Las etiquetas RFID pasivas se han adoptado ampliamente y algunas aplicaciones muestran una adaptación creativa a necesidades no satisfechas.
Es interesante ver cómo los avances en la tecnología a menudo se adaptan a aplicaciones que no se destacaron en sus escenarios de “casos de uso” originales y cómo las personas inteligentes adaptan o aprovechan las nuevas tecnologías de manera no programada. Un buen ejemplo de este fenómeno es la identificación por radiofrecuencia (RFID), donde las etiquetas inalámbricas, tanto las que no tienen alimentación (pasivas) como las que funcionan con baterías (activas), han encontrado usos que son a la vez innovadores e inteligentes.
¿Qué es una etiqueta RFID? Es una etiqueta pequeña, delgada y plana con un conjunto electrónico integral que contiene un código de identidad y quizás algunos datos adicionales. Es interrogado y leído por un lector sin contacto a una distancia de unos pocos centímetros a varios metros, según el tipo de etiqueta, el diseño, la frecuencia y el entorno operativo.
Debido a su bajo costo, larga vida útil y pequeño tamaño, las etiquetas pasivas se utilizan a menudo para una categoría general llamada "seguimiento de activos". Entre las aplicaciones originales previstas por los defensores de la RFID pasiva estaban la sustitución de los códigos de barras en los paquetes de comestibles (no sucedió) y en los almacenes (mucha adopción allí), tarjetas de identificación personal sin contacto para empleados (también ampliamente utilizadas) y dispositivos inalámbricos. Lectores de tarjetas de crédito y otras tarjetas financieras (nuevamente, adopción generalizada). En algunos casos, la RFID pasiva sustituiría a los lectores ópticos de códigos de barras; en otros, reemplazaría el contacto físico y el golpe.
Tenga en cuenta que las etiquetas activas ofrecen una historia y un conjunto de aplicaciones muy diferentes. Por ejemplo, ahora están integrados en balones de fútbol profesionales, e incluso en los jugadores, para rastrear con precisión su ubicación y movimiento con precisión centimétrica en tiempo real. Esto requiere velocidades de interrogación y actualizaciones en el rango de kilohercios para proporcionar la precisión deseada. Si bien estos usos son espectaculares, son relativamente costosos tanto en el soporte de los sistemas como en las etiquetas, ya que la etiqueta debe reemplazarse (o desecharse la bola) cuando la batería se agota; la carga inalámbrica es una opción, pero trae otros problemas técnicos).
Los conceptos básicos de RFID pasivo son simples
Una etiqueta pasiva es un ejemplo de recolección continua de energía esporádica en lugar de continua, ya que solo extrae la energía que necesita de un campo electromagnético como fuente por parte del lector cuando es interrogado. El lector crea un campo oscilante que es interceptado por la antena de la etiqueta, que en realidad es más una bobina electromagnética que una antena tradicional. La energía inducida se rectifica para cargar una pequeña condensador que luego alimenta la etiqueta (Figura 1).
Luego, la etiqueta intercambia sus datos con el lector mediante modulación de retrodispersión.
Una etiqueta RFID pasiva tiene tres componentes principales: la electrónica del chip en sí, que tiene memoria, conversión de energía e "inteligencia"; la antena; y un sustrato sobre el que se montan el chip y la antena (Figura 2 y XNUMX).
La etiqueta se puede empaquetar de varias maneras: (1) Incrustación, con solo la antena RFID, el chip y el sustrato, y sin etiqueta de papel ni envoltura de plástico; (2) etiqueta, donde se envuelve una etiqueta alrededor de la incrustación (Figura 3 y XNUMX); o (3) etiqueta autónoma, en la que se envuelve una funda protectora alrededor de la incrustación y la transforma en una etiqueta que puede diseñarse para que sea bastante resistente.
Algunas etiquetas están diseñadas para funcionar en superficies metálicas; por el contrario, otros dejarán de funcionar si se aplican sobre superficies metálicas. En general, cuanto más pequeña es la etiqueta, menor es el rango de lectura.
RFID es a la vez viejo y nuevo. La comprensión del principio de acoplamiento mutuo es bastante antigua, por supuesto, y la idea de transmitir potencia e interrogar una respuesta pasiva se ha entendido durante décadas y se ha perseguido durante unos 50 años. Los sistemas RFID se volvieron prácticos con el desarrollo de circuitos integrados diminutos y de costo ultrabajo y sus procesos, que podían soportar las múltiples funciones necesarias en un paquete súper delgado adecuado.
Una vez que la RFID superó la etapa embrionaria, la industria estableció múltiples estándares para mejorar la interoperabilidad. Entre las frecuencias en uso se encuentran 125 kHz a 134.2 kHz, 13.56 MHz, 860 MHz a 960 MHz y 2.45 GHz a 5.8 GHz (llamadas etiquetas de microondas). Cada banda tiene características operativas y de rendimiento definidas, y cada una ofrece compensaciones en alcance, rendimiento, direccionalidad, costo y otros atributos de RF (Figura 4 y XNUMX).
Los estándares también definen cómo se formatean los datos RFID (los patrones de bits y los campos de datos), el rango (a veces las aplicaciones quieren más, otras quieren menos), el protocolo de ciclo de lectura y más. Dado que los poderes de interrogación de las tarjetas pasivas leen señales, su potencia es muy limitada, por lo que el protocolo es fundamental ya que hay oportunidades limitadas para múltiples reintentos.
Este artículo no discutirá los detalles técnicos de la RFID pasiva; las Referencias mencionan algunas fuentes útiles de dicha información. En cambio, este artículo analizará dos aplicaciones interesantes de las etiquetas RFID pasivas, que han llegado al mercado masivo de consumidores promedio y que son algo inesperadas.
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Referencias externas
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