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¿Cómo es una etiqueta RFID?

A raíz de una entrada anterior, empezamos a discutir sobre las aplicaciones que nos permite RFID (Identificación por Radiofrecuencia).

Como comentábamos, RFID posibilita identificar un objeto mediante una etiqueta electrónica. Estas etiquetas son muy diferentes, según el uso que se les vaya a dar. Pero podemos caracterizarlas en grupos diferenciados.

Por su alimentación. Pueden ser activas o pasivas. Una etiqueta activa tiene algún tipo de fuente energética propia que le permite obtener la energía. Ya sea una pila o batería, o la conexión a una fuente de corriente (p.e. intregrada en un teléfono móvil). Son más voluminosas y costosas. Se usan para tener un alcance mayor de la comunicación. Suelen estar instaladas en containers de transporte, en chip de pago automático de peajes,…

Por otro lado están las etiquetas pasivas, estas no disponen de ninguna fuente energética interna. ¿De donde sacan la energía para funcionar? Pues del lector. Las etiquetas pasivas obtienen la energía necesaria para su funcionamiento por acoplamiento magnético o eléctrico.

Este fenómeno se descubrió hace un par de siglos, de hecho lo descubrió Michael Faraday en 1831. Observó que si tenemos un conductor cerrado por sus extremos, si hacemos pasar un campo magnético por la superficie que cierra, se genera una corriente por el borde del mismo. La dirección de la corriente viene dada por la Ley de Lenz.

Podemos observar nuestras etiquetas, la espiral impresa hace de antena y de bobina, capta la energía y emite la señal. Cuanto mayor sea la superficie más energía se captará:

En el puntito negro central está toda la circuitería en un pequeño chip de silicio. Al prescindir de la batería estos transpondedores tienen un coste muy bajo.

Son los más usados en la actualidad. Pero tienen un problema. Si tu sitúas la etiqueta de forma perpendicular al lector, el campo magnético no cruza por la superficie de la misma, por lo que no capta energía y no puede transmitir. Probad a poner el bonobús perpendicular al lector y veréis como no lo lee. Podemos encontrarlos en libros, ropa, tarjetas de acceso,…

Para solucionar esto, se inventaron las etiquetas pasivas de acoplamiento por campo eléctrico. De los radares, se sabe que cualquier objeto con un tamaño mayor que la mitad de la longitud de onda de la señal que emitamos es capaz de reflejarla. Por tanto estas etiquetas simplemente reflejan la señal, modulando dentro de la señal reflejada la información a emitir. Es la modulación “backscatter”.

Nos permite diseñar etiquetas mucho más pequeñas ya que trabajan con una frecuencia más alta, y por tanto de una longitud de onda más baja. Al ser etiquetas más pequeñas también son más baratas. Tienen la ventaja de que se pueden leer de forma omnidireccional. El problema radica en la complejidad del lector a la hora de filtrar una señal reflejada.

Si medimos la pista conductora, obtendremos la medida de la mitad de la longitud de onda. Así podremos saber a que frecuencia trabaja.

Estos tags se encuentran en sistemas donde la lectura es cualquier dirección es básica. Se integran en batas de hospital para el control de enfermos, en botes de medicamentos, los chips caninos,…

Podemos también caracterizar las etiquetas por su frecuencia de funcionamiento, por sus aplicaciones, materiales e infinidad de características. Es un campo en desarrollo, aunque existen estándares ISO, todavía no existe una tecnología predominante. Por lo que habrá que ver en los próximos años quien se hace con el mercado RFID.

Conforme avance la tecnología, se reducirá el consumo de los circuitos, y por tanto no se requerirá de tanta superficie para captar la energía. Estos serán más pequeños y baratos. El límite final lo impondrá la física. Así que veremos aplicaciones que jamás soñamos.

 

Alejandro

Oriundo de Zafarraya, ha estudiado Ingeniería de Telecomunicación en la Universidad de Granada y desarrollado su PFC en la Université de Nice-Sophia Antipolis. Actualmente trabaja como Responsable de Ventas en Mercamálaga, tras abandonar el mundo de la consultoría de negocio. - See more at: https://borrowbits.com/tripulacion/#sthash.7EyKlAsD.dpuf

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