RFID

   Antecedentes

Es complicado establecer un punto de partida claro para la tecnología RFID. La historia

De la RFID aparece entrelazada con la del desarrollo de otras tecnologías de

Comunicaciones a la largo del siglo XX: ordenadores, tecnologías de la información,

Teléfonos móviles, redes inalámbricas, comunicaciones por satélite, GPS, etc.

La existencia actual de aplicaciones viables basadas en RFID se debe al desarrollo

Progresivo de tres áreas tecnológicas principales:

· Electrónica de radiofrecuencia. Necesaria para el desarrollo de las antenas y los

Sistemas de radiofrecuencia presentes en las etiquetas e interrogadores RFID.

· Tecnologías de la información. En su vertiente de computación (en el lector, en la

Propia etiqueta y en el sistema de información asociado) y en su vertiente de

Comunicaciones para el envío de información entre etiqueta y lector, y entre lector y

Sistema de información asociado).

· Tecnología de materiales. Necesaria para el abaratamiento de las etiquetas.

RFID no es una tecnología nueva, sino que lleva existiendo desde 1940. Durante la

Segunda Guerra Mundial, los militares estadounidenses utilizaban un sistema de

Identificación por radiofrecuencia para el reconocimiento e identificación a distancia de

Los aviones: “Friend or Foe” (amigo o enemigo). Acabada la guerra, los científicos e

Ingenieros continuaron sus investigaciones sobre estos temas. En octubre de 1948,

Harry Stockman publicó un artículo en los Proceedings of the IRE titulado

“Communications by Means of Reflected Power”, que se puede considerar como la

Investigación más cercana al nacimiento de la RFID.

A partir de ese momento, el desarrollo de la tecnología RFID ha sido lento pero

Constante. Durante la década de los 50 se realizaron multitud de estudios relacionados

Con la tecnología, principalmente orientados a crear sistemas seguros para su

Aplicación en minas de carbón, explotaciones petrolíferas, instalaciones nucleares,

Controles de acceso o sistemas antirrobo. Durante esta época se publicaron dos

Artículos importantes: “Aplicaciones of Microwave Homodyne”, de F. L. Vernon, y “Radio

Transmission Systems with Modulatable Passive Responders”, de D. B. Harris.

En los años 60 se profundizó en el desarrollo de la teoría electromagnética y

empezaron a aparecer las primeras pruebas de campo, como por ejemplo, la activación

remota de dispositivos con batería, la comunicación por radar o los sistemas de

identificación interrogación-respuesta. Aparecieron las primeras invenciones con

vocación comercial, como “Remotely Activated Radio Frequency Powered Devices”, de

Robert Richardson, “Communication by Radar Beams” de Otto Rittenback, “Passive Data

Transmisión Rechniques Utilizing Radar Beams” de J. H. Vogelman, y “Interrogator-

Responder Identification System”, de J. P. Vinding.

Asimismo, comenzaron las primeras actividades comerciales. Se fundaron Sensormatic y

Checkpoint, que junto con otras compañías, desarrollaron un equipo de vigilancia

electrónica anti-intrusión denominado EAS (Electronic Article Surveillance). EAS fue el

primer desarrollo de RFID y el que indiscutiblemente se ha venido utilizando más

ampliamente. Fue el preludio de la explosión de esta tecnología.

Durante los años 70 desarrolladores, inventores, fabricantes, centros de

investigación, empresas, instituciones académicas y administración realizaron un

activo trabajo de desarrollo de la tecnología, lo que redundó en notables avances,

apareciendo las primeras aplicaciones de RFID. A pesar de ello, la tecnología se

siguió utilizando de modo restringido y controlado. Grandes empresas como

Raytheon, RCA y Fairchild empezaron a desarrollar tecnología de sistemas de

identificación electrónica, y en 1978 ya se había desarrollado un transpondedor

pasivo de microondas. A finales de esta década ya se había completado una buena

parte de la investigación necesaria en electromagnetismo y electrónica para RFID,

y la investigación en otros de los componentes necesarios, las tecnologías de la

información y las comunicaciones, estaba empezando a dar sus frutos, con la

aparición del PC y de ARPANET.

En los años 80 aparecieron nuevas aplicaciones. Fue la década de la completa

implementación de la tecnología RFID. Los principales intereses en Estados Unidos

estuvieron orientados al transporte, al acceso de personal y, más débilmente, a la

identificación de animales. En Europa sí cobró un especial interés el seguimiento de

ganado con receptores de identificación por radiofrecuencia como alternativa al

marcado. Más tarde también aparecieron los primeros peajes electrónicos. La primera

aplicación para aduanas se realizó en 1987, en Noruega, y en 1989 en Dallas. Todos los

sistemas eran propietarios, y no existía la interoperabilidad.

Ya en la década de los 90 se tomó conciencia de las enormes posibilidades que podía

brindar la explotación de RFID y comenzaron a aparecer los primeros estándares. En

Estados Unidos se siguió profundizando en la mejora de los peajes automáticos y la

gestión de autopistas. Mientras tanto en Europa se implementaron aplicaciones RFID

para controles de acceso, peajes y otras aplicaciones comerciales. En 1999, un

consorcio de empresas fundó el Auto-ID Center en el MIT. Y a partir del año 2000, empezó a quedar claro que el objetivo de desarrollo de etiquetas a 0,05 dólares podría alcanzarse, con lo que la RFID podía convertirse en una tecnología candidata a sustituir a los códigos de barras existentes.

El año 2003 marcó un hito en el desarrollo de la tecnología RFID: Walmart y el Departamento de Defensa

(DoD) estadounidense decidieron adherirse a la tecnología RFID. Les siguieron otros

fabricantes, como Target, Procter & Gamble y Gillette. En 2003 el centro AutoID se

convirtió en EPCglobal, creadora de estándares adoptados por Walmart y el DoD.

La empresa Texas Instruments desarrolló diversas aplicaciones para el control del

encendido del motor del vehículo, control de acceso de vehículos o pases de esquí.

Asimismo, numerosas empresas en Europa se introdujeron en el mercado, más aún tras

detectar la potencial aplicación en la gestión de artículos.

En año 2002 empezó a despuntar la tecnología NFC (Near Field Communication),

tecnología que mejora las prestaciones de RFID gracias a que incluye en un único

dispositivo, un emisor y un receptor RFID, y que puede insertarse en un dispositivo

móvil, aportando a éste nuevas funcionalidades para un gran número de aplicaciones.

En Europa, el proyecto lanzado en 2005 por Correos (España), Q-RFID, liderado por

AIDA Centre SL, ha contribuido a incorporar las últimas tecnologías de control por

radiofrecuencia para permitir la trazabilidad de la correspondencia a lo largo de todo el

proceso postal. Q-RFID ha resultado uno de los más importantes proyectos de RFID de

Europa, suponiendo una gran contribución al desarrollo e implantación de la

tecnología. Aunque el proyecto ha finalizado en 2007, el éxito alcanzado garantiza la

continuidad del mismo.

Todo hace pensar que en los próximos años la tecnología RFID va camino de

convertirse en una tecnología ampliamente utilizada en multitud de sectores. El

creciente interés en el comercio electrónico móvil traerá consigo más aplicaciones,

gracias a la capacidad de RFID para transportar datos que pueden ser capturados

electrónicamente.

 Descripcion de la tecnologia

RFID (Identificación por Radiofrecuencia) es un método de almacenamiento y
recuperación remota de datos, basado en el empleo de etiquetas o “tags” en las que
reside la información. RFID se basa en un concepto similar al del sistema de código de
barras; la principal diferencia entre ambos reside en que el segundo utiliza señales
ópticas para transmitir los datos entre la etiqueta y el lector, y RFID, en cambio,
emplea señales de radiofrecuencia (en diferentes bandas dependiendo del tipo de
sistema, típicamente 125 KHz, 13,56 MHz, 433-860-960 MHz y 2,45 GHz).
Todo sistema RFID se compone principalmente de cuatro elementos:
 
· Una etiqueta RFID, también llamada tag o transpondedor (transmisor y receptor). La
etiqueta se inserta o adhiere en un objeto, animal o persona, portando información
sobre el mismo. En este contexto, la palabra “objeto” se utiliza en su más amplio
sentido: puede ser un vehículo, una tarjeta, una llave, un paquete, un producto, una
planta, etc.
 
Consta de un microchip que almacena los datos y una pequeña antena que habilita la
comunicación por radiofrecuencia con el lector.
 
· Un lector o interrogador, encargado de transmitir la energía suficiente a la etiqueta
y de leer los datos que ésta le envíe. Consta de un módulo de radiofrecuencia
(transmisor y receptor), una unidad de control y una antena para interrogar los tags
vía radiofrecuencia.
 
Los lectores están equipados con interfaces estándar de comunicación que permiten
enviar los datos recibidos de la etiqueta a un subsistema de procesamiento de datos,
como puede ser un ordenador personal o una base de datos.
 
Algunos lectores llevan integrado un programador que añade a su capacidad de
lectura, la habilidad para escribir información en las etiquetas.

A lo largo del presente estudio, cuando hablemos de lector, se considerará que es un
dispositivo capaz de leer la etiqueta, independientemente de si puede sólo leer, o
leer y escribir.
 
· Un ordenador, host o controlador, que desarrolla la aplicación RFID. Recibe la
información de uno o varios lectores y se la comunica al sistema de información.
También es capaz de transmitir órdenes al lector.
 
· Adicionalmente, un middleware y en backend un sistema ERP de gestión de
sistemas IT son necesarios para recoger, filtrar y manejar los datos.
 
Todos estos elementos conforman un sistema RFID que, atendiendo a distintos criterios
relacionados con las características técnicas y operacionales de cada uno de los

componentes, puede ser de diversos tipos. A continuación se muestra
esquemáticamente una clasificación de los distintos sistemas RFID existentes:
 
· Según su capacidad de programación:
 
· De sólo lectura: las etiquetas se programan durante su fabricación y no
pueden ser reprogramadas.
 
· De una escritura y múltiples lecturas: las etiquetas permiten una única
reprogramación.
 
· De lectura/escritura: las etiquetas permiten múltiples reprogramaciones.
 
· Según el modo de alimentación:
 
· Activos: si las etiquetas requieren de una batería para transmitir la
información.
 
· Pasivos: si las etiquetas no necesitan batería.

· Según el rango de frecuencia de trabajo:
 
· Baja Frecuencia (BF): se refiere a rangos de frecuencia inferiores a 135 KHz.
 
· Alta Frecuencia (AF): cuando la frecuencia de funcionamiento es de
13,56 MHz.
 
· Ultra Alta Frecuencia (UHF): comprende las frecuencias de funcionamiento
en las bandas de 433 MHz, 860 MHz, 928 MHz.
 
· Frecuencia de Microondas: comprende las frecuencias de funcionamiento en
las bandas de 2,45 GHz y 5,8 GHz

· Según el protocolo de comunicación:
 
· Dúplex: el transpondedor transmite su información en cuanto recibe la
señal del lector y mientras dura ésta. A su vez pueden ser:
 
- Half dúplex, cuando transpondedor y lector transmiten en turnos
alternativos.
 
- Full dúplex, cuando la comunicación es simultánea. Es estos casos
la transmisión del transpondedor se realiza a una frecuencia
distinta que la del lector.
 
· Secuencial: el campo del lector se apaga a intervalos regulares, momento
que aprovecha el transpondedor para enviar su información. Se utiliza con
etiquetas activas, ya que el tag no puede aprovechar toda la potencia que
le envía el lector y requiere una batería adicional para transmitir, lo cual
incrementaría el coste.
 
· Según el principio de propagación:
 
· Inductivos: utilizan el campo magnético creado por la antena del lector
para alimentar el tag. Opera en el campo cercano y a frecuencias bajas
(BF y AF).
 
· Propagación de ondas electromagnéticas: utilizan la propagación de la onda
electromagnética para alimentar la etiqueta. Opera en el campo lejano y a
muy altas frecuencias (UHF y microondas).

Principio de funcionamiento
y componentes

Como hemos visto, existe una gran diversidad de sistemas RFID, los cuales pueden
satisfacer un amplio abanico de aplicaciones para los que pueden ser utilizados. Sin
embargo, a pesar de que los aspectos tecnológicos pueden variar, todos se basan en el
mismo principio de funcionamiento, que se describe a continuación:

1. Se equipa a todos los objetos a identificar, controlar o seguir, con una etiqueta RFID.

2. La antena del lector o interrogador emite un campo de radiofrecuencia que activa
las etiquetas.

3. Cuando una etiqueta ingresa en dicho campo utiliza la energía y la referencia
temporal recibidas para realizar la transmisión de los datos almacenados en su
memoria. En el caso de etiquetas activas la energía necesaria para la transmisión
proviene de la batería de la propia etiqueta.

4. El lector recibe los datos y los envía al ordenador de control para su
procesamiento.

· Interfaz Lector-Sistema de Información.
La conexión se realiza a través de un enlace de comunicaciones estándar, que puede
ser local o remoto y cableado o inalámbrico como el RS 232, RS 485, USB, Ethernet,
WLAN, GPRS, UMTS, etc.