Sistemas y frecuencias RFID
Los sistemas RFID pueden desglosarse por la banda de frecuencia dentro de la cual operan: baja frecuencia, alta frecuencia y frecuencia ultra alta. También hay dos categorías amplias de sistemas: RFID pasivo y activo. En las secciones siguientes, exploraremos las frecuencias y los tipos de sistemas RFID.
¿Cómo se pueden clasificar los sistemas RFID?
Los sistemas RFID a menudo se clasifican por su banda de frecuencia operativa. La frecuencia se refiere al tamaño de las ondas de radio que se utilizan para comunicarse entre los componentes del sistema. Los sistemas RFID de todo el mundo funcionan en bandas de baja frecuencia (LF), alta frecuencia (HF) y ultra alta frecuencia (UHF). Las ondas de radio se comportan de manera diferente en cada una de estas frecuencias y existen ventajas y desventajas asociadas con el uso de cada banda de frecuencia.
Por ejemplo, si un sistema RFID funciona a una frecuencia más baja, tiene una velocidad de lectura de datos más lenta, pero mayores capacidades para leer cerca o sobre superficies metálicas o líquidas. Si un sistema opera a una frecuencia más alta, generalmente tiene velocidades de transferencia de datos más rápidas y rangos de lectura más largos, pero más sensibilidad a la interferencia de ondas de radio causada por líquidos y metales en el medio ambiente. Sin embargo, las innovaciones tecnológicas de los últimos años han hecho posible el uso de sistemas RFID de frecuencia ultra alta en torno a líquidos y metales.
RFID de baja frecuencia (LF)
La banda LF cubre frecuencias de 30 KHz a 300 KHz. Normalmente, los sistemas LF RFID funcionan a 125 KHz, aunque hay algunos que funcionan a 134 KHz. Esta banda de frecuencia proporciona un rango de lectura corto de 10 cm y tiene una velocidad de lectura más lenta que las frecuencias más altas, pero no es muy sensible a la interferencia de ondas de radio.
Las aplicaciones LF RFID incluyen control de acceso y seguimiento de ganado.
Los estándares para los sistemas de seguimiento de animales LF se definen en ISO 14223 e ISO / IEC 18000-2. El espectro de ondas kilométricas no se considera una aplicación verdaderamente global debido a las ligeras diferencias en los niveles de frecuencia y potencia en todo el mundo.
RFID de alta frecuencia (HF)
La banda de HF varía de 3 a 30 MHz. La mayoría de los sistemas RFID HF funcionan a 13,56 MHz con rangos de lectura entre 10 cm y 1 m. Los sistemas de HF experimentan una sensibilidad moderada a las interferencias.
HF RFID se usa comúnmente para aplicaciones de emisión de boletos, pago y transferencia de datos.
Existen varios estándares HF RFID, como el estándar ISO 15693 para el seguimiento de artículos y los estándares ECMA-340 e ISO / IEC 18092 para comunicación de campo cercano (NFC), una tecnología de corto alcance que se usa comúnmente para el intercambio de datos entre dispositivos. Otros estándares de HF incluyen los estándares ISO / IEC 14443 A e ISO / IEC 14443 para la tecnología MIFARE, que se usa en tarjetas inteligentes y tarjetas de proximidad, y el JIS X 6319-4 para FeliCa, que es un sistema de tarjetas inteligentes comúnmente usado en dinero electrónico. tarjetas.
RFID de frecuencia ultra alta (UHF)
La banda de frecuencia UHF cubre el rango de 300 MHz a 3 GHz. Los sistemas RAIN RFID cumplen con el estándar UHF Gen2 y utilizan la banda 860 a 960 MHz. Si bien existe cierta variación en la frecuencia de una región a otra, los sistemas RAIN RFID en la mayoría de los países operan entre 900 y 915 MHz.
El rango de lectura de los sistemas UHF pasivos puede ser de hasta 12 m, y UHF RFID tiene una velocidad de transferencia de datos más rápida que LF o HF. La RFID UHF es la más sensible a las interferencias, pero muchos fabricantes de productos UHF han encontrado formas de diseñar etiquetas, antenas y lectores para mantener un alto rendimiento incluso en entornos difíciles. Las etiquetas UHF pasivas son más fáciles y económicas de fabricar que las etiquetas LF y HF.
RAIN RFID se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, que van desde la gestión de inventario minorista hasta la lucha contra la falsificación farmacéutica y la configuración de dispositivos inalámbricos. La mayoría de los nuevos proyectos de RFID utilizan UHF (RAIN) en lugar de LF o HF, lo que convierte a RAIN en el segmento de más rápido crecimiento del mercado de RFID.
La banda de frecuencia UHF está regulada por un único estándar global llamado ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63) estándar UHF. Impinj encabezó el desarrollo del estándar Gen2, presionó a los gobiernos para asignar el espectro de frecuencias y cofundó elAlianza RAIN RFIDjunto con Google, Intel y Smartrac para promover la adopción universal de las soluciones de tecnología RAIN en muchos mercados verticales diferentes.
RAIN RFID utiliza el estándar UHF Gen2 y es el segmento de más rápido crecimiento en el mercado RFID.
Sistemas activos de RFID
En los sistemas RFID activos, las etiquetas tienen su propio transmisor y fuente de alimentación. Por lo general, la fuente de energía es una batería. Las etiquetas activas emiten su propia señal para transmitir la información almacenada en sus microchips.
Los sistemas RFID activos normalmente operan en la banda de frecuencia ultra alta (UHF) y ofrecen un alcance de hasta 100 m. En general, las etiquetas activas se utilizan en objetos grandes, como vagones de ferrocarril, grandes contenedores reutilizables y otros activos que deben rastrearse a largas distancias.
Hay dos tipos principales de etiquetas activas: transpondedores y balizas. Los transpondedores se “despiertan” cuando reciben una señal de radio de un lector y luego se encienden y responden transmitiendo una señal de regreso. Debido a que los transpondedores no irradian ondas de radio de forma activa hasta que reciben una señal del lector, conservan la vida útil de la batería.
Las balizas se utilizan a menudo en sistemas de localización en tiempo real (RTLS) para rastrear la ubicación precisa de un activo de forma continua. A diferencia de los transpondedores, las balizas no se encienden con la señal del lector. En cambio, emiten señales a intervalos preestablecidos. Dependiendo del nivel de precisión de localización requerido, las balizas se pueden configurar para emitir señales cada pocos segundos o una vez al día. La señal de cada baliza es recibida por antenas lectoras que están ubicadas alrededor del perímetro del área que se está monitoreando y comunican la información de identificación y la posición de la etiqueta.
El ecosistema inalámbrico para los clientes es muy grande y crece día a día, hay casos de uso en los que la RFID activa y la RFID pasiva se implementan simultáneamente para un enfoque aditivo para la gestión de activos o sensores.
Sistemas RFID pasivos
En los sistemas RFID pasivos, el lector y la antena del lector envían una señal de radio a la etiqueta. La etiqueta RFID luego usa la señal transmitida para encenderse y reflejar la energía de regreso al lector.
Los sistemas RFID pasivos pueden operar en bandas de radio de baja frecuencia (LF), alta frecuencia (HF) o ultra alta frecuencia (UHF). Como los rangos del sistema pasivo están limitados por la potencia de la retrodispersión de la etiqueta (la señal de radio reflejada desde la etiqueta hacia el lector), normalmente son menores de 10 m. Debido a que las etiquetas pasivas no requieren una fuente de alimentación o transmisor, y solo requieren un chip de etiqueta y una antena, son más baratas, más pequeñas y más fáciles de fabricar que las etiquetas activas.
Las etiquetas pasivas se pueden empaquetar de muchas formas diferentes, según los requisitos específicos de la aplicación RFID. Por ejemplo, pueden montarse sobre un sustrato o colocarse entre una capa adhesiva y una etiqueta de papel para crear etiquetas RFID inteligentes. Las etiquetas pasivas también se pueden incrustar en una variedad de dispositivos o paquetes para que la etiqueta sea resistente a temperaturas extremas o productos químicos agresivos.
Sistemas pasivos asistidos por batería (BAP)
Una etiqueta RFID pasiva asistida por batería es un tipo de etiqueta pasiva que incorpora una característica de etiqueta activa crucial. Si bien la mayoría de las etiquetas RFID pasivas utilizan la energía de la señal del lector RFID para encender el chip de la etiqueta y la retrodispersión al lector, las etiquetas BAP utilizan una fuente de alimentación integrada (generalmente una batería) para encender el chip, por lo que toda la energía capturada de el lector se puede utilizar para retrodispersión. A diferencia de los transpondedores, las etiquetas BAP no tienen sus propios transmisores.
