Guía de la tecnología RFID para usuarios

 

Los sistemas de Identificación por Radiofrecuencia -RFID se han ido posicionando en el grupo de las tecnologías emergentes con mayor potencial para incrementar la productividad en las industrias y en general en los diferentes sectores.

En la actualidad, hemos podido observar cómo la mayoría de la personas han tenido contacto con este tipo de tecnologías en procesos que –en ocasiones, resultan ser totalmente transparentes para ellos mismos. Esta característica nos sirve de indicador para pensar en la utilización de la tecnología RFID como herramienta para mejorar el proceso productivo en las empresas y por qué no, para optimizar la calidad de vida en las diferentes actividades que se realizan a diario.

Los usuarios de las tecnologías de la información y las comunicaciones pueden ser de diferente tipo, no es necesario ser un experto para optar por la tecnología RFID como solución para una empresa y mucho menos para hacer uso de ella. En este sentido, para abordar los temas asociados al RFID lo haremos desde el punto de vista de los usuarios. Trataremos la información fundamental que ha de tener una persona que esté en contacto con esta tecnología o que pretenda hacer uso de ella como herramienta para mejorar la productividad de su negocio.

Existen diferentes tipos de usuario: están aquellos que hacen uso de la tecnología como herramienta de trabajo, como por ejemplo el caso del código de barra en los almacenes, y aquellos usuarios que lo hacen en la cotidianeidad sin darse cuenta, como ejemplo de ello tenemos las tarjetas RFID usadas en el transporte masivo de algunas ciudades. De cualquier manera, las etiquetas RFID constituyen una manera cómoda y fácil de adaptar al tipo de aplicación que se necesite. La etiqueta tiene un lado de papel en el cual se imprime un texto, código de barras o cualquier información que se requiera a nivel visual; pero en su interior tiene incrustado un chip electrónico que almacena la información que luego será capturada por el lector. La diferencia con respecto al código de barra, es que no requiere una línea de vista para realizar la lectura, debido a que las ondas de radio son omnidireccionales. Además, permite no sólo llevar un control cuantitativo, sino también cualitativo de los productos (característica que le permite incursionar en el mundo de las soluciones para el sector alimentario y sanitario por ejemplo), y pueden realizarse muchas lecturas simultáneas.

En este documento comentaremos los puntos más importantes a tener en cuenta para que la tecnología RFID logre aportar gran valor en la cadena de suministro, obteniendo elementos de análisis con herramientas que potencialicen el trabajo de los usuarios finales y ayuden a fidelizar el mayor valor de todas las empresas: el cliente.

Conceptos básicos de RFID

Se denomina RFID (por sus siglas en inglés Radio Frequency IDentification) al tipo de tecnología utilizada para la identificación de objetos a distancia sin necesidad de contacto físico ni línea de vista.

La Identificación por Radio Frecuencia es un sistema de comunicación bidireccional que transmite la identidad de los objetos de manera similar a un número de serie único mediante ondas de radio. Como todos los sistemas de comunicación, está compuesto por emisor, receptor y medio de transporte de la información: lectores, tags, ondas de radio.

Los lectores o interrogadores, envían una serie de ondas electromagnéticas de radiofrecuencia al tag. Estas ondas son captadas por la microantena de este tag. Las ondas activan el microchip que, a su vez, a través de la microantena y mediante ondas de radiofrecuencia, transmite al interrogador la información que tiene en su memoria. Finalmente, el interrogador o lector, recibe la información que tiene el tag y lo envía a una base de datos en la que previamente se han registrado las características del producto.

Los elementos que conforman un sistema RFID están dados principalmente por:

 

• Etiquetas RFID , tags o transponders

Una etiqueta o tag RFID consiste en un microchip que almacena un número de identificación única, unido a este una antena de radio que permite la comunicación entre el lector y el tag y dependiendo del tipo de tag también sirve para extraer la energía que este necesita para comunicarse con el lector. La antena recibe las ondas del lector y emite la información que éste le pide. Otro de los componentes es la memoria no volátil denominada memoria ROM, que alberga instrucciones básicas para su funcionamiento y una memoria RAM que almacena los datos durante la comunicación con el lector. Además, un tag está integrado por otros componentes electrónicos que ayudan a procesar la señal de la antena y procesar los datos.

Existen diferentes tipos de tags en función del lugar del que provenga la energía que utilizan para tramitar la respuesta que emiten.

 

 

De acuerdo al tipo de tag, estos pueden enviar señales a lector dentro de un mayor o menor campo de cobertura:

 

 

Los tags se caracterizan por tener tamaños reducidos para que sean fácilmente adheribles a los objetos que se necesite identificar. También se pueden encontrar con diferentes tipos de encapsulado y formas. No obstante, es necesario destacar la importancia del lugar o tipo de objeto al que se le ponga la etiqueta, ya que por propiedades físicas de las ondas electromagnéticas, resulta difícil de leer tags cuando se encuentran adheridos a medios líquidos o metálicos.

• Lector RFID, interrogador o transceptor

El lector RFID es el dispositivo que da la réplica al tag. Puede realizar lectura y/o escritura de uno o varios tags. Al igual que el tag, posee una antena que crea un campo magnético que provoca que el tag reaccione al entrar en contacto con este. La velocidad de lectura de un receptor RFID puede llegar a ser de hasta 600 tags (UHF en Europa) por segundo , dependiendo del tipo de lector y tags que se utilicen. Los lectores pueden ser de bobina simple o doble, los primeros usan la misma bobina para transmitir la energía y los datos, por ende pueden ser más baratos pero con menor alcance. Lo lectores de dos bobinas, utilizan una para transmitir la energía y la otra para transmitir los datos, son más caros pero se obtienen mayores prestaciones. Por criterios de portabilidad los dos tipos de lectores que existen son: los móviles, que pueden transportarse de un lugar a otro y los fijos o de infraestructura, que se instalan de modo permanente dentro del área de acción de los tags que debe leer o escribir. En la imagen se puede apreciar como ejemplo un lector RFID móvil.

Criterios para elegir un sistema RFID

Resulta necesario destacar que la implementación de la tecnología RFID trata un modelo de gran complejidad donde se requieren una serie de sistemas de identificación para obtener las capacidades de control, trazabilidad y seguridad que generalmente demandan este tipo de soluciones. Las soluciones RFID habitualmente vienen acompañadas de todo un estudio de viabilidad realizado generalmente por especialistas y consultores, con el fin de detallar cada proceso actual que está ocurriendo y detectar los diferentes puntos críticos en que se hace necesario el uso de la tecnología RFID. Existen diferentes factores que se deben considerar a la hora de decidir los componentes que han de formar parte de un sistema RFID determinado. La mayoría asociados a características técnicas y de diseño, sin dejar de lado el objetivo final que tiene que ver con los procesos de negocio y las aplicaciones específicas. A continuación citaremos algunos de estos criterios:

• Aplicación

Antes de abordar cualquier tipo de proyecto RFID la primera cuestión radica en estudiar el tipo de aplicación que se quiere implementar utilizando la tecnología. Realizar un análisis logístico y técnico que permita conocer la viabilidad de la aplicación y la cantidad de ventajas que priman sobre las posibles dificultades. Mantener visibles los objetivos de implementar la tecnología basado en la certeza de que se logren recortar los procesos que no aportan valor al producto o a la empresa y obtener elementos de análisis con herramientas que ayuden a fidelizar los activos más importantes en los procesos de negocio: los clientes o usuarios finales.

• Condiciones del entorno

Al abordar un proyecto para implementar la tecnología RFID, es imprescindible tener en cuenta las condiciones del entorno en el que se va a trabajar: Si el sistema estará al aire libre o no, las condiciones de humedad, la presencia de agua o metales cerca, las temperaturas a la que será sometida la etiqueta, las condiciones físicas del objeto, medio de transporte y cuidados y la distancia de lectura necesaria para que el sistema funcione.

• Objetos a identificar

El tipo de objeto, el material del que está hecho o lo que contenga podrían alterar el comportamiento del sistema, es el caso por ejemplo de recipientes que contengan líquidos u objetos metálicos o si existen elementos de este tipo cercanos o rodeando los objetos a identificar.

• Frecuencia

Una vez se ha aprobado la viabilidad de la aplicación RFID, se procede a elegir la frecuencia operativa. De acuerdo a ella se realiza la designación de cada uno de los elementos del sistema RFID como lo son los tags, interrogadores, antenas, cables, periféricos y software. Además, de acuerdo a la frecuencia se pueden obtener diferentes características funcionales como estándares y regularizaciones, alcance de lectura, coste de los tags, habilidad de penetrar en materiales del entorno, software, intercambiar tags con socios comerciales, etc. Los rangos de frecuencia destinados al uso de los sistemas RFID son los mismos destinados a aplicaciones industriales, científicas y médicas:

Los dispositivos RFID más comunes son los de alta frecuencia (HF) y muy alta frecuencia (UHF); en España está asignado un rango para UHF de 865.6-867.6 MHz. Para decidir cuál es la frecuencia más adecuada es necesario tener presente cual es la frecuencia operativa estandarizada del campo en el que se vaya a implementar el sistema RFID. Además, tener en cuenta que a partir de las frecuencias HF, conforme va aumentando, se incrementa también el nivel de absorción y por ende los problemas de funcionamiento en proximidad con líquidos o metales, agudizado por la velocidad de lectura que hace que se multiplique la probabilidad de error. A bajas frecuencias (LF), hay bajo nivel de absorción pero la velocidad de lectura es demasiado lenta y el alcance de lectura muy limitado.

• Potencia y alcance de lectura

Además de la frecuencia de transmisión, los valores de potencia con que trabaje el interrogador determinan también la distancia de lectura de este: a mayor potencia mayor área de cobertura. Sin embargo, es importante tener en cuenta que por razones de seguridad e interferencias no siempre es recomendable tener un máximo alcance, ya que se reducen los límites del área de lectura de tags y por ende podrían leerse tags en zonas no deseadas. Se recomienda en las pruebas tomar distancias de seguridad de acuerdo al tipo de aplicación que se esté implementando.

Por qué elegir RFID?

RFID es una tecnología con un ilimitado potencial a futuro, actualmente está en pleno apogeo, desarrollándose para lograr ser cada vez más productiva, satisfaciendo necesidades no solo en las cadenas de suministro de las grandes empresas sino incursionando en sectores tan variados como el farmacéutico, hospitalario, seguridad, tráfico, transporte, etc.

RFID surge para suplir las necesidades del mundo actual y ayudar a conseguir la meta de reducir asuntos como los productos agotados, los tiempos en la cadena de valor y las necesidades de información en tiempo real de las empresas sobre sus productos.

Con la tecnología RFID se puede identificar un producto sin necesidad de línea de vista, sin contacto físico y de manera simultánea, reduciendo el tiempo de identificación manual; los usuarios u operarios ya no necesitan escanear uno a uno los productos sino que con una sola pasada pueden leer gran cantidad de tags al mismo tiempo. Las ondas de radio excitan el microchip de todas las etiquetas y estas están en capacidad de responder de manera simultánea al sistema con la información que el interrogador le ha solicitado.

La introducción de un tag RFID en diferentes objetos permite disponer de trazabilidad total, ya que es posible conocer por cuales operaciones o agentes ha pasado, a través de la escritura/lectura de información en el tag insertado. Además, se pueden hacer seguimiento de objetos concretos a lo largo de la cadena de distribución.

La tecnología RFID actualmente está en capacidad de suplir y adaptarse a las necesidades que le surgen a los diversos sectores e industrias, aportando soluciones que les permitan diferenciarse de sus competidores, fidelizar los clientes e incrementar beneficios; en resumidas cuentas, aumentar su productividad.

La popularidad que ha ido ganando esta tecnología en los últimos años se ha dado precisamente porque permite reducir costos a la vez que incrementa las ventajas en cuanto a la obtención de información adecuada y en el momento justo especialmente en procesos logísticos e industriales.

El éxito que se ha obtenido en dichos procesos, viene dado por estudios de más de 50 años desde que los primeros usos (en el campo militar) permitieron visualizar el gran potencial de la tecnología. Actualmente, los especialistas en RFID en todo el mundo siguen trabajando para desarrollar y mejorar las aplicaciones presentes e innovar para lograr cada vez mayor éxito en aplicaciones futuras en todas las áreas en las que se desarrollan los seres humanos. La investigación y desarrollo de la tecnología RFID, es una apuesta segura para la optimización de procesos y actividades cotidianas en el presente y en el futuro.

Los tags RFID pueden soportar con mayor facilidad las diferentes condiciones a las que se sometan, a diferencia por ejemplo de las etiquetas con código de barras (etiquetas UPC), que si se han dañado o rasgado de alguna manera se imposibilita la capacidad de dar la información correspondiente, que además es reducida; las etiquetas RFID permiten adicionar gran cantidad de datos y además pueden ser programables (funciones de lectura/escritura). (Ver cuadro comparativo).

 

Tipos de aplicaciones

La mayor trayectoria que ha tenido el desarrollo de los sistemas RFID ha sido la recorrida en el uso que se le ha dado para etiquetar y realizar el seguimiento de productos en supermercados y fábricas. Son los casos por ejemplo de Wal-Mart, Metro y Marks & Spencer compañías minoristas en las que el avance de la tecnología RFID se hace patente. Pese a que Wal-Mart es el líder indiscutible en la implementación total de la tecnología RFID, cada vez son más los minoristas que recurren a la fijación de tags en sus artículos e intentan desarrollar la tecnología RFID para ofrecer más prestaciones a sus clientes. Incluso el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) lleva años desarrollando e implementando sistemas RFID para su cadena de suministro.

De cualquier manera, el potencial de RFID va mucho más allá, hoy en día el RFID ha sido aplicado ampliamente, además de cadenas de suministro, en gestión de inventarios, seguimiento de libros en bibliotecas, control de acceso a aparcamientos, carreras y maratones, seguimiento de equipaje en aerolíneas, llaves de seguridad electrónicas, cobro de peajes, prevención de robos, asistencia sanitaria, entre otros.

En Tag Ingenieros se han desarrollado soluciones específicas para los siguientes sectores:

 

 

 

Sector Logístico: Gestión de almacén con trazabilidad completa de unidades, cajas y pallets, sistema de ubicación en almacén por carretilla con tecnología RFID, Control automático de carga en vehículos con posibilidad de integración en el sistema de gestión de flotas y también con la posibilidad de trazabilidad de la temperatura en la cadena de frio.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sector Comercio: Demostradores autónomos de productos para tiendas y establecimientos públicos, gestión de tiendas TPV con integración RFID.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sector Textil, Calzado y Mueble: Gestión de la producción, gestión de almacenes (SGA), gestión de cadenas de tiendas y franquicias, gestión de lavanderías con identificación automática de prendas.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sector Alimentación: Gestión de la trazabilidad alimentaria soportado con tecnología RIFD con control de caducidades como en el caso del curado de jamones y el control de la bandejas o ubicaciones para el trasporte de frutas y verduras.
Sector Envase y Embalaje: Seguimiento y trazabilidad de la producción y almacén de envases y embalajes de cartón, plásticos, etc. Diseño e integración de tags en envases y embalajes.

 

 

 

 

 

 

 

Sector Sanitario: Identificación y localización de activos, control de medicamentos, trazabilidad y control de temperaturas de productos perecederos, seguimiento de pacientes y control de errantes en geriátricos.
Gestión hospitalaria: mejora de la calidad asistencial mediante la identificación única del paciente y la gestión de su paso por las diferentes áreas. Control en tiempo real de las muestras analíticas y el material clínico, su estado y ubicación.

 

 

 

 

 

 

Bibliotecas y gestión de documentos: Gestión de bibliotecas basado en Software Libre con identificación unitaria de los documentos por radiofrecuencia. Gestión de “custodios” con trazabilidad de documentos hasta su destrucción.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sector Turístico: Información personalizada para visitantes y turistas, Control de ubicación de personas en hoteles y edificios, demostradores autónomos de productos. Gestión de rondas de vigilancia y personal de seguridad.
Trazabilidad, Gestión y Control de personas y objetos: Control de Absentismos laboral, monitorización y trazabilidad de personas en edificios, rondas de vigilancia y personal de seguridad, Gestión y control automático de procesos de mantenimiento en movilidad, Gestión y control de activos, etc.

 

 

 

 

 

Mitos y realidades de RFID

• Costos: Aunque a priori parezca que es una tecnología costosa, los ROI de inversión están alrededor de 1 ó 2 años, lo que significa que la inversión en tecnología RFID es rentable, incluido el precio de la etiqueta. A medida que se masifica la tecnología, los costos se disminuyen.

• Salud: Como todas las tecnologías que usan el espectro RF, es difícil saber verdaderamente si perjudica o no la salud porque no están los resultados históricos contrastados de la exposición a cualquier señal. De cualquier manera, lo que sí se puede hacer es contrastar los límites de exposición con los de otras tecnologías y las mediciones que de hecho son perjudiciales para la salud. Para que las radiaciones de los campos RF que se encuentran por encima de los 10GHz sean absorbidas se requieren densidades de potencia muy altas las cuales no se encuentran en la cotidianidad de la vida de los seres humanos. Incluso en los rangos menores (baja y alta frecuencia) que trabajan los tags normalmente, se necesitarían potencias excesivamente altas para que produzcan algún tipo de reacción en las personas. La máxima potencia disponible para las aplicaciones RFID es 2W (ERP – Potencia Radiada Efectiva) ó 3,2W (EIRP – Potencia Isotrópica Radiada Efectiva) , lo cual indica que son potencias de trabajo muy bajas, posiblemente inofensivas para la salud humana con respecto al rango de frecuencia en que se desarrolla, incluso se podría decir que, con los resultados actuales, podría llegar a ser más perjudicial el uso de un móvil que el de la tecnología RFID.

• Privacidad y seguridad: Como todas las tecnologías, las aplicaciones de RFID que involucren el procesamiento de datos personales, debe cumplir con las leyes de protección de datos. Se debe informar a los usuarios acerca de las aplicaciones RFID con el fin de que tengan criterio para decidir si están de acuerdo o no en usar esta tecnología cuando esta implica el manejo de sus datos personales. De una u otra manera, la mayoría de los tags, en el ámbito comercial tienen la opción de ser ‘apagados’ para siempre, lo que implica que el usuario puede dejar de utilizarlo en el momento que quiera. Actualmente se trabaja en mecanismos de encriptación que evite que decodificadores externos lean la información contenida en los tags. El problema de la invasión de la privacidad, se podría decir que más que un problema de la tecnología como tal, es un problema de mal uso de la tecnología.

 

 

Autora: Yuresky Rojas Rincón

Tag Ingenieros Consultores S.L