IDENTIFICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA
INTRODUCCIÓN
La presente investigación se refiere a una interesante tecnología de identificación automática esta se caracteriza por una codificación de datos en una imagen que es leída por equipos especiales a través de los cuales se puede comunicar la información a una computadora. Entre las técnicas de identificación hay dos tipos, en primer lugar se pueden encontrar las que requieren de un contacto físico para ser leídas como por ejemplo las bandas magnéticas y en segundo lugar las que no requieren de dicho contacto como por ejemplo los códigos de barras, Vigilancia electrónica de artículos (EAS), grupo óptico de caracteres (OCG), identificación por radio frecuencia (RFID).
Ahora bien nos enfocaremos en una de estas técnicas más significativas de identificación automática la cual es llamada Radio Frequency Identification (RFID) que en español seria identificación por radio frecuencia, la función principal de esta tecnología es la identificación de objetos a distancia sin necesidad de un contacto físico, para lo cual cada objeto debe constar de una etiqueta que consiste en un microchip que va adjunto a una antena de radio.
La identificación por radiofrecuencia (RFID) se ha utilizado en una serie de aplicaciones prácticas, tales como la mejora de la gestión de la cadena de suministro, el seguimiento de los animales domésticos, el acceso a los edificios, y acelerar el cobro de peajes en las carreteras. RFID se utiliza para identificar automáticamente a las personas, objetos y animales mediante la tecnología de radio para comunicar información digital entre un lugar estacionario (lector) y un objeto móvil (tag).
Tipos de Etiquetas
Toda la información de las etiquetas de RFID, como los atributos del producto, dimensiones físicas, los precios, se puede escanear de forma inalámbrica por un lector a alta velocidad y desde una distancia de varios metros. De acuerdo con el sistema de energización, las etiquetas se pueden clasificar en tres tipos:
Pasivas
Las etiquetas RFID pasivas no llevan una fuente de alimentación propia sino que es alimentada por medio energía inductiva generada por un campo magnético alrededor del lector el cual es usado para el escaneo de la tarjeta en cuestión, debido a esto el radio de transmisión es corto con un máximo de 6 metros, pero también existen ventajas las cuales son que el tamaño y también el costo ya sea de fabricación como de venta. La etiqueta pasiva más pequeña tiene como dimensiones 0,4 x 0,4 milímetros siendo más fina que una hoja de papel común siendo su precio entre los 0,05 a 0,1 US$, para pedidos suficientemente grandes. La forma de la etiqueta dependerá de su uso, lo normal es que esta vaya montada en una tarjeta.
Por lo tanto podemos decir que las etiquetas pasivas consisten en un microchip rodeado por una antena impresa y algún tipo de encapsulación.
Debido a su menor precio y menor tamaño, las etiquetas pasivas son más comúnmente utilizadas en el contraste con las etiquetas activas.
Semi Pasivas
Esta familia de etiquetas tiene un funcionamiento parecido a las pasivas pero su diferencia es que tiene una pequeña pila la cual energiza el circuito de la etiqueta por lo tanto el lector solo tiene la tarea de rescatar la información de la etiqueta por lo tanto la emisión de la respuesta del lector al procesador es mejorada significativamente.
Radio de transmisión de esta familia se encuentra alrededor de los 10 metros.
Estas etiquetas tienen la fiabilidad de lectura de una etiqueta activa, pero el rango de lectura de una etiqueta pasiva. También tienen una vida útil más larga que una etiqueta activa.
Activas
Este tipo de etiquetas lleva su propia fuente de alimentación y tiene rangos mayores de uso, tanto a nivel de frecuencias, como las distancias a las que pueden ser detectadas y leídas, con un radio de lectura de 100 metros. Su tamaño es lógicamente mayor que los otros dos tipos de etiquetas. Además portan una pequeña memoria, debido a lo cual pueden almacenar un mayor número de datos. Se puede usar como un transponedor o como una baliza. En el primer caso puede ejemplificarse como un tele peaje o bien otros puestos de control en los que se requiera la apertura de puertas de seguridad. Su segundo uso es utilizado para sistemas de localización en tiempo real. En este caso la etiqueta está lanzando una señal cada cierto intervalo de tiempo, por ejemplo 3 segundos, hasta que el lector consiga identificar el lugar del que proviene la señal.
Las etiquetas también tienden a ser más fiable, ya que no necesitan una señal de radio continua para alimentar sus aparatos electrónicos. Sin embargo, debido a la decadencia de la vida de la batería, las etiquetas activas tienen la desventaja de vida útil más corta que las etiquetas pasivas, normalmente unos pocos años después de la fabricación
Funcionamiento del RFID
Básicamente RFID es una tecnología de identificación del tipo sin contacto y sin línea de visión directa mediante radiofrecuencia consiste en un transponedor RFID (etiqueta), un lector RFID (lector) con una antena y una unidad de procesamiento de datos (equipo anfitrión). El diagrama de bloques típico de sistema RFID se muestra en la figura siguiente.
La señal de consulta procedente de la antena del lector debe tener suficiente energía para activar el microchip transponedor por la antena de la etiqueta, para así luego la etiqueta mande de vuelta la información requerida y luego de llegar al lector este la manda al procesador de los datos.
La etiqueta es el bloque más básico de la construcción de RFID. Cada etiqueta consta de una antena y un pequeño chip de silicio que contiene un receptor de radio, un modulador de radio para el envío de una respuesta de vuelta al lector, lógica de control, una cierta cantidad de memoria, y un sistema de energía. Las etiquetas contienen un número de identificación único denominado Código Electrónico de Producto (EPC), y la información potencialmente adicional de interés para los fabricantes, organizaciones de salud, organizaciones militares, proveedores de logística y minoristas u otros que necesitan para rastrear la ubicación física de los bienes o equipos
Ahora bien mostrare el funcionamiento de cada una de las tres familias de etiquetas ya mencionadas en la sección anterior.
Las etiquetas pasivas (se muestra en la ilustración (a)) utilizan la señal recibida desde el lector para alimentar el circuito, y poder luego transmitir la información de vuelta al lector. Las etiquetas pasivas son las más comunes en aplicaciones, ya que, al no tener batería son muy baratas.
Una comunicación típica entre el lector y una etiqueta activa se muestra en la figura. (b) donde el lector solo manda una señal de consulta a la antena del tag y este le envía una señal de repuesta con la información solicitada sin necesidad de ser energizada, al tener batería propia.
Las etiquetas semi-pasivas, a veces conocidas como etiquetas pasivas con batería asistida. (Como se muestra en la Fig. 2 (c)) Tienen una batería, al igual que las etiquetas activas, pero todavía utilizan el poder del lector para transmitir un mensaje al lector usando una técnica conocida como retro-dispersión.
El lector RFID envía un pulso de energía de radio a la etiqueta y la etiqueta detecta esta energía y devuelve una respuesta que contiene el número de serie de la etiqueta y posiblemente otra información también. En las familias de etiquetas pasivas, el pulso del lector de la energía funciona como un interruptor de encendido y apagado; en sistemas más sofisticados como la familia de etiquetas activas, la señal de RF del lector puede contener las instrucciones para leer o escribir la memoria que contiene la etiqueta, e incluso contraseñas.
Los lectores RFID están por lo general, transmitiendo continuamente energía de radio y en espera de cualquier etiqueta que entre en su campo de escaneo. Sin embargo, para algunas aplicaciones, esto no es necesario. Por lo tanto, es posible configurar un lector de RFID para que pueda solo activar si el usuario así lo amerita necesario. Daré un ejemplo, de los dos casos descritos primero cuando se necesita un escaneo constante, es en una plaza de peajes automática, donde el escáner esta contantemente enviando señal de radio para captar los automóviles que pasan a través de él, en segundo lugar también los escáner de manos aquellos que pueden ocupar en los supermercados que solo se activan si aprietan el gatillo.
Especificaciones Tecnicas
en el siguiente parte se muestra la especificación técnica generalizada de las tres familias de etiquetas ya sean pasivas, activas o semi-pasivas.
Alimentacion
Fuente de alimentación propia mediante batería de larga duración, generalmente baterías de litio o dióxido de manganeso, también como ya anteriormente se mencionó el lector alimenta la etiqueta a través de energía inductiva.
Sistema químico: Li /MnO2
Voltaje nominal: 3 V
Capacidad nominal: 235 mAh
Descarga de corriente estándar: 0,4 mA
Máxima corriente de descarga: 3,0 mA
Peso promedio: 2,8 g
Rango de temperatura: de -30 a 70 °C
Radio de Operación
Distancias de lectura escritura mayor de 6m a 100m generalmente.
Frecuencias.
HF
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3 – 30MHz
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VHF
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30 – 300MHz
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UHF
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300 – 3000MHz
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Las etiquetas RFID de baja frecuencia (LF: 125 - 134 kHz y 140 - 148.5 kHz) y de alta frecuencia (HF: 13.56 MHz) se pueden utilizar de forma global sin necesidad de licencia. La frecuencia ultra alta (UHF: 868 - 928 MHz) no puede ser utilizada de forma global, ya que no hay un único estándar global. En EEUU, la frecuencia ultra altas se puede utilizar sin licencia para frecuencias entre 908 - 928 MHz, pero hay restricciones en la energía de transmisión.
Almacenamiento
El tipo de memoria que ocupa esta tecnología es normalmente EEPROM con una capacidad entre 4 y 32 kB.
El nuevo IC de memoria, que se presenta en encapsulados SMD SO8, TSSOP8 o MLP8, también destacan por una retención de datos de hasta cuarenta años (un millón de ciclos de escritura-borrado) y tensión de alimentación de 1.8 a 5.5 V.
Fabricantes
Aqui nombrare alguno de los principales fabricantes de las etiquetas RFID en el mercado:
-TagMaster
-Identec Solutions
-Siemens
-Nedap
-WhereNet
-Bluesoft,
-Syris RFID
Aplicaciones
La identificación por radiofrecuencia se ha utilizado en un gran número de aplicaciones prácticas, tales como la mejora en la gestión de la cadena de suministro, el seguimiento de los animales domésticos, el acceso a los edificios, la aceleración de cobro de peaje en las carreteras, como también en el transporte público. Por lo tanto RFID se utiliza para identificar automáticamente a las personas, objetos y animales.
La tecnología RFID se puede utilizar para realizar un seguimiento de los productos de una manera similar al uso de códigos de barras para la identificación del producto, pero RFID también tiene beneficios adicionales. RFID no requiere línea de vista para leer la etiqueta, tiene un rango de lectura mayor que el lector de código de barras y las etiquetas pueden almacenar más datos que los códigos de barras. Los lectores pueden comunicarse simultáneamente con múltiples etiquetas.
Wal -Mart obliga a sus proveedores a utilizar la tecnología RFID en las cajas y pallets de productos. Debido a que la tecnología le permite a la empresa realizar un seguimiento de los productos a medida que avanzan a través de centros de distribución y en las tiendas, lo que permite un mejor control de inventario y la mejora de la eficiencia en la cadena de suministro.
Bibliografía
Identificación automática: Roberto carro paz Daniel González Gómez
The state of RFID implementation and its policy implications: An IEEE-USA White paper 15 April 2009
Difusión de la tecnología RFID en sectores claves de la economía chilena: Javier Ruiz Alejandro, Ehrenfeld (universidad de chile)
RFID: Bichlien Hoang Ashley Caudill (IEEE Emerging Technology portal, 2006 - 2012)
Sistemas de identificación por radio frecuencia: Luis Miguel Blázquez del Toro
http://es.wikipedia.org/wiki/RFID
http://rfid.cl/
http://www.intermec.com.mx/products/rfid/
