La tecnología RFID, ha sido desarrollada con la intención de permitir la identificación unívoca de productos de forma rápida y automática sin tener que acercarse o acceder físicamente al artículo que se desea identificar.
Esta tecnología posee multitud de variantes, que dependen de muchos factores, siendo los más destacables su frecuencia de funcionamiento y estándar por el que se rigen.
En cuanto a la frecuencia, tenemos tecnología RFID que funciona a baja frecuencia (125KHz, 13,56MHz). La tecnología RFID que funciona en estas frecuencias se utiliza principalmente para control de accesos, identificación, tarjetas de seguridad y tarjetas monedero.
También funciona a esta frecuencia la tecnología NFC, que es una variante del RFID, y cuya función es muy parecida a un código QR. La tecnología NFC permite programar una determinada función que se ejecutará en un teléfono móvil con sólo acercarlo, por ejemplo, realizar un pago, descargar un archivo de internet (o una APP), acceder a una página web, mostrar una nota de texto, una imagen… A continuación se muestra la forma de un TAG NFC típico.
La principal característica de los TAGs RFID que funcionan a una frecuencia tan baja, es que su distancia de lectura máxima no pasa de unos pocos centímetros.
Por otro lado, tenemos la tecnología RFID diseñada para funcionar en alta frecuencia (UHF 860 – 920MHz). Los TAG que funcionan a esta frecuencia son ligeramente más grandes que los utilizados en baja frecuencia, pero permiten distancias de lectura, que con el equipamiento adecuado pueden llegar hasta los 15 metros. Esta variante del RFID es la que se utiliza a gran escala en áreas como la logística o el retail.
El componente más básico de esta tecnología es lo que se conoce como TAG RFID. Un TAG RFID está formado por una antena de aluminio muy fina (unas pocas micras de grosor) y un chip diminuto, unido a esta antena.
Este chip que se une a la antena del TAG, a efectos prácticos, no es más que una memoria muy muy pequeña. Existen multitud de fabricantes de este chip en el mercado, pero todos cumplen el estándar EPC Class1 Gen 2. ¿En qué se diferencian estos chips entonces? Básicamente en 3 cosas:
- El tamaño de su memoria.
- La sensibilidad (a mayor sensibilidad, mayor distancia de lectura).
- El precio.
El hecho de que haya un estándar que regule esta tecnología, se traduce en que CUALQUIER TAG RFID que funcione en UHF, se va a leer con CUALQUIER lector RFID del mercado que compatible con el estándar EPC Class1 Gen2, lo cual nos da una gran flexibilidad a la hora de desarrollar un proyecto basado en esta tecnología.
En cuanto a los TAG, los hay de distintos tamaños, materiales y formas. Esto no es algo aleatorio, sino que está altamente relacionado con la aplicación para la que va a ser utilizado, y principalmente, el material sobre el que va a ser utilizado. No todos los TAG RFID se comportan igual, y además, hay algunos materiales que afectan más que otros a este comportamiento. Los materiales más conflictivos son sin duda los metales y los líquidos, que requieren el uso de TAGs especiales. A pesar del uso de estos TAGs, es difícil alcanzar distancias de lectura de más de 3 metros, cuando usamos RFID sobre metal o sobre líquidos.
En algunos ámbitos, como el de la logística, se busca incorporar TAGs que permitan una distancia de lectura máxima, y minimicen la cantidad de errores de lectura, mientras en otros ámbitos lo que se busca es una buena calidad de lectura, pero limitando la distancia máxima, por ejemplo, porque no se desea leer TAGs que estén fuera de una ubicación determinada. En otros casos, como por ejemplo una joyería, se busca tener un TAG pequeño y discreto, que además funcione correctamente sobre metal.
A continuación, imágenes de algunos de los TAGs que utilizamos:
Estos TAGs RFID, cuando se utilizan para el sector textil, suelen presentarse en distintos formatos: Una opción es introducirlo en el “hangtag” o etiqueta de cartón que cuelga de las prendas en tienda. En estos casos el TAG va en el interior de 2 piezas de cartón contracoladas. Otra opción es presentarlo en formato de adhesivo. En este caso la etiqueta adhesiva puede tener cualquier tamaño (siempre que sea al menos 2 mm mayor que el TAG utilizado) y en este caso, iría colocado en la cara adhesiva de la etiqueta, quedando totalmente oculto una vez pegado. Este último formato se utiliza mucho con packaging de accesorios, packs de ropa interior etc. Incluso algunas marcas lo usan adherido directamente sobre la etiqueta de cartón, por su bajo coste.
Algunas de las características que hemos mencionado anteriormente, como limitar la distancia máxima de lectura para evitar interferencias con etiquetas que se encuentren en otras zonas, no se consiguen sólo con el uso del TAG adecuado, sino que además hay que configurar el lector RFID utilizado de la forma adecuada.
Los lectores RFID, son productos electrónicos bastante complejos debido al uso de funciones de procesado de señal que tienen que implementar, y por la precisión que tienen que alcanzar para conseguir una calidad de lectura adecuada. Existen una gran variedad de lectores en el mercado, todos de tamaño muy similar, que se diferencian principalmente en el número de antenas que se pueden conectar a dicho lector, y las interfaces de comunicaciones que poseen para interactuar con ellos: Ethernet, wifi, USB, GPRS, 4G….
Algunos son especialmente adecuados para instalaciones complejas, porque permiten, por ejemplo, alimentación mediante PoE (Power over Ethernet), por lo que podrían ser alimentados por el mismo cable de red con que se conectan a la red de comunicaciones.
Otro aspecto importante a la hora de elegir un lector RFID determinado, es tener en cuenta que cada lector ofrece un API, o método de acceso a los datos del lector RFID distintos, y que la extracción de la información leída, así como la integración con la aplicación final en la que se utilizarán estos datos, dependen íntegramente del usuario. Algunos fabricantes ofrecen librerías específicas para distintos lenguajes de programación, otros permiten enviar la información leída a un puerto e IP determinados en un servidor….
El lector será el elemento más caro de todo el proyecto, por eso es importante dimensionarlo correctamente según la aplicación para la que vaya a ser utilizado.
Las antenas son otro aspecto muy importante de la instalación, y debe tomarse el tiempo adecuado para seleccionar la más adecuada. Existe una gran variedad de tamaños de antenas y grosores, que deberán tenerse en cuenta según se vayan a utilizar para controlar una zona de paso, para introducir en un mueble, como una estantería, por ejemplo. Existen antenas múltiples que vienen montadas en un formato destinado a ser usado en aplicaciones concretas, como por ejemplo, un arco a través del que pasará una cinta transportadora, palés… También podemos encontrar antenas cerámicas de tamaño muy reducido (3×3 cm) que permiten realizar lecturas sobre una zona muy específica a distancias máximas de 1 metro.
