La guía para principiantes de la RFID

Introducción

Muchas personas sienten curiosidad y no están familiarizadas con RFID. Hoy, déjame mostrarte una comprensión sistemática de RFID. Esta guía es ideal para aquellos que son nuevos en RFID y que quieren aprender sobre qué es la tecnología, cómo se usa, sobre los diferentes tipos y sobre las etiquetas y equipos necesarios.

¿Qué es RFID?

RFID es un acrónimo de "identificación por radiofrecuencia" y se refiere a una tecnología mediante la cual los datos digitales codificados en etiquetas RFID o etiquetas inteligentes (definidas a continuación) son capturados por un lector a través de ondas de radio. RFID es similar a los códigos de barras en que los datos de una etiqueta o etiqueta son capturados por un dispositivo que almacena los datos en una base de datos. RFID, sin embargo, tiene varias ventajas sobre los sistemas que utilizan software de seguimiento de activos de código de barras. Lo más notable es que los datos de las etiquetas RFID se pueden leer fuera de la línea de visión, mientras que los códigos de barras se deben alinear con un escáner óptico.

¿Cómo funciona RFID?

La identificación por radiofrecuencia (RFID) es el uso inalámbrico sin contacto de ondas de radiofrecuencia para transferir datos. El etiquetado de artículos con etiquetas RFID permite a los usuarios identificar y rastrear automáticamente y de manera única el inventario y los activos. RFID lleva la tecnología de identificación automática al siguiente nivel al permitir que las etiquetas se lean sin una línea de visión y, según el tipo de RFID, con un rango de lectura de unos pocos centímetros a más de 20 metros.

RFID ha recorrido un largo camino desde su primera aplicación de identificación de aviones como amigos o enemigos en la Segunda Guerra Mundial. No solo la tecnología continúa mejorando año tras año, sino que el costo de implementar y usar un sistema RFID continúa disminuyendo, lo que hace que RFID sea más rentable y eficiente.

Las principales características de RFID

1. Capaz de leer y escribir datos sin contacto directo La etiqueta de RF puede contener hasta varios kilobytes de información enriquecida. Todos los datos necesarios para cada proceso (historial de procesos, historial de inspecciones, etc.) se pueden almacenar libremente, sin necesidad de contacto directo. Esto posibilita el desarrollo de sitios paperless, donde se reducen las causas de paradas productivas.
2. Al “combinar un elemento con su información”, se hace posible una configuración del sistema altamente flexible y confiable. Con la tecnología para descentralizar la información, se reduce la carga en los sistemas superiores. Esto significa que los costos de desarrollo del sistema también pueden reducirse, los sistemas pueden implementarse significativamente más rápido y el sistema es mucho más flexible al realizar cambios. Además, “la unificación de los ítems con su información” para cada proceso y sitio puede permitir administrar la producción/procesos y la calidad del producto sin errores. Y, con la información más reciente contenida en las etiquetas RF, el trabajo puede continuar sin conexión en caso de emergencia, lo que reduce significativamente el tiempo necesario para restaurar los procesos.
3. Con la adopción de tecnología y protocolos de transmisión espacial, se hace posible una comunicación altamente confiable. A diferencia de los códigos de barras que simplemente buscan 1 o 0, se emplean tecnologías avanzadas de transmisión espacial y protocolos especializados para la transmisión a través del aire. Se añade CRC de 16 bits a la información a medida que se transmite. Se pueden detectar más de 18 bits de errores Burst a un ratio de 00.9985%, proporcionando una fiabilidad muy alta en la transferencia. Además, dado que no hay dispositivos mecánicos involucrados, como con el método Raster Scan para códigos de barras, la probabilidad de mal funcionamiento y otros problemas se reduce considerablemente.
4. Es posible leer y escribir sin línea de visión, utilizando transmisión de ondas eléctricas y electromagnéticas 1. A diferencia de los códigos de barras, dado que la comunicación se produce mediante ondas eléctricas y electromagnéticas, las lecturas erróneas por suciedad, humedad, aceite, etc. se anulan. Incluso si hay polvo, humedad, etc., o cualquier otra cosa que no sea metal entre la antena y la etiqueta de RF. no afectará la transmisión. Y dado que el rango de comunicación es amplio, no hay necesidad de un posicionamiento extremo, lo que puede reducir en gran medida el tiempo y el costo del diseño.
5. Puede acceder simultáneamente a la información de múltiples etiquetas RF Algunos sistemas RFID están equipados con una función que le permite leer simultáneamente la información de múltiples etiquetas RF existentes dentro del área de transmisión del lector/grabador.

¿Cuál es el rango de lectura de la etiqueta RFID?

Realmente no existe tal cosa como una etiqueta RFID "típica", y el rango de lectura depende de si la etiqueta es activa o pasiva. Las etiquetas activas transmiten una señal, por lo que tienen un rango de lectura mucho más largo (300 pies o más) que las etiquetas pasivas. El rango de lectura de las etiquetas pasivas depende de muchos factores: la frecuencia de operación, la potencia del lector, la interferencia de otros dispositivos de RF, etc. En general, las etiquetas de baja y alta frecuencia se leen a una distancia de tres pies (1 metro) y las etiquetas UHF se leen a una distancia de entre 10 y 20 pies. Los lectores con antenas de matriz en fase pueden aumentar el rango de lectura de las etiquetas pasivas a 60 pies o más.

¿Cuánta información puede almacenar una etiqueta RFID?

En otras variedades de tecnología de identificación automática, la cantidad máxima de capacidad de datos solo puede almacenar 2.725 números. Si se incluye la carta, la cantidad de almacenamiento será menor. La capacidad de almacenamiento de etiquetas RFID es de 2 a la 94 potencia (casi 10.000 Bytes), lo que abandona por completo las diversas restricciones del código de barras para que cada objeto en el mundo sea diferente. Tener un identificador único.

Pero, por lo general, una etiqueta no contiene más de 2 kilobytes (KB) de datos, lo suficiente para almacenar información básica sobre el elemento en el que se encuentra. Las etiquetas simples de "placa de matrícula" contienen solo un número de serie de 96 o 128 bits. Las etiquetas simples son más baratas de fabricar y son más útiles para aplicaciones en las que la etiqueta se eliminará con el embalaje del producto. La industria aeroespacial quiere almacenar los historiales de las piezas en etiquetas de alta memoria, lo que ha llevado a la introducción de etiquetas UHF pasivas que almacenan 4 KB u 8 KB de datos.

¿Qué pasa con la energía RFID?

La etiqueta RFID activa es suministrada por la batería integrada, y diferentes etiquetas usan diferentes cantidades y formas de baterías. La etiqueta RFID pasiva no está incluida en la batería y su alimentación se obtiene del lector RFID. Cuando las etiquetas RFID pasivas están cerca del lector RFID, la antena de la etiqueta RFID pasiva convierte la energía de onda electromagnética recibida en energía eléctrica, activa el chip en la etiqueta RFID y transmite los datos en el chip RFID.

Protocolo de comunicación RFID

Los estándares y protocolos RFID son la base del diseño de chips RFID. Actualmente, los estándares y protocolos RFID internacionales comunes son ISO/IEC 18000, ISO11784, ISO11785, ISO/IEC 14443, ISO/IEC 15693, etc.

ISO/CEI 18000-1:2008: Tecnología de la información. Identificación por radiofrecuencia para la gestión de elementos. Parte 1: Arquitectura de referencia y definición de los parámetros que deben normalizarse.

ISO/CEI 18000-2:2009: Tecnología de la información. Identificación por radiofrecuencia para la gestión de artículos. Parte 2: Parámetros para comunicaciones de interfaz aérea por debajo de 135 kHz.

ISO/CEI 18000-3:2010: Tecnología de la información. Identificación por radiofrecuencia para la gestión de artículos. Parte 3: Parámetros para comunicaciones de interfaz aérea a 13,56 MHz.

ISO/CEI 18000-4:2018: Tecnología de la información. Identificación por radiofrecuencia para la gestión de artículos. Parte 4: Parámetros para comunicaciones de interfaz aérea a 2,45 GHz.

ISO/CEI 18000-6:2013: Tecnología de la información. Identificación por radiofrecuencia para la gestión de artículos. Parte 6: Parámetros para comunicaciones de interfaz aérea de 860 MHz a 960 MHz Generalidades

ISO/CEI 18000-7:2014: Tecnología de la información. Identificación por radiofrecuencia para la gestión de artículos. Parte 7: Parámetros para comunicaciones de interfaz aérea activa a 433 MHz.

ISO/CEI 14443-3:2016: Tarjetas de identificación — Tarjetas de circuito integrado sin contacto — Tarjetas de proximidad — Parte 3: Inicialización y anticolisión

ISO/CEI 15693-3:2019: Tarjetas y dispositivos de seguridad para la identificación personal. Objetos de proximidad sin contacto. Parte 3: Protocolo anticolisión y de transmisión.

Norma ISO 11784:1996: Identificación de animales por radiofrecuencia — Estructura del código

Norma ISO 11785:1996: Identificación por radiofrecuencia de animales — Concepto técnico

Norma ISO 14223-1:2011: Identificación de animales por radiofrecuencia. Transpondedores avanzados. Parte 1: Interfaz aérea.

Norma ISO 14223-2:2010: Identificación de animales por radiofrecuencia. Transpondedores avanzados. Parte 2: Código y estructura de mando.

TIPOS DE RFID

Dentro del espectro electromagnético, existen tres rangos de frecuencia principales que se utilizan para las transmisiones RFID: baja frecuencia, alta frecuencia y frecuencia ultraalta.

BAJA FRECUENCIA

La banda de baja frecuencia, o LF, está entre 30 kHz y 300 kHz con longitudes de onda largas de alrededor de 2400 metros. Debido a que hay múltiples tipos de señales que se comunican en esta banda, los sistemas RFID LF solo pueden usar el rango pequeño entre 125 y 134 kHz. El gran tamaño de onda permite que las ondas LF penetren en el metal y el agua, lo cual es exclusivo de esta banda de frecuencia.

• Rango de frecuencia general:30 - 300 kilociclos
• Rango de frecuencia principal:125 - 134 KHz
• Rango de lectura: Contacto – 10 Centímetros
• Costo promedio por etiqueta: $0.08 – $5.00
• Aplicaciones: seguimiento de animales, control de acceso, llavero de coche, aplicaciones con grandes volúmenes de líquidos y metales
• ventajas: Funciona bien cerca de líquidos y metales, estándares globales
• Contras: Rango de lectura muy corto, cantidad limitada de memoria, baja tasa de transmisión de datos, alto costo de producción

Alta frecuencia

La banda de alta frecuencia (HF) en el espectro de RF se extiende de 3 MHz a 30 MHz. La longitud de onda de una onda de alta frecuencia es mucho más corta que una onda LF: solo alrededor de 22 metros, o un poco menos de 2 autobuses escolares de longitud. La alta frecuencia, al igual que la baja frecuencia, utiliza un acoplamiento magnético para comunicarse entre las etiquetas y el lector/antena RFID. Las ondas HF pueden atravesar la mayoría de los materiales excepto el agua y los metales densos. Los metales delgados, como el aluminio, aún se pueden etiquetar con etiquetas HF y funcionan normalmente.

• Rango de frecuencia principal: 13,56 MHz
• Rango de lectura: Contacto cercano: 30 centímetros
• Costo promedio por etiqueta: $0.08 – $10.00
• Aplicaciones: Control de acceso, antifalsificación, quioscos de DVD, libros de biblioteca, tarjetas de identificación personal, fichas de póquer/juego, aplicaciones NFC, etc.
• ventajas: Protocolos globales NFC, más grande, opciones de memoria, alto rendimiento de seguridad, estándares globales
• Contras: rango de lectura corto, tasa de transmisión de datos baja

Frecuencia ultra alta

La banda de ultra alta frecuencia (UHF) dentro del espectro de RF oscila entre 300 MHz y 3 GHz; sin embargo, la mayoría de los sistemas UHF RFID operan entre las bandas de 860 a 960 MHz. Las principales excepciones son los sistemas RFID que funcionan a 433 MHz y 2,45 GHz.

• Rango de frecuencia general: 300 – 3000 MHz
• Rango de frecuencia principal: 433 MHz, 860 – 960 MHz
• Costo promedio por etiqueta: $0.06 – $10.00
• Aplicaciones: Gestión de activos, gestión de la línea de producción, gestión de la cadena de suministro, almacenamiento, todo tipo de artículos de origen antifalsificación (como tabaco, alcohol, medicamentos, etc.), venta minorista, gestión de vehículos, etc.
• ventajas: Lea varias etiquetas a la vez, identifique la distancia, la entrega rápida, la alta confiabilidad y los usos.
• Contras: Funciona mal cerca de líquidos y metales, es necesario personalizar la etiqueta de acuerdo con un entorno específico

Artículos relacionados

• Una guía para principiantes: ¿Qué es una etiqueta NFC?
• Los 15 principales beneficios de usar RFID para eventos
• Cómo comprar etiquetas RFID: una guía de compra de etiquetas RFID con todo incluido
• Aprenda todo sobre los diferentes tipos de etiquetas RFID
• Frecuencia LF, HF y UHF: ¿Cuál es la diferencia?
• RFID VS Barcode: ¿Cuál es mejor para su sistema?
• Características y beneficios únicos de las etiquetas RFID personalizadas
• Aquí está todo lo que desea saber sobre las etiquetas RFID
• Las pulseras RFID para festivales de música facilitan la gestión