Blog de indusele

RFID

¿Cuáles son los componentes de un sistema RFID?

Escrito por indusele 26-04-2015 en RFID. Comentarios (0)
Hace un par de meses escribí un pequeño post exponiendo de forma simplificada qué es el RFID. Hoy, voy a explicar de una forma un poco más detallada cómo funcionan los componentes principales de un sistema y qué tipos podemos encontrarnos en función de sus diferentes características.

Como recordaréis (si no es así os invito a leer mi post anterior), un sistema RFID se compone básicamente de un lector y un tag o etiqueta:

Vamos a ver cada componente del sistema de forma individual:

EL LECTOR

También llamado interrogador, es un dispositivo que se comunica por medio de señales de radiofrecuencia, con las etiquetas que se encuentran dentro del rango de acción. Sus aplicaciones dependen de su tipo de construcción:

·  BOBINA SIMPLE: compuesto por una bobina que permite la transmisión tanto de energía como de los datos por medio de acoplamiento inductivo.

·  BOBINA DOBLE: se compone de dos bobinas, en la que una se encarga de la energía y la otra de la transmisión de datos.

·  CONTROLADORES Y ANTENAS: se tiene un mayor alcance en cuanto a la lectura de las etiquetas. Además cuenta con interfaces adicionales con las cuales se puede tener una comunicación más avanzada a través de un ordenador. El controlador es quien genera la potencia necesaria para que, por medio de las antenas, se puedan leer y grabar datos en las etiquetas, procedimiento conocido como backscatter.

El lector puede emplearse fijo o de forma manual, además se comercializan en distintos formatos para adaptarlos a su uso:

ETIQUETA, TRANSPONDER O TAG

Está compuesta por una antena, un transductor de radio y un material encapsulado o chip. Transponder, es una palabra derivada o compuesta de dos procesos integrados en el mismo sistema:

·  Opción de transmisión

·  Opción de respuesta

Las etiquetas electrónicas llevan un microchip incorporado que almacena el código único identificativo, o cualquier otro proceso programado, como ya se ha explicado anteriormente, que actúe o identifique el producto al que están adheridas. El lector envía una serie de ondas de radiofrecuencia al tag que son captadas a través de la pequeña antena. Estas ondas activan el microchip que, mediante la micro antena y la radiofrecuencia, transmite al lector cuál es el código único del artículo. En definitiva, un equipo lector envía una señal de interrogación a un conjunto de productos y estos responden enviando cada uno su número único de identificación.

Tenemos tres tipos de etiquetas que pueden dividirse en dos categorías:

Los chips pasivos

Los chips pasivos de RFID no tienen suministro de energía interno. La corriente eléctrica mínima inducida en la antena por la señal de radiofrecuencia entrante (la proveniente del lector) ofrece energía suficiente, para el circuito integrado en la etiqueta para recargarse y transmitir una respuesta. La mayoría de chips pasivos emiten señales por retrodispersión de la onda portadora desde el lector. Esto significa que la antena tiene que ser diseñada tanto para recolectar energía de la señal entrante como para transmitir la señal de retrodispersión de salida.

Tienen la ventaja de ser más pequeñas (la antena es menos voluminosa), alcanzar mayores distancias (3 metros o más), y soportar velocidades de transferencia de hasta 2Mbit/s, pero son más costosas de fabricar.

Los chips activos y semipasivos

A diferencia de los chips de RFID pasivos, los chips de RFID activos tienen su propia fuente de energía interna que se usa para potenciar los circuitos integrados y transmitir la señal de respuesta al lector. Las comunicaciones de etiquetas activas al lector son normalmente mucho más confiables (es decir, hay menos errores. Dependiendo del diseño, un tag activo puede transmitir su identificación y datos adicionales sin ser interrogado por un lector. Estos tags son llamados “beacon” tags y pueden transmitir su señal a intervalos prestablecidos. Otros tags activos esperan a que el interrogador los consulte para activarse y transmitir su señal.

Por otro lado, las etiquetas activas poseen fuentes de energía y emisores de radio a frecuencias más potentes. Evidentemente son más costosas de fabricar, pero tienen la ventaja de no necesitar ser activadas por el lector, y tienen la posibilidad de interactuar con otras etiquetas dentro de su área de operación, que puede llegar incluso hasta los 100 metros.

Los tags activos poseen una mejor relación señal/ruido por lo que, generalmente, se utilizan en entornos difíciles, sobre todo en cercanía a metales, y para comunicarse a través de grandes distancias. También se utilizan para localizar activos en tiempo real (Real-Time Location Systems).Esto implica que sean un ejemplo típico de tags utilizados en sistemas de peaje para el control automático de. El inconveniente es que los tags activos resultan más costosos.

No obstante, la gran ventaja de los tags es que se comercializan en múltiples formas y con gran número de diseños diferentes lo que permite a cada empresa incluso personalizarla como una estrategia más de márketing:

LA BASE DE DATOS

Una vez el lector ha recibido el código único del producto, lo transmite a la base de datos, donde se han almacenado previamente las características del artículo en cuestión: fecha de caducidad, material, peso, dimensiones, localización, etc., dependiendo también a qué se aplique esta tecnología. De este modo se hace posible consultar la identidad de algo o alguien en cualquier momento, ya sea el caso de una aplicación a un producto o a una persona.

En los próximos días veremos las ventajas de un sistema tan básico como este debido, en parte, a que puede aplicarse a cualquier aplicación que nos imaginemos. ¡Hasta pronto!

Introducción al RFID

Escrito por indusele 04-03-2015 en RFID. Comentarios (0)

Hace tres años descubrí las ventajas de la tecnología de radiofrecuencia en aplicaciones cotidianas durante mi Erasmus en Eslovenia. Me pareció tan interesante la idea que decidí basar mi proyecto para Ingeniería Técnica Industrial en este tipo de tecnología. Para mi pesar, el sistema que diseñé no se pudo llevar a cabo debido al elevado coste que suponía. Tres años después, las cosas han cambiado. El futuro del RFID es prometedor por lo que me parece interesante dedicar algún post a este tipo de tecnología y, quién sabe, en un futuro podré realizar algún pequeño proyecto con el apoyo de Arduino.

¿Qué es el RFID?

El RFID o Radio Frequency Identification, se trata de una tecnología inalámbrica apoyada en la transmisión de información mediante ondas de radio para realizar la identificación de cualquier tipo de objeto, persona o animal; utilizando una comunicación bidireccional entre un lector y una etiqueta que contiene una serie numérica que permite que dicha identificación sea única. Pertenece a la amplia gama de tecnologías AIDC (Adquisición de Datos e Identificación Automática) en la que también se incluyen los códigos de barras, la lectura de caracteres ópticos y los sistemas infrarrojos de identificación.

Estos sistemas tratan de reducir costes, minimizar tiempos de espera, agilizar procesos y tener un mayor control sobre la organización y seguridad del almacenamiento. La estructura básica y el funcionamiento del sistema son relativamente sencillos como explicaré a continuación.

La comunicación es iniciada por el lector, emitiendo un campo electromagnético de radiofrecuencia a través de una pequeña antena, el cual es captado por la tarjeta receptora o tag. El emisor debe aportar una potencia para que con su emisión electromagnética pueda activar los circuitos internos de la tarjeta receptora. De esta forma, ésta es activada y procede a emitir una breve ráfaga de datos hacia el receptor los cuales se representan en rojo. La energía recibida por la tarjeta deberá estar proporcionada, a la distancia de emisión y en función de sus aplicaciones. Igualmente, la capacidad de almacenamiento dependerá de las características de uso y puede ir desde unos pocos bytes hasta los 32Kbytes. Por último, el código almacenado en la tarjeta es recibido por el lector y enviado a un PC donde un software desarrollado específicamente para cada aplicación permitirá relacionar cada código con la información oportuna para cada caso.

En las próximas semanas explicaremos de forma más exhaustiva en qué consiste cada componente, aunque si no puedes esperar aquí te dejo un avance:


“¿Qué sostiene el desarrollo económico en un mundo físico caracterizado por la disminución de los recursos y la escasez?  La respuesta: la manera en que las sociedades tratan los avances en tecnología” Paul M. Romer