La tecnologia RFID i el “INTERNET DELS OBJECTES” 5

És enorme el potencial que ja està aportant aquesta tecnologia a la seguretat, als sistemes de dades i als diferents processos, tant en els negocis com en la gestió de qualsevol entitat pública o privada. En aquest article vaig a explicar, què és el RFID, com funciona, quines aplicacions té, quins beneficis aporta i alguns exemples de casos d'èxit ja implantats.

És tal la projecció d'eficiència i eficàcia que aporta el RFID, que en els propers anys infinitat de projectes de gestió, qualitat, control, logística i seguretat, integraran aquesta solució igual que integren qualsevol sistema informàtic.

La informació que comparteixo en aquest article, ha estat extreta bàsicament del treball realitzat per; Àrea d'Estudis de l'Observatori Nacional de les Telecomunicacions i de la Societat de la Informació (ONTSI), AETIC, Associació d'Empreses d'Electrònica, Tecnologies de la Informació i Telecomunicacions d'Espanya i amb l'Assistència Tècnica de AT4 wireless.

Com anirem veient al llarg del document el sistema de RFID fa més competitiva la gestió tota empresa o entitat on s'apliqui. Tot això medinate la localització, traçabilitat i identificació d'objectes i persones (respectant la seva privacitat). És de destacar l'alt potencial de benefici social i econòmic que aporta el RFID.

QUÈ ÉS I COM FUNCIONA EL RFID?

La identificació per radiofreqüència (RFID) és una tecnologia de captura i identificació automàtica d'informació continguda en etiquetes electròniques (etiquetes). Quan aquestes etiquetes entren en l'àrea de cobertura d'un lector RFID, aquest envia un senyal perquè l'etiqueta li transmeti la informació emmagatzemada en la seva memòria, sense la necessitat de contacte físic no és el Visual (línia de vista) entre el dispositiu lector i les etiquetes, a diferència del codi de barres que necessita lectura de vista directa i molt propera.

Entre els factors més influents en la propagació de l'ús de RFID figuren aspectes relacionats amb la seguretat i privacitat, els costos inicials de desplegament, preu actual de les etiquetes RFID i les inèrcies per emprendre i gestionar processos de canvi en moltes empreses. Actualment s'han millorat tots aquests aspectes, el que significa que cada vegada més les solucions i serveis que ofereix el RFID es faran patents en molts àmbits, el nombre d'empreses i entitats escometent projectes amb aquesta tecnologia està creixent cada any.

Actualment podem trobar sistemes que usen la tecnologia RFID en gran varietat de serveis de l'àmbit civil i militar, públics i privats, com ara la identificació de pacients en hospitals, el pagament automàtic en autopistes, identificació d'animals, etc.

La característica principal que dota aquest sistema d'identificació d'un gran valor afegit, és que el xip de RFID permet emmagatzemar al seu interior informació d'identificació que confereix a cada un dels elements etiquetats d'un caràcter únic.

En un sistema RFID, l'element a identificar (pot ser un objecte, animal o persona) s'etiqueta amb un petit xip de silici unit a una antena de radiofreqüència (conegut com 'tag’ o etiqueta) de manera que pugui comunicar-se i ser identificat, a través d'ones de radiofreqüència, dispositiu per a un transmissor / receptor (conegut com 'reader') dissenyat per a aquest propòsit.

Bandes de freqüència utilitzades en RFID. Font: (ONTSI I AETIC)

Depenent dels requisits funcionals de l'aplicació final, la identificació automàtica pot requerir o no, una major o menor distància d'identificació, generar la menor interferència radioelèctrica possible, estabilitat del senyal davant entorns hostils o una alta capacitat de penetració en els materials. Segons siguin els requisits, així es seleccionarà la freqüència de treball del sistema.

Els components bàsics d'un sistema RFID són: dia, lector, antena RF i sistema gestor d'informació.

01:00) El tag o etiqueta RFID, en l'àmbit del "transponder" electrònic, és el component estrella del sistema RFID. S'anomena dispositiu "microxip" per la seva manera d'operació bàsic, té capacitat de rebre i transmetre senyals, però només transmetrà a manera de resposta davant una possible petició d'un dispositiu "transceptor" o lector RFID. El tag és un petit xip, o Integrat circuit, adaptat a una antena de radiofreqüència

(RF) que permet la comunicació via ràdio. Aquests elements integrats en un substrat, formen el que es coneix com tag.

Depenent de l'aplicació final del sistema d'identificació, el substrat on s'encapsula el xip i l'antena RF serà diferent permetent l'adaptació de les seves característiques als requisits de l'aplicació, per exemple hi ha tags especials per a tèxtil, líquids, metalls, llibres, etc.

Els tags tenen característiques o capacitats molt diferents, pel que podem realitzar múltiples classificacions que ens ajudin a entendre com afecten al seu comportament o manera de treball.

Podríem classificar tags segons la seva tipologia (actiu, passiu i semiactiu), pel seu tipus de memòria, capacitat d'emmagatzematge, origen d'alimentació, freqüències de treball, característiques físiques, protocol d'interfície aèria (com es comunica amb l'equip lector) i així successivament amb gairebé totes les característiques.

L'elecció de l'etiqueta o "tag" adequat és un factor clau per garantir l'èxit de l'aplicació RFID i la seva aportació als processos productius.

Hi ha moltes característiques bàsiques que poden modificar el comportament d'un tag RFID, algunes comunes a tots els tags (requeriments mínims que tots han de complir) i altres que només es troben segons model.

• Adhesió del tag: qualsevol tipus de tag ha de tenir un mecanisme adhesiu o mecànic per adjuntar a l'objecte.

• Lectura del tag: Qualsevol tag ha de poder comunicar la informació mitjançant la radiofreqüència.

• Matar / Desactivar (inhabilitació): Alguns tags permeten al lector d'enviar una comanda (ordre) perquè deixi de funcionar permanentment, sempre que rebi el correcte "Kill code". Això provoca que no respongui mai més.

• D'una sola escriptura (una sola escriptura): A molts tags se'ls introdueix la identificació en la pròpia fabricació, però els que contenen la característica writeonce permeten a l'usuari configurar o escriure el seu valor un sol cop; després de modificar l'inicial, és impossible canviar-.

• Escriu molts (diverses escriptures): Alguns tags tenen la capacitat de poder escriure i reescriure tantes vegades com es vulgui (normalment hi ha un límit de cicles molt elevat, com ara 100.000 escriptures) el camp de dades de l'identificador.

• Anticol: Quan hi ha molts tags propers a un lector, aquest pot tenir la dificultat de "parlar" o comunicar-se amb ells alhora. La característica anticol permet al tag conèixer quan ha de transmetre per no entorpir o molestar altres lectures. Aquesta característica es realitza mitjançant protocols que permeten controlar les comunicacions entre tag i lector.

• Seguretat i encriptació: Alguns tags permeten encriptar la informació en la comunicació, a més hi ha la possibilitat en diversos tipus d'aquests tags de respondre només a lectors que els proporciona un password secret.

• Estàndards suportats (conformitat): Els tags poden complir amb un o més estàndards, permetent comunicar-se amb els lectors que els compleixen.

Una altra característica és la manera d'alimentació. Els tags passius obtenen l'energia de la transmissió del lector, els actius utilitzen una bateria pròpia i els semi actius o semi passius utilitzen una bateria per activar els circuits del xip però l'energia per generar la comunicació és la que recull de les ones ràdio del lector (com en els passius).

b) El dispositiu lector, en el camp de l'electrònica "transceptor", actua com a estació d'identificació transmetent senyals de petició cap als tags i rebent les respostes a aquestes peticions. És un dispositiu receptor / transmissor ràdio, que incorpora a més dels subsistemes de transmissió i recepció, un processador de senyals digitals que el dota de major funcionalitat i complexitat en les seves operacions.

Un dispositiu lector, necessitarà d'una o diverses antenes RF per transmetre el senyal generada i rebre la resposta del tag. És possible trobar lectors amb l'antena RF integrada en el seu propi maquinari i lectors amb connectors d'antena RF externs. Segons l'àmbit de l'aplicació final, serà necessari disposar d'una configuració o una altra.

En el cas de la identificació d'animals o fins i tot pacients en un hospital, el més usual és disposar de dispositius lectors de mà, Tipus de PDA, en els quals l'antena apareix integrada en el propi lector. En el cas d'un centre de distribució o magatzem, en què la identificació està localitzada en una zona de pas o comprovació, s'utilitzen dispositius lectors amb diverses antenes externes que possibiliten una configuració d'arc d'identificació acotant una determinada àrea de lectura.

Exemples de dispositius de lectura

c) La base de dades és una plataforma programari addicional que permet emmagatzemar, de forma organitzada, la informació d'identificació que genera el subsistema maquinari (tag i lector).

Sense aquest subsistema programari, una aplicació client seria incapaç de gestionar la informació que genera un dispositiu lector. Abans d'aquest pas, es necessita emmagatzemar la informació d'identificació en un format comú perquè qualsevol aplicació client, de nivel superior, sigui capaç de treballar i accedir a aquesta informació. Entre la base de dades i el dispositiu lector cal una interfície middleware que executi un tractament previ sobre les dades en brut que genera el lector.

Característiques principals i exemples d'aplicació de les diferents bandes de freqüència utilitzades en RFID.

Principals beneficis de la tecnologia RFID.

Són molts els sectors industrials que poden beneficiar-se dels avantatges de la tecnologia d'identificació per radiofreqüència (RFID). Aquests beneficis deriven principalment de l'optimització per l'automatització dels processos de gestió de la cadena de subministrament.

Alguns exemples a destacar són:

• Reducció d'inventaris com a resultat d'una millor visibilitat de l'estoc. Permet dur a terme la traçabilitat i visibilitat al llarg de la cadena de producció i de subministrament, amb major fiabilitat i agilitat que amb els sistemes actuals, el que ajuda a les companyies a adoptar polítiques de planificació d'estocs més ajustades a les necessitats reals.

• Millora del nivell de servei. Gràcies a un major control en els lliuraments de les comandes a clients, es pot assegurar una traçabilitat de comandes molt més fiable, el que es tradueix en una disminució d'errors i per tant devolucions, redundant en estalvi de costos administratius i en augment de vendes.

• Millora de l'eficiència i reducció de costos operatius i laborals. En no ser necessari fer coincidir en la mateixa línia visual la unitat lectora i el xip, com sí passa amb el codi de barres, es pot recórrer a l'ús d'arcs de lectura fixos similars als que trobem a les botigues per prevenir furts. D'aquesta manera, els processos de gestió logística en magatzems se simplificaran enormement en no ser necessàries les operacions d'escaneig per identificar els productes en cadascuna de les fases per on passen (producció, magatzem de producte acabat, centre de distribució, recol · lecció, expedició, recepció en el punt de venda, etc.)

• Exactitud en la identificació de mercaderia. Com la recollida d'informació no depèn d'operacions manuals, s'aconsegueix augmentar notablement la seguretat i exactitud en el procés d'altes i baixes d'inventaris.

• Disminució de la pèrdua desconeguda per furt extern, els errors administratius interns, com a conseqüència de les millores esmentades anteriorment.

• Millor ús dels actius reutilitzables de l'empresa (embalatges reutilitzables, palets, carretons de càrrega, etc.)

• Lluita contra la falsificació de productes. La identificació unívoca de productes i l'accessibilitat d'aquestes dades a través d'Internet fa molt més fàcil el control del producte comercialitzat.

• Facilita i fa més segura la retirada de productes concrets del mercat en el cas que es descobreixi l'existència d'un perill per a la seguretat i salut dels consumidors.

En general, la identificació per mitjà de radiofreqüència (RFID) aporta una notable millora en els mecanismes de seguiment dels enviaments a través de les cadenes globals de distribució, permetent així que tant proveïdors com distribuïdors i clients, puguin disposar d'informació real del nombre de productes i de les dates de lliurament.

Permet a més detectar les fases del procés en què es produeix un alt índex de pèrdua desconeguda, alentiments, etc., amb l'objectiu d'alleujar colls d'ampolla i reduir de forma considerable la manca de productes a les botigues. Alguns Casos d'èxit:

La Tecnologia NFC

Com a aplicació particular del RFID cal destacar l'evolució esperada durant els pròxims anys per a la tecnologia NFC (Near Field Communications), especialment pel fet que serà incorporada de forma massiva en els telèfons mòbils i per tant poden assolir milers de milions de dispositius en el mercat.

I només porten dispositius NFC polzades UNS, automàticament s'estableix una connexió segura per transmetre informació (una adreça web, sense bitllet De Transport, una acceptació de pagament,...), això simplifica enormement la intervenció de l'usuari. Les primeres aplicacions de la tecnologia NFC estan enfocades cap als telèfons mòbils. Intenten convertir en l'únic dispositiu necessari per accedir a tots els serveis de manera que permeti realitzar pagaments, llegir informació de cartells (pòster inteligente10), emmagatzemar els bitllets de transport entrades, transferir arxius, etc.

Internet dels Objectes

Els nous conceptes que han sorgit recentment amb més força com una visió del futur ús d'Internet i que estan íntimament lligats al desenvolupament de la tecnologia RFID, es tracta del concepte de "Internet dels Objectes".

Internet ha transformat la vida quotidiana de moltes persones en permetre la connexió d'uns amb altres sense barreres d'hora ni de distància. Però en els propers 15 anys tindrà lloc una nova revolució basada en l'extensió d'aquest concepte de connexió d'ordinadors i persones a connexió d'objectes: Hi haurà un impressionant nombre d'objectes interconnectats en línia, encara més que el creixent nombre de persones que naveguen a la web. La nevera intercanviarà informació amb els prestatges del supermercat, la rentadora comunicarà amb la roba i la roba que portem posada podrà "parlar" als objectes amb què ens trobem. Aquesta connexió l'univers físic i l'univers virtual d'Internet és l'anomenada «Internet dels Objectes». Aquesta visió suma els conceptes de "Internet" i de "thing" o cosa, i significa permetre la connectivitat no només a fonts d'informació fixes sinó a qualsevol element físic identificable i assolible que pugui tenir informació d'interès o pugui servir per a accés a tercers, evidentment el desenvolupament d'aquest concepte afectarà tots els aspectes de la vida quotidiana i dels negocis.

En aquest sentit l'ús de la tecnologia RFID converteix els objectes quotidians a "objectes intel · ligents" de manera que per exemple, les persones grans o discapacitades podran ser ajudades per dispositius intel · ligents; el seguiment i monitoratge continu dels productes en la cadena d'alimentació augmentarà la seguretat alimentària; els productes industrials "intel · ligents" podran emmagatzemar informació sobre els seus components i sobre el seu ús; la gestió dels residus pot orientar des de la visió massificada actual a actuacions personalitzades a cada tipus específic de residu millorant l'eficàcia dels sistemes de reciclatge, són exemples de camps d'actuació en els que el funcionament de la Internet dels Objectes permetrà grans avenços.

La infraestructura necessària per suportar aquesta Internet dels Objectes s'està desenvolupant ràpidament. Els serveis d'Internet mòbil i el desplegament de les xarxes mòbils de nova generació amb una major velocitat de transport de dades permeten la connexió de l'usuari des de pràcticament qualsevol lloc i per tant l'accés a les xarxes en qualsevol moment, fent realitat el concepte de connectivitat permanent. L'extensió d'Internet als objectes es preveu com una de les aplicacions fonamentals de tecnologies com ara la identificació per radiofreqüència (RFID), les tecnologies de detecció o la nanotecnologia. La combinació d'aquestes tecnologies permet crear els cada vegada més freqüents objectes "intel · ligents".

Les tecnologies de detecció, com les xarxes de sensors sense fils, són el pont entre els universos físic i virtual, el mitjà que permet que els objectes responguin a les modificacions de l'entorn. Les xarxes de detecció sense fils són comuns en moltes aplicacions:

Accessos protegits, supervisió de l'entorn o automatització domèstica.

Una important baixada dels preus de fabricació de detectors permetrà generalitzar aquests sistemes.

L'impacte d'aquestes tecnologies, sigui de cadascuna d'elles o de la seva utilització combinada, serà extraordinari i obrirà un camp d'oportunitats i models comercials totalment nous.

Si t'ha agradat l'article clica 01:00 m'agrada i comparteix.