La tecnología RFID y el “INTERNET DE LOS OBJETOS” 5


Es enorme el potencial que ya está aportando esta tecnología a la seguridad, a los sistemas de datos y a los diferentes procesos, tanto en los negocios como en la gestión de cualquier entidad pública o privada. En este artículo voy a explicarte, qué es el RFID, cómo funciona, qué aplicaciones tiene, qué beneficios aporta y algunos ejemplos de casos de éxito ya implantados.

Es tal la proyección de eficiencia y eficacia que aporta el RFID, que en los próximos años infinidad de proyectos de gestión, calidad, control, logística y seguridad, integrarán esta solución al igual que integran cualquier sistema informático.chip_RFID

La información que comparto en este artículo, ha sido extraída básicamente del trabajo realizado por; Área de Estudios del Observatorio Nacional de las Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información (ONTSI),  AETIC, Asociación de Empresas de Electrónica, Tecnologías de la Información y Telecomunicaciones de España y con la Asistencia Técnica de AT4 wireless.

Como iremos viendo a lo largo del documento el sistema de RFID hace más competitiva la gestión toda empresa o entidad donde se aplique. Todo ello medinate la localización, trazabilidad e identificación de objetos y personas (respetando su privacidad). Es de destacar el alto potencial de beneficio social y económico que aporta el RFID.

¿QUÉ ES Y CÓMO FUNCIONA EL RFID? 

La identificación por radiofrecuencia (RFID) es una tecnología de captura e identificación automática de información contenida en etiquetas electrónicas (tags). Cuando estas etiquetas entran en el área de cobertura de un lector RFID, éste envía una señal para que la etiqueta le transmita la información almacenada en su memoria, sin necesidad de que exista contacto físico o visual (línea de vista) entre el dispositivo lector y las etiquetas, a diferencia del código de barras que necesita lectura de vista directa y muy próxima.

Entre los factores más influyentes en la propagación del uso de RFID figuran aspectos relacionados con la seguridad y privacidad, los costes iniciales de despliegue, precio actual de las etiquetas RFID y las inercias para acometer y gestionar procesos de cambio en muchas empresas. Actualmente se han mejorado todos estos aspectos, lo que significa que cada vez más las soluciones y servicios que ofrece el RFID se harán patentes en muchos ámbitos, el número de empresas y entidades acometiendo proyectos con esta tecnología está creciendo cada año.

Actualmente podemos encontrar sistemas que usan la tecnología RFID en gran variedad de servicios del ámbito civil y militar, públicos y privados, tales como la identificación de pacientes en hospitales, el pago automático en autopistas, identificación de animales, etc.

La característica principal que dota a este sistema de identificación de un gran valor añadido, es que el chip de RFID permite almacenar en su interior información de identificación que confiere a cada uno de los elementos etiquetados de un carácter único.

En un sistema RFID, el elemento a identificar (puede ser un objeto, animal o persona) se etiqueta con un pequeño chip de silicio unido a una antena de radiofrecuencia (conocido como ‘tag’ o etiqueta) de modo que pueda comunicarse y ser identificado, a través de ondas de radiofrecuencia, por un dispositivo transmisor/receptor (conocido como ‘reader’) diseñado para ese propósito.

Bandas de frecuencia utilizadas en RFID. Fuente: (ONTSI Y AETIC)

BANDS

Dependiendo de los requisitos funcionales de la aplicación final, la identificación automática puede requerir o no, una mayor o menor distancia de identificación, generar la menor interferencia radioeléctrica posible, estabilidad de la señal frente a entornos hostiles o una alta capacidad de penetración en los materiales. Según sean los requisitos, así se seleccionará la frecuencia de trabajo del sistema.

Los componentes básicos de un sistema RFID son: tag, lector, antena RF y sistema gestor de información.

a) El tag o etiqueta RFID, o en ámbito de electrónica “transpondedor”, es el componente estrella del sistema RFID. Se denomina dispositivo “transpondedor” por su modo de operación básico, tiene capacidad de recibir y transmitir señales, pero sólo transmitirá a modo de respuesta ante una posible petición de un dispositivo “transceptor” o lector RFID. El tag es un pequeño chip, o circuito integrado, adaptado a una antena de radiofrecuencia

(RF) que permite la comunicación vía radio. Estos dos elementos integrados sobre un substrato, forman lo que se conoce como tag.

Dependiendo de la aplicación final del sistema de identificación, el substrato donde se encapsula el chip y la antena RF será diferente permitiendo la adaptación de sus características a los requisitos de la aplicación, por ejemplo hay tags especiales para textil, líquidos, metales, libros, etc.

Los tags tienen características o capacidades muy diferentes, por lo que podemos realizar múltiples clasificaciones que nos ayuden a entender cómo afectan a su comportamiento o modo de trabajo.

Podríamos clasificar tags según su tipología (activo, pasivo y semiactivo), por su tipo de memoria, capacidad de almacenamiento, origen de alimentación, frecuencias de trabajo, características físicas, protocolo de interfaz aérea (cómo se comunica con el equipo lector) y así sucesivamente con casi todas las características.

La elección de la etiqueta o “tag” adecuado es un factor clave para garantizar el éxito de la aplicación RFID y su aportación a los procesos productivos.

Hay muchas características básicas que pueden modificar el comportamiento de un tag RFID, algunas comunes a todos los tags (requerimientos mínimos que todos deben cumplir) y otras que sólo se encuentran según modelo.

Adhesión del tag: cualquier tipo de tag debe tener un mecanismo adhesivo o mecánico para adjuntarlo al objeto.

Lectura del tag: Cualquier tag debe poder comunicar la información mediante la radiofrecuencia.

Kill/Disable (inhabilitación): Algunos tags permiten al lector enviar un comando (orden) para que deje de funcionar permanentemente, siempre y cuando reciba el correcto “Kill code”. Esto provoca que no responda nunca más.

Write Once (una sola escritura): A muchos tags se les introduce la identificación en la propia fabricación, pero los que contienen la característica writeonce permiten al usuario configurar o escribir su valor una sola vez; después de modificar el inicial, es imposible cambiarlo.

Write many (varias escrituras): Algunos tags tienen la capacidad de poder escribir y reescribir tantas veces como se desee (normalmente hay un límite de ciclos muy elevado, como por ejemplo 100.000 escrituras) el campo de datos del identificador.

Anticolisión: Cuando hay muchos tags próximos a un lector, éste puede tener la dificultad de “hablar” o comunicarse con ellos a la vez. La característica anticolisión permite al tag conocer cuándo debe transmitir para no entorpecer o molestar otras lecturas. Esta característica se realiza mediante protocolos que permiten controlar las comunicaciones entre tag y lector.

Seguridad y encriptación: Algunos tags permiten encriptar la información en la comunicación, además existe la posibilidad en varios tipos de estos tags de responder sólo a lectores que les proporciona un password secreto.

Estándares soportados (conformidad): Los tags pueden cumplir con uno o más estándares, permitiendo comunicarse con los lectores que los cumplen.

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Otra característica es el modo de alimentación. Los tags pasivos obtienen la energía de la transmisión del lector, los activos utilizan una batería propia y los semi activos o semi pasivos utilizan una batería para activar los circuitos del chip pero la energía para generar la comunicación es la que recoge de las ondas radio del lector (como en los pasivos).

b) El dispositivo lector, o en ámbito de electrónica “transceptor”, actúa como estación de identificación transmitiendo señales de petición hacia los tags y recibiendo las respuestas a estas peticiones. Es un dispositivo receptor/transmisor radio, que incorpora además de los subsistemas de transmisión y recepción, un procesador de señales digitales que lo dota de mayor funcionalidad y complejidad en sus operaciones.

Un dispositivo lector, necesitará de una o varias antenas RF para transmitir la señal generada y recibir la respuesta del tag. Es posible encontrar lectores con la antena RF integrada en su propio hardware y lectores con conectores de antena RF externos. Según el ámbito de la aplicación final, será necesario disponer de una configuración u otra.

En el caso de la identificación de animales o incluso pacientes en un hospital, lo más usual es disponer de dispositivos lectores de mano, tipo PDA, en los que la antena aparece integrada en el propio lector. En el caso de un centro de distribución o almacén, en el que la identificación está localizada en una zona de paso o comprobación, se utilizan dispositivos lectores con varias antenas externas que posibilitan una configuración de arco de identificación acotando una determinada área de lectura.

Ejemplos de dispositivos de lecturaLECTORES

 

c) La base de datos es una plataforma software adicional que permite almacenar, de forma organizada, la información de identificación que genera el subsistema hardware (tag y lector).

Sin este subsistema software, una aplicación cliente sería incapaz de gestionar la información que genera un dispositivo lector. Previo a este paso, se necesita almacenar la información de identificación en un formato común para que cualquier aplicación cliente, de nivel superior, sea capaz de trabajar y acceder a esta información. Entre la base de datos y el dispositivo lector es necesario un interfaz middleware que ejecute un tratamiento previo sobre los datos en bruto que genera el lector.

 

 

 

Características principales y ejemplos de aplicación de las distintas bandas de frecuencia utilizadas en RFID.

BANDAS FREC. Y APLI.

Principales beneficios de la tecnología RFID.

Son muchos los sectores industriales que pueden beneficiarse de las ventajas de la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID). Estos beneficios derivan principalmente de la optimización por la automatización de los procesos de gestión de la cadena de suministro.

Algunos ejemplos a destacar son:

Reducción de inventarios como resultado de una mejor visibilidad del stock. Permite llevar a cabo la trazabilidad y visibilidad a lo largo de la cadena de producción y de suministro, con mayor fiabilidad y agilidad que con los sistemas actuales, lo que ayuda a las compañías a adoptar políticas de planificación de stocks más ajustadas a las necesidades reales.

Mejora del nivel de servicio. Gracias a un mayor control en las entregas de los pedidos a clientes, se puede asegurar una trazabilidad de pedidos mucho más fiable, lo que se traduce en una disminución de errores y por tanto devoluciones, redundando en ahorro de costes administrativos y en aumento de ventas.

Mejora de la eficiencia y reducción de costes operativos y laborales. Al no ser necesario hacer coincidir en la misma línea visual la unidad lectora y el chip, como sí ocurre con el código de barras, se puede recurrir al uso de arcos de lectura fijos similares a los que encontramos en las tiendas para prevenir hurtos. De esta forma, los procesos de gestión logística en almacenes se simplificarán enormemente al no ser necesarias las operaciones de escaneo para identificar los productos en cada una de las fases por donde pasan (producción, almacén de producto terminado, centro de distribución, picking, expedición, recepción en el punto de venta, etc.)

Exactitud en la identificación de mercancía. Como la recogida de información no depende de operaciones manuales, se consigue aumentar notablemente la seguridad y exactitud en el proceso de altas y bajas de inventarios.

Disminución de la pérdida desconocida por hurto externo, interno o errores administrativos, como consecuencia de las mejoras mencionadas anteriormente.

Mejor uso de los activos reutilizables de la empresa (embalajes reutilizables, palés, carretillas de carga, etc.)

Lucha contra la falsificación de productos. La identificación unívoca de productos y la accesibilidad de esos datos a través de Internet hace mucho más fácil el control del producto comercializado.

Facilita y hace más segura la retirada de productos concretos del mercado en el caso de que se descubra la existencia de un peligro para la seguridad y salud de los consumidores.

En general, la identificación por medio de radiofrecuencia (RFID) aporta una notable mejora en los mecanismos de seguimiento de los envíos a través de las cadenas globales de distribución, permitiendo así que tanto proveedores como distribuidores y clientes, puedan disponer de información real del número de productos y de las fechas de entrega.

Permite además detectar las fases del proceso en las que se produce un alto índice de pérdida desconocida, ralentizaciones, etc., con el objetivo de aliviar cuellos de botella y reducir de forma considerable la falta de productos en las tiendas.  Algunos Casos de éxito:

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La Tecnología NFC

Como aplicación particular del RFID cabe destacar la evolución esperada durante los próximos años para la tecnología NFC (Near Field Communications), especialmente por el hecho de que será incorporada de forma masiva en los teléfonos móviles y por lo tanto pueden alcanzarse miles de millones de dispositivos en el mercado.

Con solo acercar dos dispositivos NFC unos centímetros, automáticamente se establece una conexión segura para transmitir información (una dirección Web, un ticket de transporte, una aceptación de pago,…), esto simplifica enormemente la intervención del usuario. Las primeras aplicaciones de la tecnología NFC están enfocadas hacia los teléfonos móviles. Intentan convertirlos en el único dispositivo necesario para acceder a todos los servicios de modo que permita realizar pagos, leer información de carteles (póster inteligente10), almacenar entradas o tickets de transporte, transferir archivos, etc.

Internet de los Objetos

Los nuevos conceptos que han surgido recientemente con más fuerza como una visión del futuro uso de Internet y que están íntimamente ligados al desarrollo de la tecnología RFID, se trata del concepto de “Internet de los Objetos”.

Internet ha transformado la vida cotidiana de muchas personas al permitir la conexión de unos con otros sin barreras de hora ni de distancia. Pero en los próximos 15 años tendrá lugar una nueva revolución basada en la extensión de ese concepto de conexión de ordenadores y personas a conexión de objetos: Existirá un impresionante número de objetos interconectados online, aún más que el creciente número de personas que navegan en la web. La nevera intercambiará información con los estantes del supermercado, la lavadora comunicará con la ropa y la ropa que llevamos puesta podrá “hablar” a los objetos con los que nos encontremos. Esta conexión del universo físico y el universo virtual de Internet es la llamada «Internet de los Objetos». Esta visión suma los conceptos de “Internet” y de “thing” o cosa, y significa permitir la conectividad no sólo a fuentes de información fijas sino a cualquier elemento físico identificable y alcanzable que pueda tener información de interés o pueda servir para acceso a terceros, evidentemente el desarrollo de este concepto afectará a todos los aspectos de la vida cotidiana y de los negocios.

En este sentido el uso de la tecnología RFID convierte los objetos cotidianos en “objetos inteligentes” de forma que por ejemplo, las personas ancianas o discapacitadas podrán ser ayudadas por dispositivos inteligentes; el seguimiento y monitorización continua de los productos en la cadena de alimentación aumentará la seguridad alimentaria; los productos industriales “inteligentes” podrán almacenar información sobre sus componentes y sobre su uso; la gestión de los residuos podrá orientarse desde la visión masificada actual a actuaciones personalizadas a cada tipo específico de residuo mejorando la eficacia de los sistemas de reciclado, son ejemplos de campos de actuación en los que el funcionamiento de la Internet de los Objetos permitirá grandes avances.

La infraestructura necesaria para soportar esta Internet de los Objetos se está desarrollando rápidamente. Los servicios de Internet móvil y el despliegue de las redes móviles de nueva generación con una mayor velocidad de transporte de datos permiten la conexión del usuario desde prácticamente cualquier lugar y por tanto el acceso a las redes en cualquier momento, haciendo realidad el concepto de conectividad permanente. La extensión de Internet a los objetos se prevé como una de las aplicaciones fundamentales de tecnologías tales como la identificación por radiofrecuencia (RFID), las tecnologías de detección o la nanotecnología. La combinación de estas tecnologías permite crear los cada vez más frecuentes objetos “inteligentes”.

Las tecnologías de detección, como las redes de sensores inalámbricos, son el puente entre los universos físico y virtual, el medio que permite que los objetos respondan a las modificaciones del entorno. Las redes de detección inalámbricas son comunes en muchas aplicaciones:

Accesos protegidos, supervisión del entorno o automatización doméstica.

Una importante bajada de los precios de fabricación de detectores permitirá generalizar estos sistemas.

El impacto de estas tecnologías, sea de cada una de ellas o de su utilización combinada, será extraordinario y abrirá un campo de oportunidades y modelos comerciales totalmente nuevos.

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Acerca de Ferran Ruiz

Hola amigos, soy Consultor de Seguridad, he sido Director de Desarrollo y Expansión de GRUPO EME, anteriormente Director General de Provinen Seguridad S.A., Asesor de Empresas en PIC GROUP S.A. y Director de Seguridad. He cursado estudios en la UOC, en la UAO y en Mutua Universal, Psicología, Dirección de Seguridad, Dirección y Administración de Empresas, Planificación Estratégica y Prevención de Riesgos. Mis pasiones, la Seguridad Integral, la Psicología, las TIC y la Gestión Empresarial. Después de 25 años de experiencia profesional, sigo aprendiendo, estudiando y desarrollando nuevas aplicaciones, en beneficio de la gestión empresarial y del crecimiento personal.


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