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8/7/2019 Divisin RFID

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Divisin RFID


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Qu es la tecnologa RFID?

La identificacin por radiofrecuencia o RFID por sus siglas en ingls (radio frecuency

identification), es un sistema en el cual un dispositivo lector o Reader vinculado a un equipo

de computo, se comunica a travs de una antena con un transponder o etiqueta.

Para que exista esta comunicacin, el transponder o etiqueta no necesita contar con una

batera debido a que se induce una corriente en su circuito integrado o chip mediante el

campo electromagntico que produce la antena del Reader. La corriente requerida por el

chip es tan baja, que lo que se induce a travs del campo en su rango de accin basta para

activarlo, completar un protocolo de comunicacin y enviar informacin de vuelta a la

antena.


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ARQUITECTURA

El modo de funcionamiento de los sistemas

RFID es simple. La etiqueta RFID, que contienelos datos de identificacin del objeto al que seencuentra adherido, genera una seal deradiofrecuencia con dichos datos. Esta sealpuede ser captada por un lector RFID, el cual seencarga de leer la informacin y pasrsela, enformato digital, a la aplicacin especfica queutiliza RFID.

Por tanto, un sistema RFID consta de lossiguientes tres componentes:

Etiqueta RFID o transpondedor: compuestapor una antena, un transductor radio y unmaterial encapsulado o chip. El propsito de laantena es permitirle al chip, el cual contiene lainformacin, transmitir la informacin de

identificacin de la etiqueta. Existen variostipos de etiquetas. El chip posee una memoriainterna con una capacidad que depende delmodelo y vara de una decena a millares debytes. Existen varios tipos de memoria:

Solo lectura: el cdigo de identificacin quecontiene es nico y es personalizado durante lafabricacin de la etiqueta.

De lectura y escritura: la informacin de

identificacin puede ser modificada por el

lector.

Anticolisin. Se trata de etiquetas especialesque permiten que un lector identifique variasal mismo tiempo (habitualmente las etiquetasdeben entrar una a una en la zona de coberturadel lector).

Lector de RFID o transceptor: compuesto poruna antena, un transceptor y un decodificador.El lector enva peridicamente seales para versi hay alguna etiqueta en sus inmediaciones.Cuando capta una seal de una etiqueta (lacual contiene la informacin de identificacinde sta), extrae la informacin y se la pasa alsubsistema de procesamiento de datos.

Subsistema de procesamiento de datos:proporciona los medios de proceso yalmacenamiento de datos.


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TIPOS DE ETIQUETAS RFID

Las etiquetas RFID pueden ser activas, semipasivas (o semiactivas, tambin conocidas comoasistidas por batera) opasivas. Los tags pasivos no requieren ninguna fuente de alimentacininterna y son en efecto dispositivos puramente pasivos (slo se activan cuando un reader seencuentra cerca para suministrarles la energa necesaria). Los otros dos tipos necesitanalimentacin, tpicamente una pila pequea.Como las etiquetas pasivas son mucho ms baratas de fabricar y no necesitan batera, la granmayora de las etiquetas RFID existentes son del tipo pasivo.

A pesar de las ventajas en cuanto al costo de las etiquetas pasivas con respecto a las activas sonsignificativas, otros factores incluyendo exactitud, funcionamiento en ciertos ambientes como cercadel agua o metal, y confiabilidad hacen que el uso de etiquetas activas sea muy comn hoy en da.

Para comunicarse, los tags responden a peticiones o preguntas generando seales que a su vez nodeben interferir con las transmisiones del reader (ya que las seales que llegan de los tags puedenser muy dbiles y han de poder distinguirse). Adems de la reflexin o backscatter puedemanipularse el campo magntico del lector por medio de tcnicas de modulacin de carga. Elbackscatter se usa tpicamente en el campo lejano y la modulacin de carga en el campo prximo (adistancias de unas pocas longitudes de onda del lector).


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TAGS PASIVOS

Los tags pasivos no poseen ningn tipo de alimentacin. La seal que les llega de los lectores induce unacorriente elctrica mnima que basta para operar el circuito integrado CMOS del tag para generar y

transmitir una respuesta. La mayora de tags pasivos utiliza backscatter sobre la portadora recibida. Esto

es, la antena ha de estar diseada para obtener la energa necesaria para funcionar a la vez que para

transmitir la respuesta por backscatter. Esta respuesta puede ser cualquier tipo de informacin, no slo un

cdigo identificador. Un tag puede incluir memoria no voltil, posiblemente escribible (por ejemplo

EEPROM).

Los tags pasivos suelen tener distancias de uso prctico comprendidas entre los 10 cm (ISO 14443) y

llegando hasta unos pocos metros (EPC e ISO 18000-6) segn la frecuencia de funcionamiento y el diseo y

tamao de la antena. Por su sencillez conceptual son obtenibles por medio de un proceso de impresin de

las antenas. Como carecen de autonoma energtica el dispositivo puede resultar muy pequeo: pueden

incluirse en una pegatina o insertarse bajo la piel (tags de baja frecuencia).


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TAGS ACTIVOS

A diferencia de los tags pasivos, los activos poseen su propia fuente autnoma de energa, queutilizan para dar corriente a sus circuitos integrados y propagar su seal al lector. Estos tags sonmucho ms fiables (tienen menos errores) que los pasivos debido a su capacidad de establecersesiones con el reader. Gracias a su fuente de energa son capaces de transmitir seales mspotentes que las de los tags pasivos, lo que les lleva a ser ms eficientes en entornos dificultosospara la radiofrecuencia como el agua (incluyendo humanos y ganado, formados en su mayora poragua), metal (contenedores, vehculos). Tambin son efectivos a distancias mayores pudiendogenerar respuestas claras a partir de recepciones dbiles (lo contrario que los tags pasivos). Por

contra, suelen ser mayores y ms caros, y su vida til es en general mucho ms corta. Muchos tags activos tienen rangos efectivos de cientos de metros y una vida til de sus bateras de

hasta 10 aos. Algunos de ellos integran sensores de registro de temperatura y otras variables quepueden usarse para monitorizar entornos de alimentacin o productos farmacuticos. Otrossensores asociados con ARFID incluyen humedad, vibracin, luz, radiacin, temperatura ycomponentes atmosfricos como el etileno. Los tags, adems de mucho ms rango (500 m), tienecapacidades de almacenamiento mayores y la habilidad de guardar informacin adicional enviadapor el transceptor.

Actualmente, las etiquetas activas ms pequeas tienen un tamao aproximado de una moneda.Muchas etiquetas activas tienen rangos prcticos de diez metros, y una duracin de batera dehasta varios aos.


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TIPOS DE ANTENAS

El tipo de antena utilizado en un tag depende de la aplicacin objetivo y la frecuencia de operacin. Los

tags de baja frecuencia (LF) normalmente se sirven de la induccin electromagntica. Como el voltaje

inducido es proporcional a la frecuencia, se puede producir el necesario para alimentar un circuito

integrado dado un nmero suficiente de espiras. Existen tags LF compactos (como los utilizados para

identificacin humana y animal, encapsulados en vidrio) que utilizan una antena en varios niveles (tres de

100-150 espiras cada uno) alrededor de un ncleo de ferrita.

En alta frecuencia (HF, 13,56 MHz) se utiliza una espiral plana con 5-7 vueltas y un factor de forma

parecido al de una tarjeta de crdito para lograr distancias de decenas de centmetros. Estas antenas son

ms baratas que las LF ya que pueden producirse por medio de litografa en lugar de espiracin, aunque

son necesarias dos superficies de metal y una aislante para realizar la conexin cruzada del nivel exterior

al interior de la espiral, donde se encuentran el condensador de resonancia y el circuito integrado.

Los tags pasivos en frecuencias ultra alta (UHF) y de microondas suelen acoplarse por radio a la antena del

lector y utilizar antenas clsicas de dipolo. Slo es necesaria una capa de metal, lo que reduce el coste. Las

antenas de dipolo, no obstante, no se ajustan muy bien a las caractersticas de los circuitos integrados

tpicos (con alta impedancia de entrada, ligeramente capacitiva). Se pueden utilizar dipolos plegados obucles cortos como estructuras inductivas complementarias para mejorar la alimentacin. Los dipolos de

media onda (16 cm a 900 MHz) son demasiado grandes para la mayora de aplicaciones (por ejemplo los

tags para uso en etiquetas no pueden medir ms de 10 cm), por lo que hay que doblar las antenas para

satisfacer las necesidades de tamao. Tambin pueden usarse estructuras de banda ancha. La ganancia de

las antenas compactas suele ser menor que la de un dipolo (menos de 2 dBi) y pueden considerarse

[[isotropa|istropas]] en el plano perpendicular a su eje.


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TIPOS DE ANTENAS

Los dipolos experimentan acoplamiento con la radiacin que se polariza en sus ejes, por lo que la

visibilidad de un tag con una antena de dipolo simple depende de su orientacin. Los tags con dos antenas

ortogonales (tags de doble dipolo) dependen mucho menos de ella y de la polarizacin de la antena del

lector, pero suelen ser ms grandes y caras que sus contrapartidas simples.

Pueden usarse antenas de parche (''patch'') para dar servicio en las cercanas de superficies metlicas,

aunque es necesario un grosor de 3-6 mm para lograr un buen ancho de banda, adems de que es

necesario tener una conexin a tierra que incrementa el coste comparado con estructuras de una capa

ms sencillas.

Las antenas HF y UHF suelen ser de cobre o aluminio. Se han probado tintas conductoras en algunas

antenas encontrando problemas con la adhesin al circuito integrado y la estabilidad del entorno


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Aplicaciones RFID.

La idea de usar sistemas RFID en la trazabilidad de activos, es el amplio campo de aplicacin que tiene:

Logstica

El control de ingreso y egreso de camiones, la ubicacin de vagones ferroviarios, la asociacin de la

carga con la unidad, la de vagones en una flota, la autorizacin de despacho de carga y combustible, etc.,

todo esto puede realizarse mediante el uso de transponders pasivos y antenas convenientemente

ubicadas.

El sistema puede asociarse a un control de tiempos, asistencia, identificacin, trazabilidad de productoterminado y tracking de camiones dentro de las fbricas / depsitos.

Control de flota de mnibus urbanos, agilizando el trafico y control de frecuencias.

Industrial

La trazabilidad es el gran objetivo de hoy, para garantizar calidad y origen de los productos. Los Tags de

RFid se utilizan en un sin nmero de aplicaciones, en las cuales adems se hace necesario automatizar el

camino por el que van los productos. A veces tambin se usan los contenedores identificados para asociarelementos comunes aun mismo producto o lote de productos.

Agricultura

Ha tomado significativa importancia, debido a la necesidad de los pases importadores de crnicos de

contar con informacin confiable respecto del origen y calidad de dichos productos. Adems permite

automatizar el campo con gran beneficio para los productores.


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Aplicaciones RFID.

Personal

Una tarjeta de HF con TAG-IT incorporado, puede constituirse desde un elemento individual de costo

bajo para diferentes tipo de accesos, hasta un documento de identidad con fotos, datos impresos e

informacin activa guardada en su interior, como historias clnicas, filiaciones, permisos e interdicciones,

etc. Los lectores pueden colocarse con antenas de proximidad o portales de paso


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Servicios

Patagonia Consult ofrece el servicio de:

Consultora y asesoramiento

Venta y aplicacin de productos

Implementacin del sistema.

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Sergio F. Vasicek
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