Tecnología RFID. Los tags RFID. Ventajas e implementación


RFID (Radio Frequency Identification) es una de las más nuevas tecnologías de recolección automática de datos. Inicialmente, surgió como solución para sistemas de rastreo y control de acceso en la década de 80. 

En este sentido, cabe destacar en principio que una de las más grandes ventajas de los sistemas basados en RFID es el hecho de permitir el funcionamiento en ambientes hostiles y en productos donde el uso de código de barras, por ejemplo, no es eficiente.

¿Cómo funciona la tecnología RFID?

Los sistemas RFID consisten básicamente en tres componentes: Antena, Transceiver (con decodificador) y un Transponder (normalmente llamado de RF Tag), este último es compuesto por una antena y un chip que, electrónicamente, es programado con una determinada información.

La antena emite una señal de radio activando el RFID Tag. En verdad, la antena servirá como el medio capaz de hacer el RFID Tagt enviar la información al lector. Las antenas existen en diversos tamaños, cada configuración posee características diferentes, indicada cada una para un tipo de aplicación.

Existen soluciones donde tenemos la antena y en un mismo dispositivo se encuentra el transceiver y el decodificador. Este tipo de configuración es utilizada, por ejemplo en aplicaciones móviles. En este caso, el conjunto antena y transceiver pasa a llamarse lector.

El lector, a través del transceiver, emite ondas de radio que son dispersadas en diversos sentidos en el espacio, desde una pulgada hasta algunos metros, dependiendo de la potencia de salida y de la frecuencia de radio usada.

Cuando el RFID Tag pasa entre la zona electromagnética generada por la antena, es detectado por el lector. El lector decodifica los datos que están codificados en el RFID Tag, pasándolos por la computadora para realizar su procesamiento. 

RFID Tag están disponibles en diversos formatos y tamaños. Existen en el formato de pastillas, argollas, tarjetas, rectangulares y otros, y los materiales utilizados para el encapsulamiento, además pueden ser de plástico o vidrio. El tipo de RFID tag es definido conforme a la aplicación, ambiente de uso y performance.

¿Cómo funcionan los Tags RFID?

Uno de los componentes más importantes para poder implementar la revolucionaria tecnología RFID dentro de la cadena de producción de una empresa, es sin lugar a dudas la utilización de etiquetas del tipo RFID, que serán las encargadas de acompañar los productos, para transportar información relevante al mismo. 

Debido a las ventajas que presenta este tipo de sistema de identificación automática de las mercancías de forma individual, los expertos aseguran que en los próximos años el 95% de los productos mundiales viajarán acompañados de etiquetas del tipo RFID.

Esta proyección ha surgido debido a la evaluación del comportamiento y las funcionalidades que brinda la tecnología RFID en el sector productivo. Las grandes ventajas de las etiquetas RFID residen en su formato delgado y flexible, prácticamente irrompible, y en el extenso espacio de almacenamiento de información que brindan, gracias a la utilización de chips con diferentes capacidades de memoria.

Tipos de RFID Tags

Cabe destacar que existen dos tipos de etiquetas RFID, que se diferencian básicamente por la forma de funcionamiento con respeto a la necesidad de utilización de fuente de energía.

Etiquetas RFID pasivos 

Son aquellas que sólo se activan cuando reciben la señal de cercanía de un lector RFID, del cual captarán la energía necesaria que utilizan para su activación.

Etiquetas del tipo activo

También conocidas como etiquetas semipasivas o semiactivas, las cuales requieren de una alimentación independiente para funcionar, que por lo general es tomada de una batería interna que incluye la etiqueta.

Pasivas vs Activas

Debido a los costos de fabricación y comercialización, las etiquetas pasivas son las más utilizadas por el mercado actual, ya que al carecer de batería interna, su valor es mucho más bajo que el de los tags activos.

Por otra parte, las etiquetas activas suelen ser más resistentes al agua y al metal, por lo que brindan una mayor confiabilidad y exactitud de los datos transportados en ellas. Sin embargo, las etiquetas activas ofrecen un mayor rango de lectura, que permite ser captada por lectores RFID desde distancias que van desde las decenas de metros.

Por su parte, los tags pasivos permiten alcanzar una distancia de entre 10 cm a unos pocos metros, de acuerdo a la antena de frecuencia HF y UHF que incluyan y el propio diseño de la etiqueta.

En la actualidad, la mayoría de las etiquetas pasivas utilizadas por las empresas para identificación de sus productos provienen de fábricas tales como Hitachi, Alien Technology, SmartCode y Symbol Technologies. 

Cabe destacar que en su conjunto, las etiquetas pasivas están conformadas por diferentes capas que le permiten realizar su función correctamente.

La primera capa es el papel frontal en el que se realiza la impresión de todos los datos relativos al producto que acompaña. Este papel además sirve como protector del chip que se ubica detrás de él.

La siguiente capa es la destinada al chip RFID, que consta de un circuito miniaturizado donde se almacena la información del producto mediante una memoria del tipo no volátil. Recordemos que en este tipo de etiquetas, el chip es capaz de alimentarse con energía tomada de cualquier onda electromagnética.

El chip es sujetado a la etiqueta mediante unos soportes denominados bumps, que han sido construidos en oro, con el fin de ofrecer una gran resistencia, conductividad y presión sobre el elemento.

El siguiente componente es la antena impresa de RFID, fabricada en un material conductivo especial, cuya labor será captar las ondas electromagnéticas que alimentan al chip, y transmitir la información que éste almacena.

Más allá de tratarse de etiquetas activas o pasivas, los tags también suelen diferenciarse de acuerdo a la relación que tendrán con los artículos que representan. De esta manera, existen etiquetas de tres tipos diferentes: asociables, implantables e insertables.

Asimismo, los sistemas de RFID también son definidos por la franja de frecuencia que operan. En el caso de los Sistemas de Baja Frecuencia (30 la 500 KHz), son aquellos de corta distancia de lectura y bajos costos, y normalmente es utilizado para control de acceso, rastreado e identificación de animales.

Por otro lado, los Sistemas de Alta Frecuencia (850 la 950 MHz y 2.4 la 2.5GHz) son de lectura de media y larga distancias, y lecturas de alta velocidad. Normalmente son utilizados para lectura de Tags en vehículos, y recolección automática de datos.

De todas formas, más allá de estas características técnicas, uno de los aspectos fundamentales en el momento de utilizar etiquetas RFID en los productos reside en la elección de la ubicación de dicho tagTengamos en cuenta que la localización de la etiqueta puede afectar el funcionamiento eficaz de la misma, sobre todo cuando se trata de tags del tipo pasivo, que necesitarán recibir energía de los dispositivos lectores para activarse.

Ventajas de las tecnologías RFID

Como mencionamos anteriormente, la tecnología RFID de identificación automática por radiofrecuencia es uno de los sistemas más utilizados en la actualidad para el manejo de datos de los productos de manera individual.

Debido a las enormes posibilidades que ofrecen las etiquetas RFID, en las que es posible incluir una gran cantidad, casi infinita, de datos relacionados al producto que acompaña, sumado a otras serie de características como la durabilidad de los tags y la facilidad de uso, esta tecnología ha logrado insertarse en el mercado empresarial cada vez con más presencia.

Por ello, no es extraño imaginar que en los próximos años la tecnología RFID reemplace a otros tipos de procedimientos para la identificación automática de artículos, incluso que llegue a utilizarse en diversos ambientes más allá del sistema empresarial.

La tecnología RFID posee una serie de características que la convierten en la mejor alternativa frente a otros tipos de sistemas de identificación, como por ejemplo los tan popularmente conocidos códigos de barra. 

Una de las grandes ventajas que presenta esta tecnología es la posibilidad de entablar una combinación estable y eficaz entre los sistemas RFID e Internet.

Recordemos que todos los datos que transportan las etiquetas RFID serán captados por los lectores y enviados al sistema Middleware RFID que se encargará de administrar la información y transmitirla a una base de datos global que se localizará fácilmente a través de una simple conexión a la red.

De esta manera, la información sobre determinado producto puede ser consultada desde cualquier parte del mundo, en cualquier momento, con la utilización de una simple computadora de escritorio que posea conexión a Internet. 

Por otra parte, el sistema RFID es actualmente la manera más inmediata y precisa que puede utilizarse para identificar y localizar de forma automática cualquier tipo de producto, acelerando los tiempos disponibles de las compañías y sus sectores, a través de un mejor desenvolvimiento y rapidez en la cadena de abastecimiento.

Las etiquetas RFID además permiten obtener una lectura más veloz y precisa de su información, sin necesidad de que los dispositivos lectores se encuentren en una dirección de visión directa con el tag que acompaña al producto.

Asimismo, una de las grandes ventajas de la implementación de este tipo de tecnología reside en que disminuye los niveles en el inventario y las posibles roturas de los elementos de stock, mejora el flujo de caja, por lo que se reducen notablemente los gastos generales de las operaciones.

Con la tecnología RFID, el personal encargado de las reposiciones en los almacenes de la empresa logra conocer con exactitud y en tiempo real cuándo es necesario reponer determinado artículo o materia prima, e incluso señalar cuando un producto se halla mal colocado, mejorando de esta manera la gestión integral de almacenes. 

De esta misma forma, las etiquetas RFID permiten conocer cuándo ha sido sustraído algún producto, y ofrece la posibilidad de conocer dónde se encuentra localizado el mismo. Asimismo, si el sistema RFID se encuentra combinado con otras tecnologías, tales como sistemas de localización, videocámaras y otros elementos relacionados con la vigilancia, se convierte en una herramienta más que útil para prevenir el robo en las tiendas de venta. 

Por otro lado, las etiquetas RFID permiten a las empresas enfrentar la problemática de las posibles falsificaciones de productos propios, punto fundamental para industrias tales como la farmacéutica, evitando así los posibles perjuicios que pueda llegar a sufrir la marca debido a artículos falsificados.

Estas son algunas de las ventajas que ofrece la tecnología RFID de identificación automática, que si bien aún no se ha convertido en el sistema más popular, no es arriesgado asegurar que en un futuro cercano se convertirá en la tecnología más utilizada no sólo por las grandes empresas, sino también por las Pymes y comercios minoristas.

Resumiendo todo lo dicho hasta aquí, podemos decir que la principal ventaja del uso de sistemas RFID es realizar la lectura sin el contacto y sin necesitar de una visualización directa del lector. De esta forma podríamos, por ejemplo colocar el RFID Tag dentro de un producto y realizar la lectura sin tenerlo que desempaquetar, como así también aplicar el Tag en una superficie que será posteriormente cubierta de tinta o grasa.

El tiempo de respuesta es bajísimo, menor a 100 ms, volviéndose una buena solución para procesos productivos donde se desea capturar las informaciones con el Tag en movimiento. Además es importante mencionar que el costo del RFID Tag presentó una caída significativa durante los últimos años, volviéndose viable para algunos proyectos donde el costo del producto a ser identificado no es muy alto.

Algunas de las principales aplicaciones de este tipo de sistema son las siguientes:

  • Control de Acceso
  • Control de tráfico de vehículos
  • Tintorerías Industriales
  • Aplicaciones en ambientes hostiles (por ejemplo: proceso de pintura industrial y lubrificación de partes o productos identificados con RFID Tag)
  • Control de equipajes en aeropuertos
  • Control de containers
  • Identificación de Pallets

Implementación de Tecnología RFID

Uno de los aspectos fundamentales en un sistema de gestión empresarial del tipo ERP, que trabaja en conjunción con un sistema EPC para identificación de los productos, es sin lugar a dudas la implementación eficaz de la tecnología RFID

La inclusión del nuevo código EPC en los productos, que permite obtener información de la mercancía durante toda la cadena de suministro, nos ofrece a través de una base de datos abierta la posibilidad de consultar, desde cualquier lugar del mundo, relevante información relacionada con el producto que acompaña.

Para que un artículo pueda llevar consigo todos estos datos, es imprescindible que se utilice una etiqueta o Tag en la que se utiliza la tecnología RFID

Como ya hemos visto, las etiquetas RFID llevan consigo un número único para cada artículo, el cual puede ser transmitido a través de ondas de radio, permitiendo identificar el producto en cualquier momento y lugar, para realizar una trazabilidad eficaz durante toda la cadena de producción y abastecimiento. Cabe destacar que la tecnología RFID se encuentra agrupada dentro de las Auto ID, es decir de las tecnologías creadas para identificación automática.

En cuanto a las etiquetas o Tags RFID, como hemos visto se trata de unos pequeños dispositivos que incluyen una antena de radiofrecuencia microscópica en su interior, y pueden ser adheridas fácilmente al packaging del producto que debe acompañar.

Las antenas que componen dichas etiquetas son las que permiten la transferencia de información desde el producto hacia cualquier receptor del tipo RFID.  Además, una de las características fundamentales de las etiquetas RFID reside en que no es necesario establecer una visión directa entre el emisor y el receptor para lograr una comunicación y un traspaso de datos entre ambos. En ello reside una de sus más grandes ventajas, en comparación con otro tipo de tecnologías, tales como la infrarroja.

El funcionamiento de este tipo de sistema consiste básicamente en una comunicación que es entablada por la etiqueta RFID por intermedio de señales de radiofrecuencia, en la que se transportan los datos que contienen hacia un lector RFID, que será el encargado de captar la información, para luego enviarla a una aplicación informática específica, transformando esos datos en archivos digitales.

Para implementar un sistema de identificación automática a través de la tecnología RFID es necesario utilizar tres componentes básicos, sin los cuales sería imposible la implementación de este sistema.

En principio, es necesaria la utilización de etiquetas RFID, también llamadas Transponders, las cuales además de la antena para transmitir la información, constan de un chip de memoria que le permite almacenar los datos pertinentes.

Los chips que acompañan a las etiquetas RFID pueden ofrecer diferentes capacidades de almacenamiento, de acuerdo a los requerimientos de la empresa que los utilizará, y a su vez existen memorias que sólo permiten la lectura de la información, otras que ofrecen la posibilidad de lectura y escritura, y un tercer tipo llamado de anticolisión.

Otro de los elementos necesarios para implementar un sistema RFID son los lectores o transceptores propios de esta tecnología, que serán los encargados de captar las señales de radio emitidas por las etiquetas, extraer la información y enviar los datos decodificados al subsistema de procesamiento.

Por otra parte, y como tercer componente fundamental es necesaria la implementación de un Middleware RFID, también llamado subsistema de procesamiento, que se encargará de recolectar y gestionar la información, para luego transmitirla a la base de datos.

Administración de datos con RFID

Para la correcta implementación de un sistema EPC de identificación automática de productos en una eficaz cadena de abastecimiento de una empresa, uno de los elementos fundamentales que deberá incluir dicho sistema será el denominado Middleware RFID.

Para ello, en principio deberemos definir el concepto de Middleware, el cual se trata de un software desarrollado para realizar la conectividad entre dos puntos diferentes.

¿Cómo funciona el Middleware?

El Middleware funciona ofreciendo un grupo de servicios que permiten el funcionamiento correcto de las diferentes aplicaciones que se hallan distribuidas en plataformas heterogéneas, es decir que trabaja precisamente en la conectividad entre los sistemas operativos y las redes. 

En base a esta herramienta surge el denominado Middleware RFID, que si bien funciona de manera diferente que los Middleware convencionales, permiten la conectividad indispensable para la transmisión de los datos referentes a un producto hasta la base de datos donde se almacena la información.

¿En que consiste el Middleware RFID?

El Middleware RFID consiste básicamente en la plataforma que existe entre los dispositivos lectores de etiquetas o tags RFID y los sistemas de gestión empresarial, permitiendo la administración de los datos y el envío de los mismos.

El Middleware RFID, a diferencia del Middleware informático conocido tradicionalmente, funciona en el extremo de la red, transmitiendo los datos y realizando una serie de tareas básicas tales como la monitorización y gestión de la información y la administración de los dispositivos.

Puntualmente, el Middleware RFID se encarga de la extracción de los datos que fueron captados por los lectores RFID, para realizar un filtrado de información, y de ser necesario un agregado de datos, para luego enviarlos al sistema de gestión utilizado por la empresa, que puede ser un sistema ERP o cualquier herramienta del tipo vertical.

Debido a los beneficios que reportan la utilización de sistemas RFID en la cadena de abastecimiento de las compañías, junto con la implementación de un eficaz sistema EPC, el Middleware RFID se convierte en una de las piezas más importantes en el desarrollo de una productividad competente.

Es por ello, que en la actualidad cada vez son más las empresas que deciden invertir en este tipo de tecnología informática, con el fin de aumentar la productividad, reducir los costos, ofrecer los mejores servicios y aprovechar las oportunidades de negocios con tomas de decisiones en tiempo real.

Si bien en la actualidad existen una gran cantidad de compañías que ofrecen distintos tipos de Middleware RFID, en un gran porcentaje se trata de sistemas incompletos que no funcionan de la manera adecuada para llevar cabo un preciso sistema EPC.

Aquellas organizaciones que decidan implementar este tipo de gestión de productos, deberán seleccionar previamente y de manera detallada un Middleware RFID que ofrezca las herramientas necesarias para el funcionamiento correcto del sistema.

Aspectos fundamentales de un Middleware RFID

En principio, tengamos en cuenta que uno de los aspectos fundamentales de un completo Middleware RFID reside en que debería ser capaz de transformar los datos obtenidos de cualquier tipo de dispositivo del tipo AIDC, es decir código de barras, GPS, RFID, satélite, sensores y demás.

Luego, el Middleware RFID debe redirigir la información obtenida a cualquiera de las aplicaciones y redes que utilice la empresa, independientemente de cuáles hayan sido elegidas para dicha tarea.

Es fundamental que el Middleware RFID permita comprender y utilizar los datos en tiempo real, de manera nativa, y en el futuro responder a los cambios de nuevas aplicaciones utilizadas.

En la actualidad, entre las compañías líderes que se destacan por sus productos informáticos en el campo del Middleware RFID se encuentran Manhattan Associates, RedPrairie, HighJump y Logility.