rfid aplicaciones en la industria

Qué es la tecnología RFID

RFID es el acrónimo de «radio-frequency identification» (identificación por radiofrecuencia) y se refiere a una tecnología mediante la cual los datos digitales codificados en etiquetas RFID o etiquetas inteligentes son capturados por un lector RFID a través de ondas de radio.

La tecnología RFID es similar al código de barras en el sentido de que los datos de una etiqueta son capturados por un dispositivo que almacena la información en una base de datos.

A su vez, esta tecnología tiene varias ventajas sobre los sistemas que utilizan software de control de activos por código de barras. Lo más notable es que los datos de las etiquetas RFID pueden leerse fuera de la zona de lectura, mientras que los códigos de barras deben asociarse con un escáner óptico.

Cómo funciona un sistema RFID

Un sistema RFID pertenece a un grupo de tecnologías conocidas como Identificación Automática y Captura de Datos (AIDC). Los métodos AIDC identifican automáticamente los objetos, recopilan datos sobre ellos e introducen esos datos directamente en los sistemas informáticos sin necesidad de intervención humana.

Los sistemas RFID constan de tres componentes: una etiqueta RFID o etiqueta inteligente, un lector RFID y una antena RFID. Las etiquetas RFID contienen un circuito integrado y una antena, que se utilizan para transmitir datos al lector RFID. El lector entonces convierte las ondas de radio en una forma de datos más utilizable. La información recogida de las etiquetas se transfiere a través de una interfaz de comunicaciones a un sistema informático principal, donde la información puede ser almacenada en una base de datos y analizada posteriormente.

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Qué son las Etiquetas RFID

Las etiquetas RFID tienen una gran variedad de formas y tamaños. Las más comunes son las etiquetas pasivas y las activas. Las etiquetas RFID pasivas son las más utilizadas, ya que son más pequeñas y menos costosas de implementar. Las etiquetas pasivas están «alimentadas» por el lector RFID antes de que puedan transmitir datos. A diferencia de las etiquetas pasivas, las etiquetas RFID activas tienen una fuente de alimentación integrada (por ejemplo, una batería), lo que les permite transmitir datos en todo momento.

Etiquetas RFID Pasivas

Las etiquetas pasivas se componen de tres elementos: un circuito integrado o chip, una antena y un soporte.

El Chip

El chip RFID almacena datos y realiza tareas específicas. Dependiendo de su diseño, el chip puede ser sólo de lectura, de una sola escritura, de lectura múltiple o de lectura y escritura . Normalmente, los chips RFID transportan 96 bits de memoria, pero pueden oscilar entre 2 y 1000 bits.

La Antena

Conectado al chip está el segundo componente, la antena, cuyo propósito es absorber las ondas de radiofrecuencia de la señal del lector y enviar y recibir datos. El rendimiento pasivo de las etiquetas RFID depende en gran medida del tamaño de la antena: cuanto más grande sea la antena, más energía podrá recoger y luego devolver. Las antenas más grandes, por lo tanto, tienen rangos de lectura mayores (aunque no tan altos como los de las etiquetas activas).

La forma de la antena también es importante para el rendimiento de la etiqueta. Las antenas de baja y alta frecuencia (LF y HF, respectivamente) son generalmente bobinas porque estas frecuencias son predominantemente magnéticas. Las antenas de frecuencia UHF, por otro lado, se parecen a las antenas de TV antiguas porque las frecuencias ultrahigh son solamente eléctricas en el medio.

El Soporte

El tercer componente de una etiqueta RFID pasiva se denomina soporte, que suele ser de plástico. Tanto la antena como el chip están unidos al sustrato, que puede considerarse como el «pegamento» que mantiene unidas todas las piezas de la etiqueta.

Etiquetas RFID Activas

Al igual que las etiquetas RFID pasivas, las etiquetas activas tienen un microchip y una antena. Los chips, sin embargo, suelen ser de mayor tamaño y tienen mayores capacidades que los chips RFID de las etiquetas pasivas.

Las etiquetas activas tienen dos componentes adicionales que las diferencian de las etiquetas pasivas: una fuente de alimentación incorporada y una parte electrónica incorporada.

La Fuente de Alimentación Incorporada

La fuente de alimentación suele ser una batería, aunque también puede ser solar. La fuente de alimentación incorporada permite que la etiqueta transmita datos a un lector por sí sola, sin necesidad de extraer energía del propio lector como lo hacen las etiquetas pasivas. Además, las etiquetas activas se pueden leer desde distancias de 30 metros o más, mientras que las etiquetas pasivas sólo se pueden leer desde una distancia de hasta 7 metros.

La Electrónica Incorporada

La electrónica incorporada consiste en sensores, microprocesadores y puertos de entrada/salida,  los cuales son alimentados por la fuente de alimentación incorporada de la etiqueta. La electrónica permite que las etiquetas RFID activas se utilicen en una gama más amplia de aplicaciones que las etiquetas pasivas.

Por ejemplo, los productos alimenticios perecederos pueden etiquetarse con sensores que recopilan datos para determinar las fechas de caducidad y advertir al usuario final de que el artículo puede estropearse. Aunque muchos productos llevan impresas fechas de caducidad, estas fechas sólo son válidas si el producto se almacena en condiciones óptimas (temperatura, humedad, exposición a la luz, etc.) para ese tipo de producto. Por lo tanto, el producto puede caducar antes de la fecha de impresión si no se almacena correctamente. Por ejemplo, una etiqueta RFID equipada con un sensor de temperatura puede ser capaz de predecir la fecha de caducidad real de un cartón de leche que puede ser muy diferente de la fecha impresa.

Qué es un lector RFID

Un lector RFID es el cerebro del sistema RFID y es necesario para que cualquier sistema funcione. Los lectores son dispositivos que transmiten y reciben ondas de radio para comunicarse con las etiquetas RFID. Los lectores RFID se dividen normalmente en dos tipos distintos: lectores RFID fijos y lectores RFID móviles. Los lectores fijos normalmente se montan en paredes, escritorios, portales u otros lugares fijos.

Un subconjunto común de lectores fijos son los lectores integrados. Un lector RFID integrado es un lector con una antena incorporada que normalmente incluye un puerto de antena adicional para la conexión de una antena externa opcional. Los lectores integrados están diseñados para ser utilizados en aplicaciones de interior sin un alto tráfico de artículos etiquetados.

Los lectores móviles son dispositivos de mano que permiten una gran flexibilidad a la hora de leer etiquetas RFID, sin perder la capacidad de comunicarse con un ordenador central o un dispositivo inteligente. Hay dos categorías principales de lectores RFID móviles: los lectores con un ordenador a bordo, llamados dispositivos informáticos móviles, y los lectores que utilizan una conexión Bluetooth o inalámbrica a un dispositivo inteligente o tableta, llamados sleds.

Los lectores RFID fijos suelen tener puertos de antena externos que se pueden conectar desde una antena adicional hasta ocho antenas diferentes. Con la incorporación de un multiplexor, algunos lectores pueden conectarse hasta 32 antenas RFID. El número de antenas conectadas a un lector depende del área de cobertura requerida para la aplicación RFID.

Algunas aplicaciones de escritorio, como el registro de entrada y salida de archivos, sólo necesitan una pequeña área de cobertura, por lo que una antena funciona bien. Otras aplicaciones con un área de cobertura más grande, como una línea de llegada en una aplicación de cronometraje de carreras, por lo general requieren múltiples antenas para crear la zona de cobertura necesaria.

Qué es una antena RFID

Las antenas RFID son elementos necesarios del sistema porque convierten la señal del lector en ondas RF que pueden ser recogidas por las etiquetas. Sin este tipo de antena, ya sea integrada o independiente, el lector no puede enviar y recibir correctamente señales a las etiquetas.

A diferencia de los lectores, las antenas son dispositivos simples que reciben la señal directamente del lector. Cuando la señal del lector se transmite a la antena, ésta genera un campo de radiofrecuencia y, posteriormente, se transmite una señal de radiofrecuencia a las etiquetas que se encuentran en las proximidades.

La eficiencia de la antena para generar ondas en una dirección específica se conoce como ganancia de la antena. En pocas palabras, cuanto mayor sea la ganancia, más potente y de mayor alcance será el campo de RF que tendrá una antena.

La antena emite ondas RFID a lo largo de un plano horizontal o vertical, que se describe como la polaridad de la antena. Si el campo RF es un plano horizontal, se describe como horizontal lineal, y el mismo principio se aplica a la antena que crea un plano vertical.

La polaridad de una antena puede tener un impacto significativo en el rango de lectura del sistema. La clave para maximizar el rango de lectura es asegurar que la polaridad de la antena se alinea con la polaridad de la etiqueta RFID. Si no coinciden, por ejemplo, una antena vertical con polarización lineal y una etiqueta con una antena horizontal con polarización lineal, el rango de lectura se reducirá considerablemente.

Una antena con polarización circular transmite ondas que giran continuamente entre planos horizontales y verticales para dar una mayor flexibilidad a la aplicación al permitir que las etiquetas RFID se lean en múltiples orientaciones. Sin embargo, debido a que la energía se divide entre dos planos, el rango de lectura de una antena con polarización circular es más corto en comparación con una antena lineal de ganancia similar.

Aplicaciones de la RFID

Los ejemplos de aplicaciones que se benefician de la RFID son multiples. Las aplicaciones abarcan desde amplias áreas como el seguimiento de inventarios hasta la gestión de la cadena de suministro y pueden volverse más especializadas dependiendo de la empresa o industria. Los tipos de aplicaciones RFID pueden abarcar desde el rastreo de activos de TI hasta el rastreo de textiles e incluso aplicaciones específicas como el rastreo de artículos de alquiler.

Lo que distingue la aplicación de la RFID de otros tipos de sistemas es la necesidad de identificar de forma única los artículos individuales de forma rápida y más eficiente en los casos en que los sistemas tradicionales se quedan cortos. A continuación se presentan algunas aplicaciones que están utilizando con éxito la tecnología RFID:

– Gestión de inventarios
– Seguimiento de activos
– Seguimiento de personal
– Control de acceso a las áreas restringidas
– Insignia de identificación
– Gestión de la cadena de suministro
– Prevención de la falsificación (por ejemplo, en la industria farmacéutica)

La RFID ofrece muchas ventajas sobre el código de barras, especialmente el hecho de que una etiqueta RFID puede contener muchos más datos sobre un artículo que un código de barras. Además, las etiquetas RFID son más resistentes a los daños que pueden sufrir las etiquetas de códigos de barras, como por ejemplo que se rompan, deterioren o se le borren los datos contenidos con mayor facilidad.

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