Descargar nota en PDF

Nota técnica
Identificación por radiofrecuencia
Por Efalcom
RFid (del inglés, radio frequency identifi-
Arquitectura
cation, en español, identificación por radiofre-
La etiqueta RFid contiene los datos de identi-
cuencia) es un sistema de almacenamiento y
ficación del objeto al que se encuentra adherido.
recuperación de datos remoto que utiliza dispo-
Ella genera una señal de radiofrecuencia que
sitivos denominados “etiquetas”, “transponde-
puede ser captada por un lector RFid, el cual lee
dores” o “tags RFid”. El propósito fundamental
la información y la transfiere, en formato digital, a
de esta tecnología es transmitir la identidad de
la aplicación específica que utiliza RFid.
un objeto mediante ondas de radio.
Un sistema RFid consta de tres componentes.
El funcionamiento es muy sencillo: a través
Por un lado, la etiqueta RFid o transpondedor,
de la antena del lector se realiza el intercambio
compuesta por una antena, un transductor radio
de datos inalámbrico con el transponder. Cuan-
y un chip. El chip posee una memoria interna con
do el transponder (pasivo, sin batería) entra en
una capacidad que depende del modelo y varía
el campo de la antena, se carga con la energía
de una decena a millares de bytes. La memoria
que utiliza luego para transmitir la información
puede ser solo lectura (el código de identificación
hacia el lector.
que contiene es único y es personalizado durante
El transponder es más que un simple código
la fabricación de la etiqueta), de lectura y escritu-
de lectura como el de barras, por ejemplo, pue-
ra (la información de identificación puede ser mo-
de ser leído y escrito en movimiento, y lo dis-
dificada por el lector), o de anticolisión, es decir,
tingue su propiedad potencial de transportar la
etiquetas especiales que permiten que un lector
información. El sistema opera en LF 134,2 kHz,
identifique varias al mismo tiempo).
HF 13,56 MHz y UHF 915 MHz, y permite una
También se integra por un lector de RFid
forma segura de identificar y rastrear millones
o transceptor, compuesto por una antena, un
de ítems con un bajo costo.
transceptor y un decodificador. El lector envía
Una etiqueta RFid puede adherirse a un pro-
periódicamente señales para ver si hay alguna
ducto, animal o persona. Una de las ventajas
etiqueta en sus inmediaciones. Cuando capta
del uso de radiofrecuencia (en lugar, por ejem-
una señal de una etiqueta, extrae la informa-
plo, de infrarrojos) es que no se requiere de vi-
ción y se la pasa al subsistema de procesa-
sión directa entre emisor y receptor.
miento de datos.
28 Ingeniería de Control • Julio - Agosto 2011
Por último, un subsistema de procesamiento
la exactitud, funcionamiento cerca del agua o
de datos que proporciona los medios de proce-
metal, y confiabilidad hacen que el uso de eti-
so y almacenamiento.
quetas activas sea muy común hoy en día.
Para comunicarse, los tags responden a pe-
Tipos de etiquetas Rfid
Las etiquetas RFid pueden ser activas, semipasivas o pasivas. Los tags pasivos no re-
ticiones o preguntas generando señales que a
su vez no deben interferir con las transmisiones
del lector.
quieren ninguna fuente de alimentación interna
Además de la reflexión o backscatter, pue-
y son, en efecto, dispositivos que solo se acti-
de manipularse el campo magnético del lec-
van cuando un lector se encuentra cerca para
tor por medio de técnicas de modulación de
suministrarles la energía necesaria.
carga. El backscatter se usa típicamente en el
A pesar de las ventajas en cuanto al costo
de las etiquetas pasivas, otros factores como
campo lejano y la modulación de carga en el
campo próximo.
Ingeniería de Control • Julio - Agosto 2011
29
Nota técnica
Tags pasivos
Tags activos
Los tags pasivos no poseen ningún tipo de
Los activos poseen su propia fuente autóno-
alimentación. La señal que les llega de los lec-
ma de energía, que utilizan para dar corriente a
tores induce una corriente eléctrica mínima que
sus circuitos integrados y propagar su señal al
basta para operar el circuito integrado CMOS
lector. Estos tags son mucho más fiables debi-
para generar y transmitir una respuesta. La ma-
do a su capacidad de establecer sesiones con
yoría de tags pasivos utiliza backscatter sobre
el lector. Gracias a su fuente de energía, son
la portadora recibida. Esto es, la antena ha de
capaces de transmitir señales más potentes,
estar diseñada para obtener la energía necesa-
lo que les lleva a ser más eficientes en entor-
ria para funcionar a la vez que para transmitir la
nos dificultosos para la radiofrecuencia como
respuesta por backscatter. Esta respuesta pue-
el agua (incluyendo seres humanos y ganado,
de ser cualquier tipo de información, no solo un
formados en su mayoría por agua), metal (con-
código identificador. Un tag puede incluir me-
tenedores, vehículos). También son efectivos a
moria no volátil, posiblemente escribible, por
distancias mayores, pudiendo generar respues-
ejemplo, EEPROM.
tas claras a partir de recepciones débiles. Por
otro lado, suelen ser más costosos, y su vida
Los tags pasivos suelen tener distancias de
útil es más corta.
uso práctico comprendidas entre los 10 centíme-
Actualmente, las etiquetas activas más pe-
tros (ISO 14443) y llegando hasta unos pocos
queñas tienen el tamaño aproximado de una
metros (EPC e ISO 18000-6) según la frecuencia
moneda, además de rangos prácticos de diez
de funcionamiento y el diseño y tamaño de la an-
metros, y una duración de batería de hasta va-
tena. Por su sencillez conceptual son obtenibles
rios años.
por medio de un proceso de impresión de las
antenas. Como carecen de autonomía energé-
Tipos de antenas
tica, el dispositivo puede resultar muy pequeño
El tipo de antena utilizado en un tag depende
y pueden incluirse en una pegatina o insertarse
de la aplicación objetivo y la frecuencia de ope-
bajo la piel (tags de baja frecuencia).
ración. Los tags de baja frecuencia normalmen-
30 Ingeniería de Control • Julio - Agosto 2011
te se sirven de la inducción electromagnética.
identificar de manera única a los productos en
Existen también tags LF compactos (como los
sus distintas unidades de empaque para la ca-
utilizados para identificación humana y animal,
dena de suministro. El EPC es la evolución del
encapsulados en vidrio) que utilizan una antena
código de barras.
en varios niveles (tres de 100-150 espiras cada
uno) alrededor de un núcleo de ferrita.
En alta frecuencia (HF, 13,56 MHz) se utiliza
Características generales del RFid
-Los tags codificados pueden ser leídos a
una espiral plana con 5-7 vueltas y un factor de
distancia y sin línea visual.
forma parecido al de una tarjeta de crédito para
- Capacidad de lectura y escritura, aun en mo-
lograr distancias de decenas de centímetros.
vimiento.
Los tags pasivos en frecuencias ultra alta
- Trazabilidad segura, automática y sin error
(UHF) y de microondas suelen acoplarse por
humano.
radio a la antena del lector y utilizar antenas
- Puede incluirse fácilmente en un producto
clásicas de dipolo. Se pueden utilizar dipolos
(etiqueta, envoltorio, etc.).
plegados o bucles cortos como estructuras in-
- Está diseñado para operar en ambientes
ductivas complementarias para mejorar la ali-
hostiles.
mentación. También pueden usarse estructuras
-Los tags pueden ser reutilizables.
de banda ancha.
Pueden usarse antenas de parche (patch)
para dar servicio en las cercanías de superficies metálicas.
Las antenas HF y UHF suelen ser de cobre
o aluminio.
Algunas aplicaciones
Logística: El control de ingreso y egreso de
camiones, la ubicación de vagones ferroviarios,
la asociación de la carga con la unidad, la de
vagones en una flota, la autorización de despacho de carga y combustible, etc., todo esto pue-
Código electrónico de producto o EPC
de realizarse mediante el uso de transponders
El EPC, por sus siglas en inglés electronic
pasivos y antenas convenientemente ubicadas.
product code, utiliza la tecnología RFid para
El sistema puede asociarse a un control de
Ingeniería de Control • Julio - Agosto 2011
31
Nota técnica
tiempos, asistencia, identificación, trazabilidad
Peajes: Identificación de peajes, cobros au-
de producto terminado y tracking de camiones
tomáticos con tags pasivos y tecnología están-
dentro de las fábricas o depósitos.
dar de bajo costo.
Industriales: La trazabilidad es el gran objetivo de hoy, para garantizar calidad y origen
Efalcom lleva trabajando con sistemas RFid
de los productos. Los tags de RFid se utilizan
hace más de 16 años. Está integrando y abas-
en un sinnúmero de aplicaciones, en las cua-
teciendo a la industria soluciones que permi-
les además se hace necesario automatizar el
ten mejorar la visibilidad de los negocios, evi-
camino por el que van los productos. A veces
tar errores, y tener trazabilidad en productos y
también se usan los contenedores identificados
operaciones.
para asociar elementos comunes a un mismo
producto o lote.
Identificación animal: Ha tomado significativa importancia, debido a la necesidad de
los países importadores de cárnicos de contar
con información confiable respecto del origen y
calidad de dichos productos. Además permite
automatizar el campo con gran beneficio para
los productores.
Vehicular: Mediante tags se identifican los
vehículos en las fabricas o centros de distribución. permiten ordenar el transito y registrar los
movimientos internos en los patios, validando
y detectando errores justo a tiempo. Esta solución se aplica puertas adentro, ya que da precisión en la ubicación.
32 Ingeniería de Control • Julio - Agosto 2011