RFID es un acrónimo con sus siglas en inglés de Identificación por Radio Frecuencia, esto quiere decir que RFID es el uso de ondas de radio frecuencia de forma inalámbrica para identificar objetos, animales, o personas. Un sistema RFID se suele componer de un lector RFID, etiquetas RFID y antenas.
¿Cómo funciona el RFID?
Primero se etiquetan los objetos con etiquetas RFID lo que permite a los usuarios identificar de forma única y automática dichos objetos, además que también permiten rastreo de inventario y activos. El RFID aumenta el nivel de la tecnología de identificación automática al permitir que las etiquetas puedan ser leídas sin que estas tengan una línea de visión, y dependiendo del tipo de RFID, el rango de lectura puede ser desde unos cuantos centímetros hasta más de 20 metros.
Además de las etiquetas RFID, se requieren de unos equipos especiales denominados lectores RFID los cuales proyectan un campo electromagnético alrededor de sí mismo lo que hace que, cuando una etiqueta entra en este campo, el lector provee de la energía necesaria a la etiqueta para iniciar el proceso de transferencia de información permitiendo así saber qué datos tenía almacenada la etiqueta, de esta misma forma también se puede reescribir la información contenida en determinadas etiquetas.
Para poder incrementar el tamaño del campo electromagnético de los lectores RFID y por lo tanto también el área donde se pueden leer etiquetas, se utilizan antenas RFID, las cuales van conectadas a los lectores RFID por medio de cable y se instalan en lugares específicos para que se puedan leer las etiquetas que se encuentren cercanos a esta antena, cabe destacar que dependiendo del lector RFID, se pueden conectar ya sean 2, 4, 8 o hasta 16 antenas.
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Tipos de frecuencias de RFID
Dentro del espectro electromagnético, el RFID utiliza principalmente 3 rangos de frecuencias para la transmisión de datos: Baja frecuencia, Alta frecuencia y Ultra-Alta frecuencia (UHF).
Baja frecuencia
El rango de frecuencia que abarca es de 30 a 300 KHz, y las frecuencias más usadas principalmente van desde 125 a 134 KHz, el rango de lectura va desde el contacto hasta los 10 centímetros, la implementación de este tipo de sistemas RFID suele ser barato, además que el precio de las etiquetas de estas frecuencias suelen variar entre los 0.75 a 5 dólares; ya que funcionan bien cerca de líquidos y metales se suele usar para rastreo de animales, control de accesos y en aplicaciones donde hayan grandes volúmenes de líquidos o metales.
Como desventajas están el pequeño rango de lectura, se maneja una cantidad limitada de memoria y tiene una baja tasa de transmisión de datos.
Alta frecuencia
La frecuencia principal es 13.56 MHz, el rango de lectura suele ser desde unos pocos centímetros hasta 30 centímetros, el precio de las etiquetas suele variar entre 0.2 y 10 dólares y se suelen ocupar en librerías, tarjetas de identificación personal y en aplicaciones NFC.
Ultra-Alta frecuencia (UHF)
El rango de frecuencias general va desde los 300 MHz hasta los 3000, pero las frecuencias que más se suelen ocupar son 433 MHz, y 860 a 960 MHz.
Dentro del RFID que maneja Ultra-Alta frecuencia se encuentran dos tipos, los activos y pasivos.
El RFID activo se denomina así ya que las etiquetas que manejan este método cuentan con una fuente de alimentación propia lo que permite que estas etiquetas tengan un mayor rango de lectura y puedan enviar la información contenida en cualquier momento, mientras que el RFID pasivo se denomina así ya que requiere de un lector RFID que suministre la energía necesaria a la etiqueta por medio de ondas electromagnéticas para luego la etiqueta envíe la información contenida al lector RFID, es por este motivo que las etiquetas pasivas no suelen tener un gran rango de lectura.
Estructura de una etiqueta
A pesar de esta principal diferencia, la forma en la que están fabricados ambos tipos de etiquetas realmente no difiere mucho en los demás aspectos, la estructura principal de la etiqueta está conformado por la superficie externa de la etiqueta, una capa donde va el circuito electrónico de la etiqueta, un circuito integrado que almacena la información y una antena que recibe las ondas electromagnéticas de los lectores RFID.
La superficie externa de las etiquetas puede variar mucho, puede ser simplemente papel, una capa de plástico, plástico resistente a impactos, tela, cristal, entre otros materiales, esta superficie externa dependerá de la aplicación que se le vaya a dar a las etiquetas, ya sea que tengan que ser resistentes a altas temperaturas, a químicos, a impactos, o se ocupen como sensores, para lavandería, entre otras aplicaciones.
La capacidad de memoria de las etiquetas puede variar entre cada una, comúnmente el tamaño de la memoria suelen ser de entre 4 bytes hasta 8 KBytes. En una etiqueta con una memoria de 4 bytes se puede almacenar el número único (UID) mientras que en una memoria de 8 KBytes puede almacenar muchos más caracteres, además algunas etiquetas cuentan con otras funciones tales como protección contra escrituras, información codificada, funciones criptográficas, entre otras. Las especificaciones individuales de las etiquetas dependerá de la aplicación y el nivel de seguridad que se quiera tener.
RFID Pasivo
A diferencia del RFID activo, el rango de frecuencia para el RFID pasivo va desde los 860 MHz hasta los 960 MHz, el rango de lectura puede ser desde unos pocos centímetros hasta 25 metros aproximadamente, el costo de cada etiqueta de este tipo puede variar entre 0.09 a 20 dólares.
Estas etiquetas se suelen ocupar para rastreo de cadenas de suministro, manufactura, en el área de la farmacéutica, rastreo de inventario y rastreo de activos.
Entre sus ventajas se encuentran el rango de lectura elevado, el bajo costo por etiqueta, la gran variedad de tamaños y formas de las etiquetas y que su frecuencia cuenta con estándares globales. Como desventajas está el hecho que tiene un elevado costo en los equipo y tienen una elevada interferencia con metales y líquidos.
Estándares globales del RFID Pasivo
El rango de frecuencias de 860 a 960 MHz es reconocido como el estándar global para la frecuencia Ultra-Alta (UHF) del RFID pasivo, sin embargo, actualmente hay dos sub-rangos principales: 865 a 868 MHz y 902 a 928 MHz.
865 a 868 MHz (ETSI)
El Instituo Europeo de Normas de Telecomunicaciones, ETSI, por sus siglas en inglés, es el encargado en Europa de establecer y mantener estándares de comunicación entre los países a través de múltiples canales, de entre los cuales se encuentran las ondas de radiofrecuencia. Debido a las regulaciones de ETSI, los equipos RFID y las etiquetas solo pueden comunicarse en el rango de frecuencia de 865 MHz a 868 MHz ya que otros tipos de comunicación por radio se encuentran establecidos en el resto de frecuencias del rango de frecuencia Ultra-Alta (UHF), cabe destacar que este rango de frecuencias se aplica únicamente para Europa, por lo tanto al momento de comprar etiquetas o equipo RFID es necesario ver que el estándar del equipo diga ETSI o EU indicando que es de Europa.
902 a 928 MHz (FCC)
La Comisión Federal de Comunicaciones o FCC, por sus siglas en inglés es el encargado en Estados Unidos de establecer y mantener los estándares de comunicación por medio de varios canales, incluido las ondas de radiofrecuencia. El FCC indica que las etiquetas y equipo RFID solamente puede operar entre las frecuencias de 902 MHz a 928 MHz ya que, así como en Europa, hay otros tipos de comunicación que ya utilizan el resto de frecuencias del rango de Ultra-Alta Frecuencia (UHF). Es por esto que al momento de comprar equipo o etiquetas RFID es necesario comprobar que tenga el certificado FCC o NA, indicando que es para Norte América.
Otros sub-rangos de frecuencias
Ya que los estándares ETSI y FCC fueron los primeros en ser aprobados, varios países alrededor del mundo han adoptado ya sea uno u otro estándar, o incluso algunos han creado sus propios estándares dentro de estos subrangos principales. Por ejemplo. Argentina adoptó el rango de FCC de 902 a 928 MHz, mientras que Armenia optó por implementar uno propio, un rango pequeño de 865.6 MHz a 867.8 MHz, que está dentro del rango que maneja ETSI.
A pesar que el rango de frecuencias y los estándares que manejan cada país son importantes para determinar el equipo y etiquetas que se compraran, algunos países también regulan la cantidad de potencia irradiada, ERP o EIRP, por sus siglas en inglés, además que algunos también solicitan una licencia para poder ocupar los equipos RFID o en qué aplicaciones se pueden ocupar únicamente.
Para ver las regulaciones que maneja cada país se puede consultar el siguiente enlace: