Este estudio ofrece una visión global de la RFID, de la tecno-logía y de sus prestaciones, describe las frecuencias y tecnologías utilizadas habitualmente en las aplicaciones empresariales, identifica los principales estándares y presenta una serie de métodos para obtener un mayor beneficio, precisión, calidad y seguridad.
“RFID” hace referencia a un tipo de tecnología de intercambio inalámbrico de datos. La lectura y grabación de los datos se realiza a partir de un chip conectado a una antena que recibe señales de radiofrecuencia desde un dispositivo de lectura y grabación (denominado normalmente lector, codificador o inter-rogador). El intercambio de datos se produce automáticamente, sin que ningún operador tenga que intervenir para activar la lectura de RFID.
La tecnología RFID ofrece una serie de ventajas importantes en comparación con otras formas de captura de datos:
RFID permite monitorizar y capturar datos en entornos inadecuados para los operarios, ya que la lectura de las etiquetas no requiere ningún trabajo.
Esta tecnología permite realizar más de mil lecturas por segundo, ofreciendo una alta velocidad y una gran precisión.
Los datos de una etiqueta RFID se pueden modificar reiteradamente.
La tecnología RFID no necesita una línea directa de visión entre la etiqueta y el lector; esto la convierte en idónea para muchas aplicaciones en las que no se pueden utilizar códigos de barras.
Miles de empresas de múltiples sectores han explotado las ventajas de la identificación por radiofrecuencia para realizar operaciones que monitorizan procesos, proporcionan datos precisos en tiempo real, realizan el seguimiento de bienes e inventarios y reducen las necesidades de mano de obra.
La tecnología RFID se puede utilizar conjuntamente con sistemas de códigos de barras y redes inalámbricas.
CÓMO FUNCIONA LA TECNOLOGÍA RFID
Los sistemas RFID constan de etiquetas de RF o transponedores –un transponedor o transponder es un dispositivo que emite una señal identificable en respuesta a una interrogación. El término surge de la fusión de las palabras Transmitter (Transmisor) y Responder (Respondedor) –, lectores y software para procesar los datos. Los transponedores se suelen aplicar a los artículos y a menudo forman parte de una etiqueta adhesiva de código de barras. Estos transponedores también se pueden encapsular en envoltorios más duraderos, así como en tarjetas de identificación o pulseras. Los lectores pueden ser unidades autónomas desatendidas (por ejemplo, destinados al control de una puerta de expedición o una cinta transportadora), estar integrados en un terminal portátil para su uso en una carretilla elevadora o con la mano o incluso se pueden incorporar a impresoras de código de barras.
El lector envía una señal de radio que es recibida por todos los transponedores que trabajan en la misma frecuencia. Los transponedores reciben la señal a través de sus antenas y responden transmitiendo los datos que almacenan. El transponedor puede almacenar múltiples tipos de datos, como el número de serie, instrucciones de configuración, historial de actividad (por ejemplo, fecha del último mantenimiento, paso del transponedor por una ubicación concreta, etc.) o incluso la temperatura y otros datos proporcionados por sensores. El dispositivo de lectura/escritura recibe la señal del transponedor a través de su antena, la descodifica y transfiere los datos al sistema informático a través de una conexión de cable o inalámbrica.
Los apartados siguientes facilitan más información acerca de los transponedores, lectores, impresoras y rendimiento de la tecnología RFID.
Los transpondedores RFID constan de dos elementos básicos: un chip y una antena. El chip y la antena, montados, forman un ensamble.
Después, el ensamble se encapsula en otro material para formar el transpondedor o etiqueta final.
Hay diversos tipos de transpondedores para los diferentes entornos de trabajo. Por ejemplo, puede que los transponde-dores adecuados para las cajas de cartón que contengan artí-culos de plástico no sean los más idóneos para palés de madera, contenedores metálicos o vidrio. Los transpondedores pueden ser tan diminutos como un grano de arroz o tener el tamaño de un ladrillo, o ser lo suficientemente delgados y flexibles como para caber dentro de una etiqueta adhesiva. Las prestaciones de los transpondedores también varía enormemente, en aspec-tos como la capacidad de lectura y escritura, la memoria y los requisitos eléctricos.
Las etiquetas de papel delgado conocidas como “etiquetas inteligentes” suelen emplearse en aplicaciones de un solo uso, como en el caso de la identificación de cajas y palés. La impre-sora y los codificadores producen etiquetas inteligentes según las necesidades, codificando el transpondedor al tiempo que imprimen texto o un código de barras en la etiqueta externa. Las etiquetas inteligentes satisfacen la mayoría de los requisitos de etiquetado RFID para cajas y palés.
La duración de las etiquetas RFID también varía en función de la aplicación y el entorno. Los transpondedores utilizados para la identificación permanente se pueden encapsular de modo que soporten temperaturas extremas, humedad, ácidos y disolven-tes, pintura, grasa y otros elementos que dañan al texto, a los códigos de barras y a otras tecnologías de identificación óptica. Las etiquetas RFID se pueden reutilizar y adecuar para una iden-tificación permanente; el resultado es una ventaja en el coste total de propiedad sobre las etiquetas de códigos de barras y otros métodos de identificación desechables o no permanentes.
Las etiquetas RFID pueden ser de sólo lectura o de lectura/escritura; esta última opción es el estándar. Las etiquetas de sólo lectura se programan en origen con un número de serie y otros datos inalterables. Los datos de las etiquetas de lectura/escritura se pueden leer y/o escribir miles de veces. Las etique-tas de lectura/escritura suelen estar particionadas en un área segura de sólo lectura definida por el usuario, que incluye un número de identificación exclusivo y una parte grabable de memoria que los usuarios pueden escribir siempre que quieran. De esta manera, el usuario puede codificar de modo permanente un número identificativo del palé en la memoria de sólo lectura y utilizar posteriormente las secciones de lectura/escritura para registrar los artículos cargados en el palé. Después, una vez descargado el palé, la sección grabable se puede borrar y reutilizar. Para obtener más información acerca de las aplicacio-nes y la tecnología de lectura/escritura, consulte el documento técnico de Intermec The Write Stuff: Understanding the Value of Read/Write Functionality.
Los transpondedores también se clasifican en pasivos, semi-pasivos o activos. Los transpondedores pasivos, sin duda los más comunes, reciben la energía de transmisión del lector. Todas las etiquetas inteligentes RFID son pasivas. Los transpondedo-res activos incluyen una batería para alimentar las transmisio-nes, lo que también proporciona un mayor alcance. Por esto los transpondedores activos son más grandes y más caros que los pasivos. Los transpondedores semi-pasivos se comunican del mismo modo que los transpondedores pasivos, aunque también incorporan una batería. Su alcance se encuentra entre el pasivo y el activo y, aunque sus baterías son de larga duración, su tamaño es comparable al de los transpondedores pasivos.
Los dispositivos RFID tienen una gran flexibilidad para su ubicación ya que, a diferencia de los lectores de códigos de barras, no se necesita una línea de visión directa y los alcances de lectura pueden ser muy amplios. Los lectores, por ejemplo, se pueden instalar bajo el suelo y montar en el techo. Además, la banda de frecuencia ultra alta (UHF) utilizada en la mayoría de sistemas RFID comerciales pueden proporcionar un alcance de lectura superior a 10 metros. Los lectores portátiles se pueden integrar con terminales portátiles o impresoras de etiquetas inteligentes; también se pueden montar en vehículos (por ejemplo, carretillas elevadoras).
Asimismo, los sistemas RFID pueden funcionar simultáneamen-te con redes inalámbricas y suelen integrarse con redes WLAN para intercambiar datos con los sistemas de los servidores centrales, ya que estas redes no causan interferencias con los sistemas RFID. Los antiguos equipos propietarios de redes inalámbricas de 915 MHz sí pueden causar interferencias con los sistemas RFID UHF, aunque actualmente el uso de estos dispositivos es muy limitado.
RENDIMIENTO DE LA TECNOLOGÍA RFID
Las características básicas descritas anteriormente se aplican a todas las tecnologías RFID. Los sistemas RFID varían en función del alcance y la frecuencia utilizados, de la memoria del chip, de la seguridad, del tipo de datos capturados y de otras caracterís-ticas. Entender correctamente estas variables es básico para conocer el rendimiento de la tecnología RFID y el modo de apli-carla a las operaciones. En los apartados siguientes hay una breve descripción de las características más importantes de la tecnología RFID.
Frecuencia
La frecuencia es el factor principal que determina el alcance de la RFID, la inmunidad frente a las interferencias y otros pará-metros del rendimiento. La mayor parte de los sistemas RFID en el mercado operan en la banda UHF, entre 859 y 960 MHz, o en la alta frecuencia (HF), a 13,56 MHz. Otras frecuencias RFID habituales son la de 125 KHz (una frecuencia de corto alcance que se suele utilizar para la identificación de vehículos), y las de 430 MHz y 2,45 GHz, usadas ambas en la identificación de largo alcance, generalmente con transpondedores caros y alimentados con batería. La banda UHF se utiliza más en aplicaciones de cadena de suministros y de automatización industrial. El cono-cido estándar Gen 2 de EPCglobal (del que se hablará más tarde) es una tecnología UHF.
Alcance
El alcance de lectura de un sistema RFID (la distancia al trans-pondedor a la que debe estar la antena del lector para leer los datos almacenados en el chip del transpondedor) varía de unos cuantos centímetros a decenas de metros, en función de la fre-cuencia utilizada, de la potencia y de la sensibilidad direccional de la antena. La tecnología HF se utiliza en las aplicaciones de corto alcance, ya que el alcance máximo de lectura es de unos tres metros. La tecnología UHF proporciona un alcance de lec-tura de 20 metros o más. El alcance también depende enorme-mente del entorno físico inmediato; la presencia de metales y líquidos puede causar interferencias que afecten al desempeño del alcance y de la lectura/escritura. Así, es posible que varios sistemas de la misma instalación funcionen con alcances distintos, según el entorno más cercano y la posición de la antena. En los transpondedores de lectura/escritura, el alcance de lectura suele superar al alcance de escritura.
Seguridad
Los chips RFID son extremadamente difíciles de falsificar. Un pirata informático necesitaría conocimientos especializados de ingeniería inalámbrica, de algoritmos de codificación y de técnicas de cifrado. Además, se pueden aplicar distintos niveles de seguridad a los datos del transpondedor, haciendo que los datos sean legibles en algunos puntos de la cadena de suministros pero no en otros. Algunos estándares RFID incluyen ele-mentos de seguridad adicional. Debido a esta seguridad innata, la agencia americana de alimentación y medicamentos (FDA) ha alentado el uso de la tecnología RFID para evitar las falsificaciones farmacéuticas. Gracias a ello, los fabricantes de medi-camentos han empezado a explotar la relativa invulnerabilidad de la tecnología RFID, al igual que los fabricantes de componen-tes electrónicos, artículos textiles, etc.
Estándares
En los primeros días de la RFID, existía la percepción errónea de que se trataba de una tecnología propietaria que carecía de estándares. Actualmente hay numerosos estándares que garantizan la diversidad de frecuencias y aplicaciones. Por ejemplo, existen estándares RFID para la gestión de artículos, contenedores logísticos, tarjetas de pago, identificación de animales, identificación de ruedas y neumáticos y muchos otros usos. La Organización Internacional de Estándares (ISO) y EPCglobal Inc. son dos de las organizaciones de estándares más importantes para la cadena de suministros. Muchos están-dares nacionales e industriales se basan en estándares ISO o EPCglobal, como por ejemplo el estándar ANSI MH10.8.4 de EE.UU. para la identificación de contenedores retornables (según una especificación ISO).
Por definición, los estándares ISO se pueden utilizar en cualquier lugar del mundo y funcionan como normativa nacional en muchos países. El estándar EPCglobal UHF Generation 2 (EPC Gen 2) ha sido remitido a la organización ISO y se espera que forme parte de la serie de estándares ISO-18000.
El estándar Gen 2 se creó con el objetivo de facilitar el uso de los números de Código de Producto Electrónico (Electronic Product Code™, EPC), que permiten identificar de modo exclusivo objetos como palés, cajas o productos individuales. Los estándares EPC proporcionan las especificaciones técnicas de RFID y un sistema de numeración para la identificación única e inequívoca de los artículos. Gen 2 y otros estándares EPC son administrados por EPCglobal, una organización filial de GS1 (la misma organización sin ánimo de lucro que emite números UPC y gestiona el sistema EAN.UCC). Muchos fabricantes, minoristas, empresas, organizaciones del sector público y asociaciones industriales han adoptado o validado los estándares EPC, en especial el Gen 2.
USO DE LA TECNOLOGÍA RFID
La tecnología RFID es una opción válida en los casos en que no resulta práctico o es imposible utilizar otras tecnologías o tareas manuales para capturar datos. RFID funciona en entornos en los que factores como la línea de visión indirecta, los requisitos de lectura de alta velocidad, la temperatura extrema y la exposición a gases y elementos químicos impiden el uso de otros métodos de captura de datos. La tecnología RFID aporta un elemento de comodidad en innumerables tareas habituales. Los consumidores suelen utilizar la identificación por radiofrecuencia para abrir las puertas de los vehículos a distancia, para registrar de un modo rápido la entrada y salida de libros en las bibliotecas o para acelerar las transacciones pasando un dispositivo de autenticación en las estaciones de servicio. Las empresas confían en la tecnología RFID para ubicar y realizar el seguimiento de miles de bienes, envíos y artículos de inventario, de una forma segura.
Además, la tecnología RFID tiene un gran potencial aún no explotado, especialmente si se integra con otras tecnologías y aplicaciones de software. Imagine un sensor de temperatura o de choque integrado en un transpondedor RFID que permita emitir avisos automáticos en situaciones de cambio que puedan dañar o estropear los productos. La tecnología RFID y los sistemas de redes inalámbricas se pueden integrar y ofrecer opciones de monitorización a tiempo completo y a gran escala. Los movimientos de inventario en las ubicaciones monitorizadas pueden, por ejemplo, activar automáticamente una petición de reposición de artículos o contactar con los responsables de seguridad si un artículo es trasladado por personal no autorizado. Estas aplicaciones ya se están utilizando, al igual que otros novedosos sistemas que aumentan la comodidad y la eficiencia en los ámbitos de las transacciones de los consumidores, de la sanidad, de la identificación personal, de la fabricación, de la logística, de la gestión de activos y de muchas otras operaciones
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