Sistemas de identificacion por radio frecuencia
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  • 1. IDENTIFICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA (RFID) Barros Ana, Cheuquelaf Emir, Estrada Viviana, Guarda Eugenia, Quintuprai Pamela. ABSTRACT La Tecnología de la Identificación por Radiofrecuencia, es una herramienta que -aunque no muy masiva- día a día más organizaciones están utilizando, esto debido a la gran utilidad y ventajas que ésta tecnología tiene en comparación con otros sistemas de identificación. Actualmente la gran barrera en la implementación de la RFID es el alto costo del sistema, obstáculo que en un futuro se espera desaparezca gracias a la masificación de su uso. El presente trabajo está elaborado con la finalidad de describir los componentes, funciones y los múltiples beneficios que otorga la tecnología RFID para las personas y sus diversas aplicaciones. Key Words: Identificación por Radiofrecuencia, Electronic Product Code, Etiquetas RFIDs Introducción al tema los cuales afectan. El presente trabajo En la actualidad, se observa que los profundiza en las RFID, historia y avances tecnológicos aumentan su evolución de éstas, analizando sus rapidez día a día, las tecnologías de comienzos hasta el día de hoy, la información y comunicación (TIC) en clasificación según tipo de etiqueta, uso su avance modifica constantemente la actual y visión futura sobre el avance de forma en cómo nos relacionamos, las RFID, ventajas y desventajas sobre facilitando en muchas oportunidades la la implementación de esta tecnología en vida de las personas y empresas. La el mundo empresarial, comercial y tecnología de identificación por radio personal. frecuencia (RFID), llegó para revolucionar los distintos mercados a
  • 2. Metodología la transmisión de la señal que contiene la información. Materiales Esta tecnología mediante dispositivos Los datos obtenidos para el llamados etiquetas (tags), captura estudio, están conformados solo por información que identifican productos, fuentes secundarias. Además, están componentes, hasta personas. “RFID basados en la recopilación y selección proporciona una individualización a de material bibliográfico (papers). través de un único número ID (ID number)” (Dante T. et al, 2007). Fuente Secundaria Se puede decir que las etiquetas de La información secundaria está RFID se asemejan a un código de dada por la recopilación de material barras, pero los RFID incluyen un bibliográfico, principalmente papers, transceptor radioeléctrico y una revistas y publicaciones extraídas de la memoria en la que es posible almacenar búsqueda avanzada en la biblioteca información. virtual UACh a través de las bases de Los RFID tienen muchas aplicaciones, datos EMERALD, EBSCO, ECONLIT, entre ellas se encuentran la logística de SCIRUS, GOOGLE ACADÉMICO, aeropuertos, oficinas de correos, para SCIELO, entre otras. De los que sean capaces de controlar tanto el documentos obtenidos mediante esta estado como la ubicación de su número exhaustiva búsqueda se seleccionó el y otro tipo de información sobre los material más atingente con la productos sin necesidad de intervención investigación del tema en estudio. humana, “acelerando los procesos de inventario y permitiendo optimizar los stock.” (Huidobro, 2004). ¿Qué son los RFID? El uso de los RFID en el sector de comercio, industria y servicios; es RFID (Radio Frequency Identification ilimitado, debido a la necesidad que Devices) dispositivos de identificación presentan estos sectores de leer y por radio frecuencia, se puede definir comprobar datos. como una herramienta tecnológica de Entre las áreas más importantes para la identificación que utiliza ondas aplicación de los RFID podemos electromagnéticas o electrostáticas para mencionar: • Transporte y logística.
  • 3. • Fabricación y procesamiento. raíces vienen de la segunda guerra • Seguridad de personas. mundial, principalmente por los • Identificación y trazabilidad sistemas de radares para los aviones, alimentaría animal. éste radar fue descubierto en 1935 por • Rastreo postal. el físico escocés Robert Alexander • Verificación y control de equipaje. Watson-Watt • Control de peaje y medios de pago electrónico. • Sustitución o uso simultáneo y compartido con códigos de barras. • Vigilancia electrónica. También la tecnología de sistemas RFID, es utilizada para los controles de Fig. 1: Robert Alexander Watson- Watt acceso, sistemas de pago (mobile speedpass) y tarjetas. y su principal objetivo era advertir el acercamiento de los aviones a varios kilómetros de distancia. Al transcurso del tiempo y con el constante avance tecnológico, el desarrollo de los sistemas de radar y las comunicaciones por radiofrecuencia fue evolucionando durante las décadas de 1950 y 1960, ya en 1973, se patento el primer RFID Fig. 1: Etiqueta RFID activa con memoria regrabable por el Estadounidense Mario W. Cardillo. Muchos científicos de Estados Unidos, Historia y evolución de los sistemas Europa y Japón, hicieron RFID investigaciones a cerca de los dispositivos de identificación por radio Si bien los RFID han estado presente frecuencia como identificador de hace décadas, es necesario entender objetos a distancia, y la primera cómo se gestaron y la evolución que aplicación comercial fue la vigilancia de han tenido a través del tiempo. Sus artículos para propósitos de antirrobo (EAS/Electronic Article Surveillance).
  • 4. etiqueta electrónica, un lector y el software (Fernández et al, 2006). Básicamente lo que ocurre es que cuando se enciende el lector, este empieza a emitir una señal a una frecuencia previamente establecida. Cualquier etiqueta que esté asociado a ese lector y que se encuentre en la Fig. 2: Tipo vigilancia antirrobo. proximidad de éste, detectará la señal y usando la energía de la misma, hará En el año 1970 se comenzó a trabajar funcionar sus circuitos internos. Una más intensamente en los chips RFID. vez que la etiqueta haya decodificado la Los álamos National Laboratory de señal como válida, enviará una Estados unidos, desarrollaron un respuesta al lector enviando la sistema de seguimiento de materias información acerca del objeto, como un nucleares, sistema que fuera código único, o en algunos casos comercializado en la década de los 80s. información más detallada; en forma de Luego en 1990 las investigaciones señales de radio modulada. llevaron a la formación del auto-ID Una vez que la información ha sido center (Automatic IDentification), y es procesada se envía al sistema de ahí donde comienza el verdadero control, que es el que gestiona y procesa desarrollo de ésta tecnología. Por último la información, este sistema puede ir cabe destacar que el chip RFID ha desde un microcontrolador hasta un pasado de ser del tamaño de una tarjeta computador lo cual depende de la de crédito, a ser menor a un sello postal. complejidad del sistema a controlar. Funcionamiento Tecnología RFID El modo de funcionamiento de los sistemas RFID es simple, y son necesarios tres elementos básicos: una Fig.4 : Funcionamiento de la Tecnología RFID
  • 5. Componentes de un sistema RFID 1. Lector RFID: compuesto por una antena, un transceptor y un decodificador. 2. Etiqueta RFID: compuesta por Fig.5: Lector RFDI móvil una antena, un transductor radio y un material encapsulado o chip. Etiquetas RFID 3. Subsistema de procesamiento: La etiqueta es el elemento que detecta la proporciona los medios de señal del lector y envía la información almacenamiento y que contiene, la cual puede ir desde un procesamiento de datos. código único hasta información más detallada del objeto al cual está El lector RFID adherido. Las etiquetas tienen varias La estructura del equipo de lectura es formas incluyendo tarjetas flexibles, similar a la de las etiquetas: es necesaria llaveros, relojes, piezas metálicas una antena para comunicarse con la similares a monedas, cintas, papel, e etiqueta y un circuito para gestionar la incluso pueden estar dentro de teléfonos comunicación. celulares. Este dispositivo emite señales de radio a una frecuencia predeterminada, con el fin de interrogar a la etiqueta RFID y obtener una respuesta. Cuando obtiene esta respuesta, convierte la señal de radiofrecuencia en un código numérico Fig. 6: De izquierda a derecha y de arriba abajo: que puede ser transmitido a otros adhesivas de papel, Adhesivas sin sustrato, tarjetas, Llavero, Disco, plásticas de alta resistividad, Pulsera, dispositivos o sistemas. Los lectores En clavo, Integrada en textil, Implantable, Para RFID pueden variar en tamaño, inyección en plástico, En Brida, Brazalete. funcionalidad y coste, dependiendo de su nivel de complejidad y sofisticación Tipos de etiquetas (Fernández et al, 2006). Como indica Roberts (2006) las etiquetas RFID según su fuente de
  • 6. energía pueden clasificarse en pasivas, activas, o semipasivas (o semiactivas, también conocidas como asistidas por batería). • Etiquetas Pasivas Fig. 7: Etiqueta RFID Pasiva También conocidas como • Etiquetas Activas “transponder” son aquellas que no requieren ningún tipo de alimentación A diferencia de las etiquetas pasivas, las interna, es por ello su nombre, ya que activas poseen su propia fuente sólo se activan cuando un lector se autónoma de energía, que utilizan para encuentra cerca para suministrarles la dar corriente a sus circuitos integrados y energía necesaria La señal que les llega propagar su señal al lector. Estas de los lectores induce una corriente etiquetas son mucho más fiables (tienen eléctrica mínima que basta para operar menos errores) que las pasivas, debido a el circuito integrado de la etiqueta para su capacidad de establecer sesiones con generar y transmitir una respuesta. el lector. (Tapia. et al, 2007). Gracias a su fuente de energía son La ventaja de estos dispositivos es que capaces de transmitir señales más al no tener ninguna batería interna su potentes que las de las etiquetas pasivas, costo de fabricación es menor y además lo que les lleva a ser más eficientes en el tamaño es bastante reducido, aunque entornos dificultosos para la por ello la potencia de emisión está radiofrecuencia como el agua (en el limitada y la distancia entre el lector y interior de humanos y ganado), metal el emisor no puede ser muy elevada. En (contenedores, vehículos). También son la práctica, la cobertura alcanzada es del efectivos a distancias mayores pudiendo orden de centímetros hasta un metro. generar respuestas claras a partir de Los sistemas antirrobo de los grandes recepciones débiles (lo contrario que las almacenes son un ejemplo de un tipo de etiquetas pasivas). tecnología RFID pasiva (Bueno et al, 2005). Las etiquetas activas, al contrario de las pasivos, tienen dimensiones mayores y son más caras. Muchas etiquetas activas tienen rangos efectivos de cientos de
  • 7. metros y una vida útil de sus baterías de Este tipo de etiquetas tienen una hasta 10 años. fiabilidad comparable al de las etiquetas activas y a la vez que pueden mantener Debido a la autonomía de las etiquetas el rango operativo de una pasiva. activas, es posible integrar sensores También suelen durar más que las como temperatura, humedad, luz, etiquetas activas. vibración, entre otros, aunque se incrementa sensiblemente el tamaño de las etiquetas (Tapia et al, 2007). Estas etiquetas pueden tener rangos Fig. 9: Etiqueta RFID Semipasiva. mayores de cobertura y memorias más grandes que las etiquetas pasivas, así Rango de Frecuencias de como la capacidad de poder almacenar Funcionamiento información adicional enviada por el transmisor-receptor (Fernández et al, Lo que determina el rendimiento o tasa 2006). de transferencia de datos de los sistemas RFID son su frecuencias de operación. Los sistemas RFID funcionan en distintas frecuencias dependiendo de la aplicación. Huidobro (2004) en su artículo “RFID: Etiquetas Inteligentes” Fig. 8: Etiqueta RFID Activa con encapsulado en las agrupa en cuatro rangos de forma de llavero. frecuencias: • Etiquetas semipasivas Baja Frecuencia LF (9 - 135 KHz).- Su Las etiquetas semipasivas se parecen a principal ventaja es su aceptación en las activas en que poseen una fuente de todo el mundo debido a que está energía propia para hacer funcionar la ampliamente difundida. Los sistemas circuitería del microchip de la etiqueta que utilizan este rango de frecuencia pero utilizan la energía del lector para tienen la desventaja de una distancia de poder comunicarse con él al igual que lectura de sólo unos cuantos centímetros las pasivas (Falomir, 2006). y además sólo pueden leer un elemento a la vez (Alvarado, 2008). La distancia
  • 8. de lectura es inferior a 1.5 metros, por altas velocidades de transmisión. Las lo que las aplicaciones más habituales etiquetas activas que operan en el rango son la identificación de animales, de las microondas son muy usados para inmovilización de vehículos, control de seguimiento y trazabilidad de personas acceso e identificación de objetos u objetos (Roberts, 2006). (Roberts, 2006). Actualmente no existe ningún organismo internacional que regule Frecuencia Alta HF (13,56 MHz).- Esta oficialmente las frecuencias en las que frecuencia también está muy difundida. operan los dispositivos RFID, por lo Normalmente se utiliza en aplicaciones que cada país es responsable de tales como la trazabilidad de productos, normalizarlas. movimientos de equipajes de avión o acceso a edificios. El software Fernández (2006), en su artículo Frecuencia Ultra-alta UHF (433 MHz y “RFID: La tecnología de identificación 860-960 MHz).- Los equipos que operan por radio frecuencia” nos señala que el a estas frecuencias UHF no pueden ser último dispositivo de un sistema de utilizados de forma global porque no identificación por radio frecuencia es el existen regulaciones globales para su sistema de proceso de datos. Las uso y su aplicación depende de la etiquetas sólo de lectura devuelven un legalidad del país. Este tipo de código único grabado “a fuego” al frecuencia se usa comúnmente de forma fabricar el chip. Las etiquetas de lectura/ comercial en seguimiento de envases, escritura, que son más caras que las camiones y remolques de envíos anteriores, permiten leer y/o escribir una (Fernández et al, 2006). longitud mayor de información. Por tanto es necesario usar algún sistema de Frecuencia de Microondas (2,45 GHz y bases de datos que realice la correlación 5,8 GHz).- Estas frecuencias son las entre la información devuelta por la más habituales para las etiquetas etiqueta y el resto de información del activas, y no tienen el problema de la producto. falta de regulaciones globales, además ofrecen largas distancias de lectura y
  • 9. eficiente su central de distribución con sus 98 Mega tiendas, en el año 2004. 1 Usos actuales de los RFID Por otro lado, Mastercard y American Express, utilizan tarjetas con chips Hoy en día las tecnologías RFID, están RFID. inmersas en un sin número de Delta Airlines, es la pionera de las productos, desde equipos altamente aerolíneas en la aplicación de tecnología tecnológicos hasta productos textiles, y RFID en el embarque de bolsas, esto le han permitido que los canales de ha generado una optimización en su distribución, localización de artículos o servicio, evitando extravíos y personas y sistemas de pago, se disminuyendo los costos que conlleva la optimicen en pro de las organizaciones reposición a sus clientes. Esta medida que las utilizan. ha sido ejemplar para que otras Según una investigación realizada por el compañías como British Airlines, Departamento de Ciencias de la gestionen la integración de RFID en sus Información, de la Universidad de procesos. Otago, de Nueva Zelandia, las El Banco Central Europeo, ha tecnologías RFID desde los años determinado utilizar etiquetas RFID, en noventa, han sido aplicadas en las sus billetes de más alta denominación, fuerzas armadas de los Estados Unidos, para evitar la falsificación, ya que el y luego en el 2003 en el ejército del Euro (€) en un tiempo más, superará al Reino Unido. Dólar Americano, y se posicionará Grandes organizaciones, como Wal- como la moneda global, por lo que Mart, Tesco, dos de las más grandes estará más expuesto al plagio. cadenas de retail del mundo o el mismo En lo que respecta a seguridad, en Departamento de Defensa de EE.UU. México el gobierno les incorpora un hoy en día exigen a sus proveedores la chip con tecnología RFID a sus utilización de tecnología RFID en sus funcionarios judiciales de élite, para cadenas de suministro. Tesco, la cadena contar con la información necesaria en de supermercados más grande del Reino caso de secuestros. Sin duda, cada vez Unido, aplico tecnología RFID, en su más productos adoptarán esta plan logístico, para rastrear sus tecnología, en desmedro del clásico, embarques y lograr conectar de forma código de barras, o como complemento de éste, y será cuando se logre la 1 RFID Journal, 28 Septiembre 2004, http://www.rfidjournal.com/article/articleprint/1139/-1/1/
  • 10. estandarización a nivel mundial, y puede modificar es su identificador supere las barreras impuestas por la único EPC (Electronic Product Code), sociedad. ya que existe un solo identificador EPC para cada producto. Las etiquetas RFID permiten un mayor Ventajas de la tecnología RFID control de los productos etiquetados en relación a su ubicación, estado u otro Una de las principales ventajas es el tipo de información sin la necesidad de extenso campo de aplicación de las tener contacto físico o acceso directo al etiquetas RFID ya que se pueden mismo, incluso si están en movimiento, utilizar en: reduciendo los tiempos de registros y optimizando el stock de productos. Identificación y seguimiento de objetos, personas y animales, verificación de la Roberts (2006) destaca algunas ventajas autenticidad, trazabilidad de procesos en el uso de las etiquetas RFID como la (cadenas de montaje), medición de las resistencia al medio y facilidad de condiciones de humedad o temperatura lectura, incluso bajo condiciones en el ambiente, etc. desfavorables (nieve, hielo, niebla, Algunos de los beneficios de la pintura, suciedad o colocación dentro de utilización de identificación por contenedores y vehículos), la rapidez de radiofrecuencia en comparación con respuesta, siendo esta menos de 100ms, otros métodos de identificación, es la lo que supone que un lector de RFID capacidad para almacenar un mayor puede leer varios cientos de etiquetas número de información en forma prácticamente de forma instantánea. segura. Éste tipo de tecnología implementa unos mecanismos de seguridad que evitan su falsificación, Desventajas de la tecnología RFID aspecto que la diferencia de los sistemas de banda magnética o código de barras, Para las empresas, el mayor obstáculo donde la falsificación de tarjetas es para la implementación de las RFID en bastante frecuente. el corto plazo es el costo que implica la Otro de los múltiples beneficios que adquisición, instalación y mantención brinda ésta tecnología es que los RFIDs de esta tecnología, C.M Robert en el son reprogramable. Lo único que no se documento “Radio Frecuency
  • 11. Identification (RFID)” menciona que el almacenar datos personales como los costo de esta tecnología que se ha pasaportes o historias médicas; la integrado en artículos como los tecnología RFID podría utilizarse para electrónicos, manufacturas, seguir o rastrear los movimientos de las farmacéuticos, entre otros en el personas o para trazar un perfil de su mercado norteamericano, dependiendo comportamiento”. El conocimiento de la capacidad de almacenamiento de lo anterior puso en evidencia la información requerida, puede llegar a preocupación de las personas acerca de alcanzar los cien dólares por etiqueta, la posibilidad que esta tecnología además si se considera que se deben transgreda la privacidad individual, y utilizar millones de estos para la se haga mal uso de la información producción de las empresas, no resulta obtenida perjudicando las libertades y rentable la incorporación de esta derechos de los individuos, por lo tecnología, en comparación de otras anterior se han creado numerosos alternativas como lo es la identificación grupos sociales que están en contra de de productos mediante códigos de barra las RFID, como FOEBUD en Alemania, que es relativamente más económico y CASPIAN en Estados Unidos y que que el mencionado anteriormente. luchan por una legislación más fuerte Un gran obstáculo que se ha presentado sobre este tema. para la implementación masiva de esta En el área técnica y operacional de ésta innovación de tecnología, es el debate tecnología, se encuentran problemas sobre la violación de datos de los tales como, el escudo electromagnético usuarios de RFID, en el documento “La (Electromagnetic Shielding) efecto que identificación por radiofrecuencia se produce cuando se interpone un (RFID) en Europa: pasos hacia un material conductor entre una etiqueta y marco político.” Desarrollado por la un lector, por ejemplo, envolver con Comisión de las Comunidades aluminio una etiqueta RFID o la Europeas (COM), exponen que: “La presencia de agua, dificultando su tecnología RFID puede utilizarse para lectura. El efecto del escudo recoger información vinculada directa o electromagnético es proporcional a la indirectamente a una persona frecuencia de lectura de las etiquetas, identificada o identificable y que, por lo siendo menos propensas las etiquetas de tanto, debe considerarse «datos baja frecuencia. (Tapia, et al., 2007). personales»; las etiquetas RFID pueden
  • 12. con la privacidad de la información, constituyen su mayor punto débil, por lo menos hasta que se desarrolle un estándar común que permita el control Conclusiones infranqueable de acceso a los sistemas El interés por la tecnología RFID se ha de RFID. incrementando con rapidez, debido a la gran flexibilidad que presentan los dispositivos de identificación de frecuencias para integrarse con prácticamente cualquier producto, desde llaveros hasta libros, incluso en implantes en seres humanos. Es así como el hombre ha integrado esta tecnología a diversas áreas, generando el surgimiento de muchas aplicaciones, ya que ofrece una gran versatilidad en el control de casi cualquier objeto o persona. A pesar de que actualmente el precio de la tecnología RFID sigue siendo elevado la oferta de este tipo de dispositivos es cada vez mayor, por lo que es cuestión de tiempo que el precio de los RFID decaiga considerablemente y deje éste de ser un impedimento para su uso masivo. A la vista están las innumerables ventajas que otorga la tecnología RFID a las personas en el día a día y las empresas, proveyendo un mecanismo eficiente y cómodo para el control y la logística, entre otros. Sin embargo, actualmente los riesgos relacionados
  • 13. Bibliografía Alvarado, A. 2008. Sistema de control de acceso con RFID. Tesis (Maestro en Ciencias en la especialidad de Ingeniería Eléctrica opción Computación). Instituto Politécnico Nacional, Departamento Ingeniería Eléctrica, México. Bueno, D.V., A. S. Martínez, E. E. López, J. V. Alonso, J. G. Haro. 2005. Sistemas globales de localización y trazabilidad mediante identificación por radio frecuencia (RFID). Working Paper, Universidad Politécnica de Cartagena Falomir, Z. 2006. Sensores de Identificación por Radiofrecuencia. <http://www.dicc- cid.uji.es/InfTec/reports/ICC%202006-10-04.pdf> Accesado 2001 Abril 29 Fernández, S.A, C. Rodríguez-Morcillo.G, J.D. Muñoz. 2006 enero-febrero. RFID: La tecnología de identificación por radiofrecuencia. < http://eureka.ya.com/inosaciu/47-52_RFID_tecnologia_%28I-2006%29-1211.pdf> Accesado 2010 Mayo 2 Huidobro, J. 2004 Ago-Sep. RFID. Etiquetas Inteligentes. Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicaciones <http://www.coit.es/publicac/publbit/bit146/quees.pdf> Accesado 2010 Mayo 2. Krotov, V. y Junglas, I. 2008. RFID as a Disruptive Innovation. Journal of Theoretical and Applied Electronic Commerce Research. <http://www.scielo.cl/pdf/jtaer/v3n2/art05.pdf> Accesado 2010 Abril 29. Roberts, C.2006. Radio frequency identification (RFID). Journal ELSERVIER. <http://www.elsevier.com/framework_products/promis_misc/450877_RadioFreque ncy.pdf > Accesado 2010 Abril 29. Tapia, D., Cueli, J., García, O., Corchado, J., Bajo, J., Saavedra, A. 2007. Identificación por Radiofrecuencia: Fundamentos y Aplicaciones. 1° Jornadas Científicas sobre RFID. <http://bisite.usal.es/webisite/archivos/publicaciones/otrosCongresos/2007/articulo_ rfid_fundamentos_b.pdf > Accesado 2010 Abril 29.