¿Qué es RFID? Una guía completa para principiantes

RFID es un acrónimo de Identificación de frecuencia de radio. Esta es una tecnología que utiliza ondas de radio para transferir datos. 

Para que funcione, debe tener un sistema RFID completo que consta de:

• An Etiqueta RFID/ etiqueta
• Un lector / interrogador RFID
• Antena RFID

La etiqueta contiene información codificada que puede ser capturada por el lector. Sin embargo, la etiqueta debe estar a una distancia aceptable para que el lector capture la información. Esa distancia se llama rango de lectura. 

Si la etiqueta se encuentra dentro de un buen rango de lectura, detectará las ondas de radio producidas por el lector. Como resultado, entregará su información al lector para su análisis.  

Cómo funciona la tecnología RFID

Como ya hemos indicado, un sistema RFID consta de lo siguiente:

• Lector RFID
• RFID Tag

Los dos componentes funcionan en conjunto. Como tal, siempre debe asegurarse de que cada uno de ellos esté en excelente forma si desea obtener los mejores resultados de su sistema RFID.

Todas sus aplicaciones se centran en la identificación (la capacidad de intercambiar y autenticar datos de forma electrónica).

El lector de RFID produce ondas de radio, creando así un campo electromagnético. Si una etiqueta se acerca, recibirá las ondas y liberará la información guardada en la etiqueta.

Una breve historia de RFID 

Ahora que comprende la razón principal de funcionamiento de la tecnología RFID, podría preguntarse cómo llegó a existir.

¿Quién fue la primera persona en utilizar la tecnología y con qué propósito?

Bueno, la tecnología RFID es relativamente antigua. Se remonta a la Segunda Guerra Mundial. Durante este período, los ejércitos británico, japonés, estadounidense y alemán utilizaban el radar para identificar los aviones enemigos que se acercaban a sus territorios. 

Sin embargo, existía un desafío ya que nadie podía diferenciar sus aviones de los de los enemigos. 

No fue hasta que los alemanes se dieron cuenta de que si los pilotos giraban sus aviones al acercarse al radar, enviarían señales diferentes. Estas señales únicas significarían que el avión estaba bajo un piloto alemán. Esta técnica se convirtió en el primer sistema RFID pasivo. 

Los británicos también crearon un sistema Active Identify Friend / Foe (AIF), que se convirtió en el primer sistema RFID activo. Los soldados colocaron un transmisor en los aviones. Este chip / transmisor enviaría señales al radar identificando la aeronave como amigable o peligrosa. 

Hasta la fecha, RFID utiliza los mismos conceptos que utilizan los alemanes y los británicos. Así es como:

• RFID pasivo (como el enfoque alemán en la guerra). Una etiqueta envía una señal a un transpondedor / lector RFID, reflejando la señal para transmitir información. 
• RFID activo (como lo usan los británicos). Una etiqueta envía una señal al transpondedor y este la transmite, intercambiando así datos. 

Sin embargo, la primera patente de tecnología RFID fue lograda por Mario W. Cardullo el 23 de enero de 1973.  

Un análisis en profundidad de la tecnología RFID

Para ayudarlo a comprender el meollo de la tecnología RFID, discutiremos sus componentes principales en detalle. 

ETIQUETA RFID

¿Qué es una etiqueta RFID? Bueno, una etiqueta RFID es uno de los componentes más críticos de un sistema RFID. La etiqueta almacena información sobre un individuo o activo específico.

Por ejemplo,

Una etiqueta puede almacenar su nombre, número de empleo, huellas digitales y cualquier otro dato útil para la identificación. Además, una etiqueta puede almacenar datos sobre la ubicación de un activo, el último día de servicio y cualquier información adicional que sea útil para el seguimiento de activos y la gestión de inventario. 

Una etiqueta consta de dos elementos principales, que incluyen:

• Una antena. Esta es una sección que recibe y transmite señales. Cuando la etiqueta se mueve dentro del rango de lectura del lector RFID, la antena detectará las señales y devolverá los datos. 
• Un circuito integrado (IC) / chip RFID. Esta es la parte de la etiqueta que almacena datos. Cada IC tiene cuatro bancos de memoria: Usuario, EPC, TID y Reservado. 

La etiqueta RFID se puede incrustar en diferentes materiales, incluidas tarjetas, pulseras, credenciales de empleados y llaveros.

Además, siempre debe adjuntar su etiqueta RFID directamente al activo si desea rastrearlo / identificarlo con facilidad.  

Tipos de etiquetas 

Hay tres tipos principales de etiquetas RFID. Incluyen:

• Activa. Son etiquetas potentes con un transmisor y una batería. Debido a estas características, suelen ser más voluminosos que los pasivos. Sin embargo, ofrecen mejores rangos de lectura (hasta 100 metros) y velocidades de transmisión.  
• Pasivo. A diferencia de las etiquetas activas, estas carecen de batería. Como tales, son pequeños (de 1 a 10 metros) y ofrecen un rango de lectura limitado. También son lentos en la transmisión de datos. 

Además, existe una versión mejorada de las etiquetas pasivas. Las etiquetas pasivas asistidas por batería tienen un rango de lectura de hasta 30 metros y velocidades de transferencia de datos relativamente más rápidas. 

Cómo seleccionar una etiqueta RFID

Al seleccionar su etiqueta RFID, siempre debe evaluar sus necesidades. Si desea rastrear elementos lejos del lector, debe adquirir uno activo ya que tiene un rango de lectura de hasta 100 metros. Otras opciones disponibles incluyen etiquetas pasivas, de baja frecuencia, alta frecuencia y ultra alta frecuencia.

Otros factores a considerar son:

• Precio. El costo de la etiqueta depende de su construcción y del volumen necesario. Por ejemplo, las etiquetas de incrustaciones cuestan entre $ 0.09 y $ 1-75, mientras que las etiquetas duras cuestan entre $ 1 y $ 20. Si compra en grandes volúmenes, obtendrá un mejor precio. 
• Factores ambientales. ¿Es la etiqueta resistente a altas temperaturas, agua y productos químicos? Siempre evalúe su entorno y compre únicamente una etiqueta que pueda funcionar de manera óptima en las condiciones imperantes.
• Facilidad de personalización. Siempre debe verificar si la etiqueta es de solo lectura (RO) o de lectura / escritura (RW). Con RW, puede modificar los datos con regularidad. Además, debe verificar la forma y el tamaño de su etiqueta ideal. 
• Método de apego. ¿Qué técnica de fijación desea utilizar con su etiqueta RFID? ¿Son adhesivos, remaches o epoxi? Compruebe que la etiqueta que utiliza se pueda colocar con su método ideal sin comprometer su funcionalidad. 
• Lectores / interrogadores RFID 

Lector RFID

Un lector de RFID es la parte más importante del sistema RFID. Si esta pieza está defectuosa, todo su sistema RFID no funcionará. 

Estos interrogadores están disponibles en dos tipos diferentes:

• Lectores RFID fijos. Tal como sugiere el nombre, los lectores fijos permanecen en un solo lugar. Suele montarse en una pared o en cualquier otra superficie. Si bien los lectores pueden tener una antena integrada, la mayoría de ellos tienen un puerto externo donde se pueden conectar hasta 32 antenas.  
• Lectores de RFID móviles. Estos dispositivos son portátiles y puede trasladarse con ellos a diferentes ubicaciones. Son ideales para usar en tiendas donde necesita escanear etiquetas RFID de artículos ocultos. 

Cómo seleccionar un lector RFID

Al seleccionar su lector, debe considerar la cantidad de antena que puede contener, la conectividad (LAN, Bluetooth, puerto auxiliar, Wi-Fi o USB) y otras utilidades disponibles (HDMI, USB, cámara o GPS). 

Además, debe verificar la asequibilidad. Los interrogadores cuestan entre $ 400 y $ 3000, dependiendo de las funciones. Por ejemplo, los lectores USB son relativamente asequibles y pueden costar aproximadamente $ 400.

Antenas RFID

Las antenas RFID son responsables de convertir las señales emitidas por un interrogador en ondas que luego recogen las etiquetas RFID. 

Para comprender la funcionalidad de las antenas, debe verificar las siguientes definiciones:

• Ganancia de la antena. La eficacia de las etiquetas RFID para generar suficientes ondas para ser detectadas por las etiquetas se denomina ganancia de antena. Cuanto mayor sea la ganancia de la antena, más potente será la antena. 
• Polaridad de la antena. Esto se refiere a la capacidad de la antena RFID para enviar ondas de radio de forma vertical u horizontal. Una antena puede ser horizontalmente lineal, verticalmente lineal o polarizada circularmente. Una circularmente polarizada envía ondas que rotan continuamente entre los planos horizontal y vertical.

Para obtener los mejores rangos de lectura, debe asegurarse de que la polaridad de su antena se alinee con la de la etiqueta RFID. 

Cómo seleccionar una antena 

Al seleccionar una antena, debe considerar los siguientes factores:

• Rango de frecuencia. Puede ser 860 MHz - 960 MHz, 902 MHz -928 MHz o 865 MHz -868 MHz.
• Polaridad. Tu antena puede ser lineal o circular. Recomendamos uno lineal que pueda alinearse con la polaridad de su etiqueta RFID. 
• Rango de lectura. Puede elegir rangos de lectura de campo lejano o de campo cercano, según sus necesidades.
• Precio. El precio de la antena oscila entre $ 50 y $ 300. Garantiza que obtenga todas las funciones que necesita antes de considerar el precio. 

Además, debe asegurarse de que su antena sea del tamaño ideal y tenga una lógica de montaje sencilla. 

Cables RFID 

Los cables de antena RFID conectan el lector RFID a la antena RFID. Si el cable está defectuoso, el lector no se encenderá. Como tal, un cable disfuncional conducirá a un sistema RFID no funcional.

Al seleccionar los mejores cables RFID, debe considerar los siguientes factores:

• Tipos de conectores. Siempre debe asegurarse de que su conector sea compatible con su lector RFID. Por ejemplo, un lector RFID con un conector hembra RP-TNC requiere un cable con un extremo de conector macho RP-TNC. 
• Longitud Asegúrese siempre de que su cable sea lo suficientemente largo para permitir la funcionalidad óptima del lector, independientemente de la ubicación. Sin embargo, los cables más largos pueden provocar una pérdida excesiva de energía. La solución a esto es asegurarse de que el lector RFID y la antena estén relativamente más cerca para que pueda usar un cable más corto. 
• Clasificación de espesor y aislamiento. Cuanto más grueso sea el cable, mayor será el aislamiento. Debe asegurarse de que su cable esté bien aislado para evitar la pérdida de energía. Cuanto más largo sea, más grueso debería ser. 

Tipos de transmisiones RFID

La tecnología RFID utiliza ondas electromagnéticas (EW) para transferir datos. Hay tres rangos de frecuencia principales dentro de la EW. Incluyen:

• Baja frecuencia 
• Alta frecuencia
• Frecuencia ultra alta

Transmisiones de baja frecuencia

Esta es la transmisión de frecuencia más baja en la onda electromagnética. Ofrece un rango de lectura relativamente estrecho y baja velocidad de transmisión. Estas son sus principales características únicas:

• Opera dentro de un rango de frecuencia de 30-300 kHz. Sin embargo, la mayoría de las etiquetas tienen un rango fijo de 134 kHz o 125 kHz.
• Tienen un rango de lectura de aproximadamente 10 cm. Una etiqueta que esté a más de 10 cm del lector no captará las ondas de radio del lector. 
• Cuesta entre $ 0.75 y $ 5 por etiqueta, y se usa ampliamente para rastreo de animales, llaveros de automóviles y control de acceso. También son ideales para su uso en activos metálicos y entornos líquidos.

Si bien las etiquetas de baja frecuencia son relativamente asequibles, ofrecen una memoria limitada y una velocidad de transmisión de datos baja. Como tales, no son ideales si desea una velocidad de transmisión de datos rápida. 

Transmisiones de alta frecuencia 

Esta categoría de transmisión es ideal cuando su asignación exige una distancia de lectura relativamente amplia. Las etiquetas que utilizan alta frecuencia pueden detectar ondas de radio de un lector a 30 cm de distancia. 

Su rango de frecuencia principal es 13.56 MHzy cuestan entre $ 0.2 y $ 10 por etiqueta. Esta frecuencia cumple con todos los estándares globales, lo que la hace ideal para identificación personal, administración de bibliotecas y control de acceso.

Además, la transmisión de alta frecuencia se aplica en la tecnología Near Field Communication (NFC). 

Frecuencia ultra alta 

A pesar de la disponibilidad de frecuencias súper altas y extremadamente altas, la frecuencia ultra alta es la frecuencia más alta utilizada en RFID. Funciona mejor en un rango de frecuencia de 300-3000 MHz, con frecuencias primarias de 860-960 MHz y 433 MHz. 

Esta frecuencia se puede categorizar además en:

• RFID activo. Estas etiquetas utilizarán un rango de 433 MHz. En casos raros, la RFID activa aplica un rango de frecuencia extremadamente alto de hasta 2.45 GHz. Tiene un rango de lectura de hasta 100 metros y cuesta entre $ 25 y $ 50. Su rango de lectura es ideal para rastrear vehículos y su uso en la industria de la minería y la construcción. Sin embargo, no funciona bien en entornos metálicos y líquidos. 
• RFID pasivo. La tecnología utiliza de 860 a 960 MHz y tiene un rango de lectura de hasta 25 metros. Cuesta entre $ 0.09 y $ 20 por etiqueta y se puede utilizar en los sectores de fabricación, productos farmacéuticos, electrónica, cronometraje de carreras y cadena de suministro. Tienen una alta tasa de transmisión de datos. 

Estándares RFID 

Comprender los estándares RFID lo ayudará a elegir el mejor producto para su negocio. También ofrecerá información útil sobre las regulaciones de la industria. 

¿Qué son los estándares RFID? 

Las pautas de RFID son los estándares que permiten a un fabricante hacer que los productos sean compatibles con los de otro fabricante. Por ejemplo, una etiqueta fabricada por el fabricante A debería funcionar bien con un lector fabricado por el fabricante B. 

Las pautas de RFID también regulan cómo se produce la comunicación entre el lector y la etiqueta.

Importancia de los estándares RFID 

Tener regulaciones estándar en las industrias de RFID facilita el uso de productos RFID. Estos son algunos de los beneficios clave de la estandarización RFID:

• Desarrollo de productos complementarios. Todos los productos RFID se fabrican con los mismos estándares y, por lo tanto, son complementarios. 
• Competencia mejorada. Los estándares RFID ayudan a expandir el mercado y aumentar la competencia. Como resultado, los precios de los productos estandarizados serán justos. 
• Aumenta la confianza de los usuarios. Cuando utilice un producto estandarizado, estará seguro de que la calidad y la funcionalidad son de primera categoría. 

¿Quién establece las regulaciones de RFID? 

Dos organizaciones internacionales regulan la industria RFID. Incluyen:

• Organización Internacional de Normas (ISO)
• Código de productos electrónicos Global Incorporated (EPCglobal)

En 1996, ISO se asoció con la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para regular el uso de la tecnología RFID. Más tarde, la ISO / IEC formó el Comité Técnico Conjunto (JTC). 

El comité tenía el mandato de abordar varios problemas de RFID, incluida la interfaz aérea y los protocolos asociados, el contenido y formato de los datos y las pruebas de conformidad. 

Además de estos organismos reguladores internacionales, existen comités de normalización de RFID regionales y nacionales. Los principales son:

• ETSI

ETSI son las siglas de European Telecommunications Standards Institute. El organismo tiene el mandato de establecer estándares para los canales de comunicación por ondas de radio en Europa. 

• FCC 

FCC significa Comisión Federal de Comunicaciones. El organismo es el encargado de regular el uso de ondas de radio para la comunicación en Estados Unidos. 

Dado que Europa y EE. UU. Fueron los pioneros en regular la tecnología RFID, la mayoría de los países han adoptado sus estándares. Solo unos pocos estados, como Armenia, han desarrollado su estándar independiente. 

Aplicaciones RFID 

La tecnología RFID tiene muchas aplicaciones. Es principalmente un elemento esencial de los sistemas de defensa en muchos gobiernos a nivel mundial. Otras aplicaciones cruciales incluyen:

• La gestión del inventario. No importa si administra un supermercado, una planta de fabricación o un negocio minorista; ¡La tecnología RFID simplificará la gestión de inventario! 
• Seguimiento de activos. La tecnología RFID le permite rastrear su ubicación. De esta manera, podrá saber cuándo se mueven fuera de las áreas permitidas, frenando así el robo.
• Seguimiento de personal. Los gerentes de recursos humanos usan RFID para rastrear a su personal. Pueden obtener datos sobre la asistencia, el rendimiento y muchos otros elementos sin problemas. 
• Control de acceso. Si desea limitar el número de personas que pueden acceder a una habitación en particular, puede utilizar la tecnología RFID. Todos los empleados autorizados tendrán una etiqueta para ayudarles a acceder al lugar. 
• Identificación. La tecnología RFID se utiliza en bibliotecas, oficinas gubernamentales y muchas otras instituciones para facilitar la identificación.
• Seguimiento de animales. Las etiquetas de baja frecuencia tienen reconocimiento de estándares globales para su uso en el seguimiento del ganado. Se adhieren bien al tejido de los animales, lo que las convierte en las mejores etiquetas de seguimiento.
• Lucha contra la falsificación. En el sector farmacéutico, los fabricantes utilizan tecnología RFID para autenticar sus productos. 

Otros usos de la tecnología RFID incluyen la gestión de la cadena de suministro, el cronometraje de la carrera, el curricán, el seguimiento de asistencia a eventos, el seguimiento de vehículos y la ubicación en tiempo real. 

Puede considerar otros equipos RFID, incluidos portales RFID, impresoras RFID, mapeadores de potencia RF y adaptadores GPIO. 

Cosas esenciales que debe saber antes de comprar un sistema RFID

Invertir en el sistema RFID correcto puede resultar costoso. ¡Puede terminar gastando hasta $ 3500! Como tal, debe realizar una investigación exhaustiva de las necesidades para asegurarse de que el sistema beneficiará a su empresa.

• Considere el retorno de la inversión. ¿La instalación de un sistema RFID es una necesidad para su negocio? ¿Impulsará las ventas y mejorará la eficacia? Antes de comenzar el proceso de instalación, debe realizar un estudio de viabilidad de costos y aplicación. Cómprelo solo si está convencido de que tiene un alcance lo suficientemente grande como para ser administrado con la tecnología. De esta manera, se le garantizará un retorno de la inversión.
• Costo de operación. Debe evaluar tanto los gastos fijos como los recurrentes. Los costos fijos pueden incluir la compra del lector RFID, etiquetas RFID e impresoras RFID. Por otro lado, los gastos recurrentes pueden consistir en la compra de cintas de impresora, incrustaciones RFID y renovación de software. Después de acceder a todos sus costos, el informe debe demostrar que la inversión es viable. 
• Revise su entorno. Los sistemas RFID pueden verse afectados por su entorno. Antes de instalar RFID, asegúrese de que sea compatible con su entorno. De esta manera, evitará comprar componentes RFID que no funcionarán de manera óptima. Por ejemplo, algunas etiquetas RFID no funcionarán bien en superficies metálicas. Como tal, debe evitarlo si desea rastrear un activo metálico. 
• Considere los requisitos de personal. Recuerde que la eficacia de su sistema RFID dependerá de qué tan bien se ejecute el intercambio de datos entre una etiqueta y un lector. Como tal, debe contratar a un profesional para que pruebe la mejor ubicación y los mejores protocolos de instalación para el dispositivo. Además, debe obtener el asesoramiento de un experto sobre las mejores técnicas para garantizar que la tecnología funcione de manera óptima. 

Invertir en un sistema RFID puede cambiar las reglas del juego. Sin embargo, si obtiene los beneficios dependerá de qué tan bien ejecute el proyecto. 

Teniendo en cuenta que la tecnología RFID es relativamente nueva para muchas personas, preparamos esta guía completa para principiantes para guiar cada paso de la implementación del sistema RFID.