Sistemas Pasivos de RFID

Sistemas Pasivos de RFID*

Las etiquetas de los sistemas pasivos RFID no tienen fuente de alimentación ni transmisor. Son más baratos que las etiquetas activas y no requieren mantenimiento, por lo que los distribuidores y los fabricantes buscan utilizar etiquetas pasivas en sus cadenas de suministro. Tienen un rango de lectura mucho más corto que las etiquetas activas (de unos centímetros, hasta 10 metros).

identificación por radiofrecuenciaUna etiqueta o transpondedor de RFID pasivo consiste en un microchip conectado a una antena. La etiqueta se puede empaquetar de muchas maneras diferentes. Puede montarse en un sustrato para intercalarse entre una capa adhesiva y una etiqueta de papel para crear una etiqueta RFID imprimible o una etiqueta inteligente. Los transpondedores también se pueden incrustar en una tarjeta de plástico, un llavero, las paredes de un recipiente de plástico y un embalaje especial para resistir el calor, el frío o los productos químicos de limpieza agresivos. El factor de forma utilizado depende de la aplicación, pero el paquete del transpondedor aumenta significativamente el costo.

Las etiquetas de sistemas pasivos pueden funcionar a baja frecuencia, alta frecuencia y frecuencia ultra alta. Los sistemas de baja frecuencia generalmente funcionan a 124 kHz, 125 kHz o 135 kHz. Los sistemas de alta frecuencia usan 13.56 MHz, y los sistemas de frecuencia ultra alta utilizan una banda de 860 MHz a 960 MHz. Algunos sistemas también usan 2,45 Ghz y otras áreas del espectro de radio.

Las ondas de radio se comportan de manera diferente en cada una de estas frecuencias, lo que significa que las diferentes frecuencias son adecuadas para diferentes aplicaciones. Explicaremos un poco sobre las diferentes frecuencias, pero es útil pensar en las ondas de baja frecuencia como las ondas que llegan a su radio. Pueden penetrar bien las paredes, pero no pueden atravesar el metal. Las etiquetas de baja frecuencia son ideales para aplicaciones donde la etiqueta necesita ser leída a través del material o agua a corta distancia.

A medida que aumenta la frecuencia de las ondas de radio, comienzan a comportarse más como la luz. No pueden penetrar materiales también y tienden a rebotar en muchos objetos. Las ondas en la banda UHF también son absorbidas por el agua. El gran desafío al que se enfrentan las empresas que utilizan sistemas UHF es la lectura de etiquetas RFID en cajas situadas en el centro de una plataforma o en materiales de metal o agua.

Acoplamiento Inductivo vs Acoplamiento de Propagación

Entonces, ¿por qué las empresas están ansiosas de usar sistemas pasivos UHF en la cadena de suministro, en lugar de sistemas de baja frecuencia y alta frecuencia? Una razón es que algunos proveedores en el mercado UHF han ofrecido etiquetas simples y de bajo costo. Otra razón es el rango de lectura. Las empresas deben poder leer etiquetas de al menos de 3 metros para que el sistema de  RFID sea útil en un almacén. Esto se debe a que no hay forma de leer una etiqueta en una plataforma que atraviesa una puerta desde menos de 3 metros. A distancias más cercanas, el lector comienza a interferir con la operación normal de los montacargas y otros equipos. Las etiquetas de baja frecuencia generalmente se pueden leer desde 50 centímetros. Las etiquetas de alta frecuencia se pueden leer desde hasta 1 metro, y las etiquetas UHF se pueden leer desde 3 metros o más.

El rango de lectura está determinado por muchos factores, pero uno de los más importantes es el método que utilizan las etiquetas pasivas para transmitir datos al lector.Las etiquetas de baja y alta frecuencia usan acoplamiento inductivo. Esencialmente, una bobina en la antena del lector y una bobina en la antena de la etiqueta forman un campo electromagnético. La etiqueta extrae energía del campo, utiliza la potencia para ejecutar los circuitos en el chip y luego cambia la carga eléctrica en la antena. La antena del lector detecta el cambio en el campo magnético y convierte estos cambios en unos y ceros que las computadoras entienden. Debido a que la bobina en la antena de etiquetas y la bobina en la antena del lector deben formar un campo magnético, la etiqueta debe estar bastante cerca de la antena del lector, lo que limita el rango de lectura de estos sistemas.

hardware para RFIDLos sistemas pasivos UHF usan acoplamiento de propagación. Una antena de lector emite energía electromagnética (ondas de radio). No se forma ningún campo electromagnético. En cambio, la etiqueta recolecta energía de la antena del lector, y el microchip usa la energía para cambiar la carga en la antena y reflejar una señal alterada. Esto se llama retrodispersión.

Las etiquetas UHF pueden comunicar unos y ceros de tres maneras diferentes. Pueden aumentar la amplitud de la onda que vuelve (modulación por desplazamiento de amplitud), desplazar la onda para que esté desfasada (modulación por desplazamiento de fase) o cambiar la frecuencia (modulación por desplazamiento de frecuencia). El lector capta la señal y convierte la onda alterada en uno o cero. Esa información luego se transmite a una computadora que convierte los datos binarios en un número de serie o los datos almacenados en la etiqueta.

Este es el funcionamiento de los Sistemas Pasivos de RFID.

*Fuente: RFID Journal