sistemas de identificacion por radio frecuencia
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Introducción al tema
En la actualidad, se observa que los
avances tecnológicos aumentan su
rapidez día a día, las tecnologías de
información y comunicación (TIC) en
su avance modifica constantemente la
forma en cómo nos relacionamos,
facilitando en muchas oportunidades la
vida de las personas y empresas. La
tecnología de identificación por radio
frecuencia (RFID), llegó para
revolucionar los distintos mercados a
los cuales afectan. El presente trabajo
profundiza en las RFID, historia y
evolución de éstas, analizando sus
comienzos hasta el día de hoy, la
clasificación según tipo de etiqueta, uso
actual y visión futura sobre el avance de
las RFID, ventajas y desventajas sobre
la implementación de esta tecnología en
el mundo empresarial, comercial y
personal.
Barros Ana, Cheuquelaf Emir, Estrada Viviana,
Guarda Eugenia, Quintuprai Pamela.
La Tecnología de la Identificación por Radiofrecuencia, es una herramienta que -aunque no muy masiva- día a día más organizaciones están utilizando, esto debido a la gran utilidad y ventajas que ésta tecnología tiene en comparación con otros sistemas de identificación. Actualmente la gran barrera en la implementación de la RFID es el alto costo del sistema, obstáculo que en un futuro se espera desaparezca gracias a la masificación de su uso. El presente trabajo está elaborado con la finalidad de describir los componentes, funciones y los múltiples beneficios que otorga la tecnología RFID para las personas y sus diversas aplicaciones.
IDENTIFICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA (RFID)
Key Words: Identificación por Radiofrecuencia, Electronic
Product Code, Etiquetas RFIDs
ABSTRACT
Metodología
Materiales
Los datos obtenidos para el
estudio, están conformados solo por
fuentes secundarias. Además, están
basados en la recopilación y selección
de material bibliográfico (papers).
Fuente Secundaria
La información secundaria está
dada por la recopilación de material
bibliográfico, principalmente papers,
revistas y publicaciones extraídas de la
búsqueda avanzada en la biblioteca
virtual UACh a través de las bases de
datos EMERALD, EBSCO, ECONLIT,
SCIRUS, GOOGLE ACADÉMICO,
SCIELO, entre otras. De los
documentos obtenidos mediante esta
exhaustiva búsqueda se seleccionó el
material más atingente con la
investigación del tema en estudio.
¿Qué son los RFID?
RFID (Radio Frequency Identification
Devices) dispositivos de identificación
por radio frecuencia, se puede definir
como una herramienta tecnológica de
identificación que utiliza ondas
electromagnéticas o electrostáticas para
la transmisión de la señal que contiene
la información.
Esta tecnología mediante dispositivos
llamados etiquetas (tags), captura
información que identifican productos,
componentes, hasta personas. “RFID
proporciona una individualización a
través de un único número ID (ID
number)” (Dante T. et al, 2007).
Se puede decir que las etiquetas de
RFID se asemejan a un código de
barras, pero los RFID incluyen un
transceptor radioeléctrico y una
memoria en la que es posible almacenar
información.
Los RFID tienen muchas aplicaciones,
entre ellas se encuentran la logística de
aeropuertos, oficinas de correos, para
que sean capaces de controlar tanto el
estado como la ubicación de su número
y otro tipo de información sobre los
productos sin necesidad de intervención
humana, “acelerando los procesos de
inventario y permitiendo optimizar los
stock.” (Huidobro, 2004).
El uso de los RFID en el sector de
comercio, industria y servicios; es
ilimitado, debido a la necesidad que
presentan estos sectores de leer y
comprobar datos.
Entre las áreas más importantes para la
aplicación de los RFID podemos
mencionar:
• Transporte y logística.
• Fabricación y procesamiento.
• Seguridad de personas.
• Identificación y trazabilidad
alimentaría animal.
• Rastreo postal.
• Verificación y control de equipaje.
• Control de peaje y medios de pago
electrónico.
• Sustitución o uso simultáneo y
compartido con códigos de barras.
• Vigilancia electrónica.
También la tecnología de sistemas
RFID, es utilizada para los controles de
acceso, sistemas de pago (mobile
speedpass) y tarjetas.
Fig. 1: Etiqueta RFID
Historia y evolución de los sistemas
RFID
Si bien los RFID han estado presente
hace décadas, es necesario entender
cómo se gestaron y la evolución que
han tenido a través del tiempo. Sus
raíces vienen de la segunda guerra
mundial, principalmente por los
sistemas de radares para los aviones,
éste radar fue descubierto en 1935 por
el físico escocés Robert Alexander
Watson-Watt
Fig. 1: Robert Alexander Watson- Watt
y su principal objetivo era advertir el
acercamiento de los aviones a varios
kilómetros de distancia. Al transcurso
del tiempo y con el constante avance
tecnológico, el desarrollo de los
sistemas de radar y las comunicaciones
por radiofrecuencia fue evolucionando
durante las décadas de 1950 y 1960, ya
en 1973, se patento el primer RFID
activa con memoria regrabable por el
Estadounidense Mario W. Cardillo.
Muchos científicos de Estados Unidos,
Europa y Japón, hicieron
investigaciones a cerca de los
dispositivos de identificación por radio
frecuencia como identificador de
objetos a distancia, y la primera
aplicación comercial fue la vigilancia de
artículos para propósitos de antirrobo
(EAS/Electronic Article Surveillance).
Fig. 2: Tipo vigilancia antirrobo.
En el año 1970 se comenzó a trabajar
más intensamente en los chips RFID.
Los álamos National Laboratory de
Estados unidos, desarrollaron un
sistema de seguimiento de materias
nucleares, sistema que fuera
comercializado en la década de los 80s.
Luego en 1990 las investigaciones
llevaron a la formación del auto-ID
center (Automatic IDentification), y es
ahí donde comienza el verdadero
desarrollo de ésta tecnología. Por último
cabe destacar que el chip RFID ha
pasado de ser del tamaño de una tarjeta
de crédito, a ser menor a un sello postal.
Funcionamiento Tecnología RFID
El modo de funcionamiento de los
sistemas RFID es simple, y son
necesarios tres elementos básicos: una
etiqueta electrónica, un lector y el
software (Fernández et al, 2006).
Básicamente lo que ocurre es que
cuando se enciende el lector, este
empieza a emitir una señal a una
frecuencia previamente establecida.
Cualquier etiqueta que esté asociado a
ese lector y que se encuentre en la
proximidad de éste, detectará la señal y
usando la energía de la misma, hará
funcionar sus circuitos internos. Una
vez que la etiqueta haya decodificado la
señal como válida, enviará una
respuesta al lector enviando la
información acerca del objeto, como un
código único, o en algunos casos
información más detallada; en forma de
señales de radio modulada.
Una vez que la información ha sido
procesada se envía al sistema de control,
que es el que gestiona y procesa la
información, este sistema puede ir desde
un microcontrolador hasta un
computador lo cual depende de la
complejidad del sistema a controlar.
Fig.4 : Funcionamiento de la Tecnología RFID
Componentes de un sistema RFID
1. Lector RFID: compuesto por
una antena, un transceptor y un
decodificador.
2. Etiqueta RFID: compuesta por
una antena, un transductor radio
y un material encapsulado o
chip.
3. Subsistema de procesamiento:
proporciona los medios de
almacenamiento y
procesamiento de datos.
El lector RFID
La estructura del equipo de lectura es
similar a la de las etiquetas: es necesaria
una antena para comunicarse con la
etiqueta y un circuito para gestionar la
comunicación.
Este dispositivo emite señales de radio a
una frecuencia predeterminada, con el
fin de interrogar a la etiqueta RFID y
obtener una respuesta. Cuando obtiene
esta respuesta, convierte la señal de
radiofrecuencia en un código numérico
que puede ser transmitido a otros
dispositivos o sistemas. Los lectores
RFID pueden variar en tamaño,
funcionalidad y coste, dependiendo de
su nivel de complejidad y sofisticación
(Fernández et al, 2006).
Fig.5: Lector RFDI móvil
Etiquetas RFID
La etiqueta es el elemento que detecta la
señal del lector y envía la información
que contiene, la cual puede ir desde un
código único hasta información más
detallada del objeto al cual está
adherido. Las etiquetas tienen varias
formas incluyendo tarjetas flexibles,
llaveros, relojes, piezas metálicas
similares a monedas, cintas, papel, e
incluso pueden estar dentro de teléfonos
celulares.
Fig. 6: De izquierda a derecha y de arriba abajo:
adhesivas de papel, Adhesivas sin sustrato, tarjetas,
Llavero, Disco, plásticas de alta resistividad, Pulsera,
En clavo, Integrada en textil, Implantable, Para
inyección en plástico, En Brida, Brazalete.
Tipos de etiquetas
Como indica Roberts (2006) las
etiquetas RFID según su fuente de
energía pueden clasificarse en pasivas,
activas, o semipasivas (o semiactivas,
también conocidas como asistidas por
batería).
Etiquetas Pasivas
También conocidas como
“transponder” son aquellas que no
requieren ningún tipo de alimentación
interna, es por ello su nombre, ya que
sólo se activan cuando un lector se
encuentra cerca para suministrarles la
energía necesaria La señal que les llega
de los lectores induce una corriente
eléctrica mínima que basta para operar
el circuito integrado de la etiqueta para
generar y transmitir una respuesta.
(Tapia. et al, 2007).
La ventaja de estos dispositivos es que
al no tener ninguna batería interna su
costo de fabricación es menor y además
el tamaño es bastante reducido, aunque
por ello la potencia de emisión está
limitada y la distancia entre el lector y
el emisor no puede ser muy elevada. En
la práctica, la cobertura alcanzada es del
orden de centímetros hasta un metro.
Los sistemas antirrobo de los grandes
almacenes son un ejemplo de un tipo de
tecnología RFID pasiva (Bueno et al,
2005).
Fig. 7: Etiqueta RFID Pasiva
Etiquetas Activas
A diferencia de las etiquetas pasivas, las
activas poseen su propia fuente
autónoma de energía, que utilizan para
dar corriente a sus circuitos integrados y
propagar su señal al lector. Estas
etiquetas son mucho más fiables (tienen
menos errores) que las pasivas, debido a
su capacidad de establecer sesiones con
el lector.
Gracias a su fuente de energía son
capaces de transmitir señales más
potentes que las de las etiquetas pasivas,
lo que les lleva a ser más eficientes en
entornos dificultosos para la
radiofrecuencia como el agua (en el
interior de humanos y ganado), metal
(contenedores, vehículos). También son
efectivos a distancias mayores pudiendo
generar respuestas claras a partir de
recepciones débiles (lo contrario que las
etiquetas pasivas).
Las etiquetas activas, al contrario de las
pasivos, tienen dimensiones mayores y
son más caras. Muchas etiquetas activas
tienen rangos efectivos de cientos de
metros y una vida útil de sus baterías de
hasta 10 años.
Debido a la autonomía de las etiquetas
activas, es posible integrar sensores
como temperatura, humedad, luz,
vibración, entre otros, aunque se
incrementa sensiblemente el tamaño de
las etiquetas (Tapia et al, 2007).
Estas etiquetas pueden tener rangos
mayores de cobertura y memorias más
grandes que las etiquetas pasivas, así
como la capacidad de poder almacenar
información adicional enviada por el
transmisor-receptor (Fernández et al,
2006).
Fig. 8: Etiqueta RFID Activa con encapsulado en
forma de llavero.
Etiquetas semipasivas
Las etiquetas semipasivas se parecen a
las activas en que poseen una fuente de
energía propia para hacer funcionar la
circuitería del microchip de la etiqueta
pero utilizan la energía del lector para
poder comunicarse con él al igual que
las pasivas (Falomir, 2006).
Este tipo de etiquetas tienen una
fiabilidad comparable al de las etiquetas
activas y a la vez que pueden mantener
el rango operativo de una pasiva.
También suelen durar más que las
etiquetas activas.
Fig. 9: Etiqueta RFID Semipasiva.
Rango de Frecuencias de
Funcionamiento
Lo que determina el rendimiento o tasa
de transferencia de datos de los sistemas
RFID son su frecuencias de operación.
Los sistemas RFID funcionan en
distintas frecuencias dependiendo de la
aplicación. Huidobro (2004) en su
artículo “RFID: Etiquetas Inteligentes”
las agrupa en cuatro rangos de
frecuencias:
Baja Frecuencia LF (9 - 135 KHz).- Su
principal ventaja es su aceptación en
todo el mundo debido a que está
ampliamente difundida. Los sistemas
que utilizan este rango de frecuencia
tienen la desventaja de una distancia de
lectura de sólo unos cuantos centímetros
y además sólo pueden leer un elemento
a la vez (Alvarado, 2008). La distancia
de lectura es inferior a 1.5 metros, por
lo que las aplicaciones más habituales
son la identificación de animales,
inmovilización de vehículos, control de
acceso e identificación de objetos
(Roberts, 2006).
Frecuencia Alta HF (13,56 MHz).- Esta
frecuencia también está muy difundida.
Normalmente se utiliza en aplicaciones
tales como la trazabilidad de productos,
movimientos de equipajes de avión o
acceso a edificios.
Frecuencia Ultra-alta UHF (433 MHz y
860-960 MHz).- Los equipos que operan
a estas frecuencias UHF no pueden ser
utilizados de forma global porque no
existen regulaciones globales para su
uso y su aplicación depende de la
legalidad del país. Este tipo de
frecuencia se usa comúnmente de forma
comercial en seguimiento de envases,
camiones y remolques de envíos
(Fernández et al, 2006).
Frecuencia de Microondas (2,45 GHz y
5,8 GHz).- Estas frecuencias son las
más habituales para las etiquetas
activas, y no tienen el problema de la
falta de regulaciones globales, además
ofrecen largas distancias de lectura y
altas velocidades de transmisión. Las
etiquetas activas que operan en el rango
de las microondas son muy usados para
seguimiento y trazabilidad de personas
u objetos (Roberts, 2006).
Actualmente no existe ningún
organismo internacional que regule
oficialmente las frecuencias en las que
operan los dispositivos RFID, por lo
que cada país es responsable de
normalizarlas.
El software
Fernández (2006), en su artículo
“RFID: La tecnología de identificación
por radio frecuencia” nos señala que el
último dispositivo de un sistema de
identificación por radio frecuencia es el
sistema de proceso de datos. Las
etiquetas sólo de lectura devuelven un
código único grabado “a fuego” al
fabricar el chip. Las etiquetas de
lectura/escritura, que son más caras que
las anteriores, permiten leer y/o escribir
una longitud mayor de información. Por
tanto es necesario usar algún sistema de
bases de datos que realice la correlación
entre la información devuelta por la
etiqueta y el resto de información del
producto.
Usos actuales de los RFID
Hoy en día las tecnologías RFID, están
inmersas en un sin número de
productos, desde equipos altamente
tecnológicos hasta productos textiles, y
han permitido que los canales de
distribución, localización de artículos o
personas y sistemas de pago, se
optimicen en pro de las organizaciones
que las utilizan.
Según una investigación realizada por el
Departamento de Ciencias de la
Información, de la Universidad de
Otago, de Nueva Zelandia, las
tecnologías RFID desde los años
noventa, han sido aplicadas en las
fuerzas armadas de los Estados Unidos,
y luego en el 2003 en el ejército del
Reino Unido.
Grandes organizaciones, como Wal-
Mart, Tesco, dos de las más grandes
cadenas de retail del mundo o el mismo
Departamento de Defensa de EE.UU.
hoy en día exigen a sus proveedores la
utilización de tecnología RFID en sus
cadenas de suministro. Tesco, la cadena
de supermercados más grande del Reino
Unido, aplico tecnología RFID, en su
plan logístico, para rastrear sus
embarques y lograr conectar de forma
eficiente su central de distribución con
sus 98 Mega tiendas, en el año 2004. 1
Por otro lado, Mastercard y American
Express, utilizan tarjetas con chips
RFID.
Delta Airlines, es la pionera de las
aerolíneas en la aplicación de tecnología
RFID en el embarque de bolsas, esto le
ha generado una optimización en su
servicio, evitando extravíos y
disminuyendo los costos que conlleva la
reposición a sus clientes. Esta medida
ha sido ejemplar para que otras
compañías como British Airlines,
gestionen la integración de RFID en sus
procesos.
El Banco Central Europeo, ha
determinado utilizar etiquetas RFID, en
sus billetes de más alta denominación,
para evitar la falsificación, ya que el
Euro (€) en un tiempo más, superará al
Dólar Americano, y se posicionará
como la moneda global, por lo que
estará más expuesto al plagio.
En lo que respecta a seguridad, en
México el gobierno les incorpora un
chip con tecnología RFID a sus
funcionarios judiciales de élite, para
contar con la información necesaria en
caso de secuestros. Sin duda, cada vez
más productos adoptarán esta
tecnología, en desmedro del clásico,
código de barras, o como complemento
de éste, y será cuando se logre la
estandarización a nivel mundial, y
1RFID Journal, 28 Septiembre 2004, http://www.rfidjournal.com/article/articleprint/1139/-1/1/
supere las barreras impuestas por la
sociedad.
Ventajas de la tecnología RFID
Una de las principales ventajas es el
extenso campo de aplicación de las
etiquetas RFID ya que se pueden
utilizar en:
Identificación y seguimiento de objetos,
personas y animales, verificación de la
autenticidad, trazabilidad de procesos
(cadenas de montaje), medición de las
condiciones de humedad o temperatura
en el ambiente, etc.
Algunos de los beneficios de la
utilización de identificación por
radiofrecuencia en comparación con
otros métodos de identificación, es la
capacidad para almacenar un mayor
número de información en forma
segura. Éste tipo de tecnología
implementa unos mecanismos de
seguridad que evitan su falsificación,
aspecto que la diferencia de los sistemas
de banda magnética o código de barras,
donde la falsificación de tarjetas es
bastante frecuente.
Otro de los múltiples beneficios que
brinda ésta tecnología es que los RFIDs
son reprogramable. Lo único que no se
puede modificar es su identificador
único EPC (Electronic Product Code),
ya que existe un solo identificador EPC
para cada producto.
Las etiquetas RFID permiten un mayor
control de los productos etiquetados en
relación a su ubicación, estado u otro
tipo de información sin la necesidad de
tener contacto físico o acceso directo al
mismo, incluso si están en movimiento,
reduciendo los tiempos de registros y
optimizando el stock de productos.
Roberts (2006) destaca algunas ventajas
en el uso de las etiquetas RFID como la
resistencia al medio y facilidad de
lectura, incluso bajo condiciones
desfavorables (nieve, hielo, niebla,
pintura, suciedad o colocación dentro de
contenedores y vehículos), la rapidez de
respuesta, siendo esta menos de 100ms,
lo que supone que un lector de RFID
puede leer varios cientos de etiquetas
prácticamente de forma instantánea.
Desventajas de la tecnología RFID
Para las empresas, el mayor obstáculo
para la implementación de las RFID en
el corto plazo es el costo que implica la
adquisición, instalación y mantención
de esta tecnología, C.M Robert en el
documento “Radio Frecuency
Identification (RFID)” menciona que el
costo de esta tecnología que se ha
integrado en artículos como los
electrónicos, manufacturas,
farmacéuticos, entre otros en el
mercado norteamericano, dependiendo
la capacidad de almacenamiento de
información requerida, puede llegar a
alcanzar los cien dólares por etiqueta,
además si se considera que se deben
utilizar millones de estos para la
producción de las empresas, no resulta
rentable la incorporación de esta
tecnología, en comparación de otras
alternativas como lo es la identificación
de productos mediante códigos de barra
que es relativamente más económico
que el mencionado anteriormente.
Un gran obstáculo que se ha presentado
para la implementación masiva de esta
innovación de tecnología, es el debate
sobre la violación de datos de los
usuarios de RFID, en el documento “La
identificación por radiofrecuencia
(RFID) en Europa: pasos hacia un
marco político.” Desarrollado por la
Comisión de las Comunidades
Europeas (COM), exponen que: “La
tecnología RFID puede utilizarse para
recoger información vinculada directa o
indirectamente a una persona
identificada o identificable y que, por lo
tanto, debe considerarse «datos
personales»; las etiquetas RFID pueden
almacenar datos personales como los
pasaportes o historias médicas; la
tecnología RFID podría utilizarse para
seguir o rastrear los movimientos de las
personas o para trazar un perfil de su
comportamiento”. El conocimiento de
lo anterior puso en evidencia la
preocupación de las personas acerca de
la posibilidad que esta tecnología
transgreda la privacidad individual, y
se haga mal uso de la información
obtenida perjudicando las libertades y
derechos de los individuos, por lo
anterior se han creado numerosos
grupos sociales que están en contra de
las RFID, como FOEBUD en Alemania,
y CASPIAN en Estados Unidos y que
luchan por una legislación más fuerte
sobre este tema.
En el área técnica y operacional de ésta
tecnología, se encuentran problemas
tales como, el escudo electromagnético
(Electromagnetic Shielding) efecto que
se produce cuando se interpone un
material conductor entre una etiqueta y
un lector, por ejemplo, envolver con
aluminio una etiqueta RFID o la
presencia de agua, dificultando su
lectura. El efecto del escudo
electromagnético es proporcional a la
frecuencia de lectura de las etiquetas,
siendo menos propensas las etiquetas de
baja frecuencia. (Tapia, et al., 2007).
Conclusiones
El interés por la tecnología RFID se ha
incrementando con rapidez, debido a la
gran flexibilidad que presentan los
dispositivos de identificación de
frecuencias para integrarse con
prácticamente cualquier producto, desde
llaveros hasta libros, incluso en
implantes en seres humanos. Es así
como el hombre ha integrado esta
tecnología a diversas áreas, generando
el surgimiento de muchas aplicaciones,
ya que ofrece una gran versatilidad en el
control de casi cualquier objeto o
persona.
A pesar de que actualmente el precio de
la tecnología RFID sigue siendo
elevado la oferta de este tipo de
dispositivos es cada vez mayor, por lo
que es cuestión de tiempo que el precio
de los RFID decaiga considerablemente
y deje éste de ser un impedimento para
su uso masivo.
A la vista están las innumerables
ventajas que otorga la tecnología RFID
a las personas en el día a día y las
empresas, proveyendo un mecanismo
eficiente y cómodo para el control y la
logística, entre otros. Sin embargo,
actualmente los riesgos relacionados
con la privacidad de la información,
constituyen su mayor punto débil, por lo
menos hasta que se desarrolle un
estándar común que permita el control
infranqueable de acceso a los sistemas
de RFID.
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