). O sistema, baseado em Arduino UNO e no módulo DecaWave DW1000, aplica o método de localização Time of Flight (ToF) para construir um sistema de localização em tempo real (RTLS). A pesquisa destaca as vantagens do UWB em relação a GPS, Wi-Fi e BLE, especialmente por sua alta precisão, baixa interferência e melhor desempenho em ambientes internos e ainda enfatiza a importância da integração de tecnologias como BLE e UWB para melhorar a precisão e eficiência dos sistemas de rastreamento.
• Aplicação em sistemas embarcados: O artigo exemplifica o uso de sistemas embarcados em aplicações de rastreamento de alta precisão, com destaque para a integração de sensores, algoritmos de localização (ToF) e microcontroladores de baixo custo (Arduino UNO). Trata-se de um estudo clássico de como combinar hardware e software embarcado para monitoramento em tempo real, como acontece nos AirTags da Apple.

4.1.2 Development of a Cooperative Localization System using a UWB Network and BLE Technology

• Autores: Valerio Brunacci, Alessio De Angelis, Gabriele Costante.
• Publicado em: 2022 - IEEE International Symposium on Measurements & Networking (M&N)
• Link: DOI 10.1109/MN55117.2022.9887703
• Tecnologia relacionada: Bluetooth Low Energy (BLE).
• Resumo: Este artigo apresenta o desenvolvimento de um sistema capaz de estimar a posição relativa em 2D de nós em uma rede sem fio, utilizando medições de distância com tecnologia Ultra-Wideband (UWB) e protocolo Bluetooth Low Energy (BLE). A estimativa de posição é feita por meio de um modelo matemático resolvido numericamente. Testes experimentais mostraram uma precisão de cerca de 3 cm e taxa de atualização de 10 Hz, comprovando a viabilidade do sistema para aplicações como localização cooperativa e controle de formação de múltiplos robôs. A combinação de UWB e BLE permite uma localização precisa com baixo consumo de energia, sendo ideal para aplicações em sistemas embarcados.
• Aplicação em sistemas embarcados: O estudo apresenta uma solução de localização cooperativa entre dispositivos, usando tecnologias comumente embarcadas como UWB e BLE. Ao aplicar algoritmos matemáticos para posicionamento em tempo real, o trabalho demonstra como sistemas embarcados podem operar em rede para aplicações como robótica autônoma e rastreamento distribuído — áreas relacionadas às capacidades de dispositivos como os AirTags.

4.1.3 Software Architecture and Framework to Develop NFC-Based Applications

• Autores: Ricardo Tesoriero e Jose A. Gallud.
• Publicado em: 2018 - Sensors
• Link: DOI 10.3390/s18082654
• Tecnologia relacionada: Near Field Communication (NFC).
• Resumo: Este artigo propõe uma arquitetura dirigida por modelos (Model-Driven Architecture – MDA) para facilitar o desenvolvimento de aplicações que utilizam tecnologia NFC para interagir com objetos físicos. A abordagem permite aos desenvolvedores modelar o sistema de forma flexível, de acordo com os requisitos do ambiente e da aplicação, gerando automaticamente templates de código-fonte por meio de transformações de modelo para texto. Utilizando uma linguagem específica de domínio (DSL) integrada ao Eclipse, o processo facilita a criação, configuração e manutenção de sistemas de interação com NFC. O estudo de caso apresentado é a Albacete Photo Gallery, que demonstra a aplicação prática da proposta.
• Aplicação em sistemas embarcados: Este artigo mostra como a tecnologia NFC pode ser integrada a sistemas embarcados de forma flexível e configurável. A geração automática de código e uso de DSL facilita o desenvolvimento de aplicações interativas com objetos físicos, o que se conecta à funcionalidade NFC presente nos AirTags (como leitura via toque em smartphones para recuperar informações do dono em caso de perda).

4.1.4 Evaluation of Ultra Wide Band Technology as an Enhancement for BLE Based Location Estimation

• Autor: Miro Bilge.
• Publicado em: 2022 - Electrical Engineering and Systems Science - Signal Processing
• Link: DOI 10.48550/arXiv.2202.00558
• Tecnologia relacionada: Ultra-Wideband (UWB) e Bluetooth Low Energy (BLE).
• Resumo: Este artigo trata do desenvolvimento e avaliação de um sistema de posicionamento preciso de objetos usando a tecnologia Ultra-Wideband (UWB) integrada à rede mesh FruityMesh, baseada em Bluetooth Low Energy (BLE). O sistema foi implementado com o transceptor DW1000 da Decawave, visando aplicações como automação predial, gerenciamento de iluminação e rastreamento de ativos. Enquanto o BLE oferece localização com precisão de até 1,5 metros, a adição do UWB com o método Time of Arrival (ToA) permitiu alcançar precisão centimétrica. Para manter a eficiência energética, foi desenvolvido e testado um algoritmo de controle de consumo. O protótipo mostrou-se viável, oferecendo alta precisão com baixo custo e consumo de energia controlado, ideal para aplicações IoT embarcadas.
• Aplicação em sistemas embarcados: O artigo reforça a importância da integração de tecnologias complementares (UWB e BLE) em sistemas embarcados para aumentar a precisão e eficiência energética, como no caso do AirTag. A abordagem baseada em sensores, otimização de consumo e algoritmos de posicionamento é um exemplo direto de como um sistema embarcado pode ser adaptado a ambientes IoT.

4.2 Aplicações ou estudos sobre o uso do produto

4.2.1 Exploring the Criminal Use and Data Collection of Apple AirTags

• Autores: Molly Doyle, Mitchell Kajzer.
• Publicado em: 2021, University of Notre Dame, Notre Dame, IN USA.
• Link: DOI 10.7274/24823704
• Estudo sobre o uso do produto: Privacidade e segurança.
• Resumo: Este estudo investiga o uso potencial dos AirTags em crimes de perseguição (stalking), observando as medidas de segurança que os AirTags utilizam para alertar sobre rastreamento não autorizado, como notificações para usuários de iPhones e sons ao serem movidos. Descobriu-se que não há alertas para dispositivos Android e que os AirTags não mantêm um registro de localização, apesar de serem anunciados como rastreadores. Isso revela limitações significativas na segurança e acessibilidade de dados, assim a pesquisa destaca preocupações sobre privacidade e a eficácia das salvaguardas implementadas.
• Aplicação em sistemas embarcados: Este estudo ressalta como a forma com que os AirTags foram projetados afeta diretamente sua aplicação como sistema embarcado. A ausência de alertas para Androids e de registro local de localização mostra como decisões de projeto de hardware e firmware impactam na segurança e na privacidade — aspectos fundamentais em projetos embarcados sensíveis ao contexto de uso.

4.2.2 Apple's AirTag: A Security Vulnerability Discussion and Guide to Personal Safety

• Autor: Tyme Hopkins, Nathan Hutchins, Ph.D.
• Publicado em: 2024, The University of Tulsa - ASEE Midwest Section Conference.
• Link: DOI 10.18260/1-2-1115-49349
• Estudo sobre o uso do produto: Segurança pessoal.
• Resumo: Este artigo discute as vulnerabilidades de segurança dos AirTags da Apple, oferecendo orientações para a segurança pessoal. Os AirTags da Apple, vendidos em mais de 55 milhões de unidades no primeiro ano, se tornaram populares para localizar itens perdidos. No entanto, sua rápida adoção levantou preocupações sobre o uso indevido, especialmente em casos de stalking e violência doméstica. Este estudo destaca riscos como rastreamento não autorizado e furtos, e oferece orientações sobre como os usuários podem se proteger. O objetivo é aumentar a conscientização sobre essas ameaças e sugerir melhorias para a segurança dos dispositivos.
• Aplicação em sistemas embarcados: O artigo aborda riscos derivados do uso do AirTag como sistema embarcado acessível e amplamente adotado. O rastreamento não autorizado expõe falhas no design embarcado em relação à proteção do usuário. Isso demonstra a necessidade de implementar, desde o projeto, mecanismos de segurança embarcados robustos, como criptografia e autenticação.

4.2.3 Securing the Invisible Thread: A Comprehensive Analysis of BLE Tracker Security in Apple AirTags and Samsung SmartTags

• Autores: Hosam Alamleh, Michael Gogarty, David Ruddell, Ali Abdullah S. AlQahtani.
• Link: DOI 10.48550/arXiv.2401.13584
• Publicado em: 2024 - Computer Science - Cryptography and Security
• Estudo sobre o produto: Vulnerabilidades das Apple AirTags e Samsung SmartTags.
• Resumo: Este estudo analisa profundamente a segurança de sistemas de rastreamento via Bluetooth Low Energy (BLE), com foco nos Apple AirTags e Samsung SmartTags, incluindo seus métodos criptográficos. A pesquisa aborda diversas vulnerabilidades, como adulteração física, falhas de firmware, falsificação de sinal, escutas, interferências, falhas em aplicativos, fraquezas do Bluetooth, falsificação de localização, ameaças aos dispositivos dos proprietários e riscos relacionados à nuvem. Os resultados mostram que, embora úteis, esses dispositivos apresentam riscos significativos de segurança. Os AirTags, por priorizarem a privacidade do usuário, enfrentam problemas de autenticação, permitindo falsificações. Já os SmartTags, apesar de evitarem falsificações de sinal, levantam preocupações com segurança na nuvem. O estudo também destaca limitações causadas pela ênfase na economia de bateria, como a ausência de processos de boot seguros. Conclui-se que, com a crescente integração desses dispositivos ao ecossistema IoT, melhorias futuras deverão focar no fortalecimento da segurança, equilibrando funcionalidade e proteção.
• Aplicação em sistemas embarcados: O estudo detalha vulnerabilidades presentes no firmware e no design embarcado dos AirTags, revelando desafios em segurança de sistemas embarcados que operam em ambientes IoT. A análise mostra que a busca por baixo consumo energético pode comprometer mecanismos essenciais como boot seguro e autenticação — temas centrais em sistemas embarcados conectados.

4.2.4 AirTag of the Clones: Shenanigans with Liberated Item Finders

• Autores: Thomas Roth, Fabian Freyer, Matthias Hollick, Jiska Classen.
• Link: DOI 10.1109/SPW54247.2022.9833881
• Publicado em: 2022 - IEEE Security and Privacy Workshops (SPW)
• Estudo sobre o uso do produto: Privacidade e segurança.
• Resumo: Este artigo investiga a segurança e privacidade do ecossistema Apple por meio de uma análise detalhada do hardware e firmware dos AirTags, os primeiros dispositivos autônomos a utilizarem a rede Find My. Utilizando técnicas como ataque por falha de voltagem (voltage glitching), os autores conseguiram extrair e reverter o firmware do chip Bluetooth (nRF52832), permitindo modificar funcionalidades, clonar AirTags e explorar comandos não documentados usados na comunicação entre iPhones e AirTags. Esses comandos possibilitam controlar remotamente funções do dispositivo, como tocar sons e fazer downgrade do firmware. O estudo revela vulnerabilidades importantes no design dos AirTags e propõe reflexões sobre a segurança de dispositivos da Apple.
• Aplicação em sistemas embarcados: A engenharia reversa do AirTag demonstrada no artigo revela a estrutura interna de um sistema embarcado comercial, expondo como alterações no firmware e no controle de hardware podem permitir clonagem e uso indevido. Isso evidencia a importância de proteger o firmware e o acesso a comandos internos — competências essenciais em projetos embarcados seguros.

4.2.5 The Potential of the Apple Inc., AirTag™ as Monitoring Devices for Animal Tracking

• Autor: George R. Gallagher.
• Publicado em: 2024, Department of Animal Science, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, California.
• Link: https://escholarship.org/uc/item/9w52r9n0
• Estudo sobre o uso do produto: Rastreamento de animais.
• Resumo: Este estudo avaliou o uso dos AirTags da Apple para rastreamento de animais em ambientes urbanos e suburbanos, utilizando o campus da Berry College como área de estudo. Voluntários humanos carregaram AirTags em locais designados, simulando o rastreamento de animais. Os resultados indicaram que, embora os AirTags possam ser eficazes em áreas com alta densidade de dispositivos Apple, sua precisão de localização foi limitada, com variação de 0,09 ha a 5,4 ha. O tempo de recuperação foi mais longo quando se usava apenas iPhones (78,4 min) em comparação ao uso combinado com transmissão de áudio (43 min). O uso dos AirTags para monitoramento de ovelhas em uma área rural não foi eficaz. Em conclusão, os AirTags podem ser uma solução de rastreamento de baixo custo, mas apresentam limitações em regiões remotas e com pouca cobertura da rede "Find My".
• Aplicação em sistemas embarcados: O uso dos AirTags como rastreadores de animais ilustra a aplicação prática de um sistema embarcado de localização em campo. Apesar das limitações em áreas rurais, a pesquisa demonstra como um sistema embarcado de baixo custo pode ser adaptado para diferentes contextos, com ênfase na integração entre sensores, conectividade e resposta do dispositivo.

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Tabela de Comparação

Tabela de Comparação com Preços

Tabela 1: Comparação de produtos semelhantes. Fonte: Elaborado pelo autor com base nas análises de PCMag, Android Police e 9to5Google (2024).

6. Referências

[1] Apple. Apple apresenta o AirTag. 2021. Disponível em: https://www.apple.com/br/newsroom/2021/04/apple-introduces-airtag/. Acesso em: 22 de abr. de 2025.

[2] Apple. AirTag – Especificações técnicas. 2021. Disponível em: https://support.apple.com/pt-br/111847. Acesso em: 22 de abr. de 2025.

[3] Showmetech. (2021). Review: AirTag, o primeiro rastreador do ecossistema Apple. Disponível em: https://www.showmetech.com.br/review-airtag/. Acesso em: 22 de abr. de 2025.

[4] Lifewire. (2024). How Long Do AirTags Last?. Disponível em: https://www.lifewire.com/how-long-do-airtags-last-8693149. Acesso em: 22 de abr. de 2025.

[5]: Apple AirTag Reverse Engineering. Disponível em: https://adamcatley.com/AirTag.html. Acesso em: 19 de abr. de 2025.

[6]: NRF52832 Datasheet - Nordic Semiconductor. Disponível em: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1943802/NORDIC/NRF52832.html. Acesso em: 19 de abr. de 2025.

[7]: NRF52832 Datasheet - AllDatasheet. Disponível em: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1355046/NORDIC/NRF52832.html. Acesso em: 19 de abr. de 2025.

[8]: Arm Cortex-M4 Processor - Arm Developer. Disponível em: https://developer.arm.com/Processors/Cortex-M4. Acesso em: 19 de abr. de 2025.

[9]: D25LE32D Datasheet - GigaDevice Semiconductor (Beijing) Inc.. Disponível em: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1150237/GIGADEVICE/GD25LE32D.html. Acesso em: 19 de abr. de 2025.

[10]: Utilização do aplicativo Mobile - Find My | Apple. Disponível em: https://support.apple.com/pt-br/guide/iphone/ipha779f0c10/ios. Acesso em: 19 de abr. de 2025.

[11]: BMA280 Digital, triaxial acceleration sensor. Disponível em: https://datasheet.octopart.com/BMA280-Bosch-datasheet-28809103.pdf. Acesso em: 19 de abr. de 2025.

[12]: Ultra-low-power DCDC converter TPS62746 - Texas Instruments. Disponível em: https://www.ti.com/product/TPS62746. Acesso em: 19 de abr. de 2025.

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