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Claves para comprender una hoja de datos de etiquetas RFID (primera parte)

A menudo, las hojas de datos están escritas por ingenieros electrónicos para ingenieros electrónicos y están llenas de jerga técnica. A menudo, nuestros compradores comunes también son ingenieros, pero a veces no lo son. Entonces, ¿cómo pueden ellos entender las hojas de datos? En este artículo del blog de Trace ID, explicaremos algunos conceptos básicos para hacer más comprensible una hoja de datos de etiquetas RFID para todos, incluso si no son ingenieros.

¿Qué es una hoja de datos?

Una hoja de datos es un documento, impreso o electrónico, donde se describen las especificaciones técnicas, los detalles mecánicos, el formato y las funciones de un componente electrónico. Es en la hoja de datos de etiquetas RFID donde encontrará las respuestas a sus necesidades para aplicaciones de RFID. Por lo que es fundamental entender toda su información profundamente.

Secciones de una hoja de datos de etiquetas RFID

Por lo general, la información que se encuentra en una hoja de datos de etiquetas RFID se organiza de la siguiente manera:

En primer lugar, el nombre del producto y una imagen suficientemente descriptiva. Seguido por formatos y aplicaciones. Luego, algunas especificaciones técnicas y detalles mecánicos. Quizás también sean relevantes los materiales de fabricación y las características de fabricación. Muy importante es saber cómo es el rendimiento de las etiquetas. Finalmente, quizás encuentre las condiciones de la compra, así como las de la entrega.

Tal vez pueda tener más o menos datos en una hoja de datos de una etiqueta RFID, pero estos son los más comúnmente relatados.

¿Qué es importante para usted?

Todos estos datos sobre etiquetas son casi inútiles si no sabemos lo que queremos. Nuestras necesidades deben ser las que determinen qué etiqueta usaremos. Las ondas de radio se comportan de manera diferente según la frecuencia, por lo que es esencial elegir la frecuencia adecuada de acuerdo con las características de su aplicación (tipo de productos, entorno, etc.)

Además, aunque la industria ha trabajado para estandarizar las tres bandas de RFID (LF, HF y UHF), los países de todo el mundo todavía tienen diferentes bandas del espectro de radio para RFID. Por ejemplo, el espectro para banda de baja frecuencia en la mayoría de los países es de 125KHz a 134KHz, para alta frecuencia es generalmente 13.56MHz en todo el mundo, sin embargo, el espectro de ultra alta frecuencia en EE.UU. oscila entre 902MHz y 928MHz y en toda la UE es de 865MHz a 868MHz.

Algunos términos explicados

  • Frecuencia: La frecuencia RFID se refiere al tamaño de las ondas de radio utilizadas para comunicarse entre los componentes del sistema RFID. Cuanto más grande es una onda, menor es el número de repeticiones que una onda completa puede hacer en un segundo. 1Hz equivale a una onda en un segundo, 1KHz equivale a mil ondas por segundo y 1MHz equivale a un millón de ondas por segundo. El tipo de frecuencia determina algunos comportamientos de todo el sistema RFID, por ejemplo, cuanto menor es la frecuencia, más lenta es la velocidad de lectura de datos, pero tiene mayores capacidades para leer bien cerca de metales o líquidos. Por otro lado, cuanto mayor es la frecuencia, más rápida es la velocidad de lectura de datos y más grandes son los rangos de lectura, pero desafortunadamente tiene más sensibilidad a las interferencias causadas por metales o fluidos en el ambiente.
    La baja frecuencia (LF RFID) cubre desde 125 KHz hasta 134 KHz y ofrece un rango de lectura de 10 cm. La alta frecuencia (HF RFID) generalmente opera a 13.56MHz y tiene rangos de lectura de 10cm a 1m. Finalmente, la frecuencia ultra alta (UHF RFID) cubre 433MHz y entre 860MHz y 960MHz. El rango de lectura de los sistemas UHF puede ser de hasta 12 metros, y tiene una velocidad de transferencia de datos más rápida que la LF o la HF, pero es la más sensible a las interferencias y no puede leer a través del metal o el agua.
    Entonces, sabiendo que los sistemas RFID funcionan de manera diferente según sus diferentes bandas de frecuencia, tenemos que examinar las necesidades y condiciones de nuestra aplicación RFID para diseñar la mejor solución de RFID.
    Por ejemplo, si necesitamos identificar objetos con alto contenido de agua o si necesitamos leer objetos a través de materiales metálicos delgados, pero el rango de lectura puede limitarse a centímetros, nuestra mejor opción será un sistema de baja frecuencia RFID. Los usos comunes de las etiquetas RFID de baja frecuencia son el etiquetado de los animales y el control de acceso. Por otro lado, si tenemos que leer muchos elementos a la vez de forma rápida a gran distancia, nuestra mejor solución será la UHF RFID, como lo hacen los almacenes o los peajes.

    Ondas parecidas a las ondas RFID
     
  • Memoria EPC: La memoria EPC es el espacio de almacenamiento dentro del chip de la etiqueta donde se guarda un número único, que identifica el elemento al que está adherida la etiqueta. Este número único generalmente requiere 96 bits de memoria. El EPC es el número único que identifica cada elemento individualmente, como lo hace una identificación personal, es por eso que las etiquetas RFID se fijan directamente a cada objeto y es una de las ventajas más importantes de la tecnología RFID.
  • Memoria de usuario: El banco de memoria de usuario se utiliza para describir el objeto al que está adherida la etiqueta y también está dentro del chip de la etiqueta. La información se personaliza de acuerdo con el negocio y sus datos pueden cambiar con el tiempo, por ejemplo, podría agregarse nueva información relevante sobre el artículo durante su itinerario.
  • Antena: La antena es el componente que envía y recibe datos. En RFID pueden ser de baja frecuencia (LF) de alta frecuencia (HF) o de frecuencia ultra alta (UHF). Las etiquetas y los lectores tienen antenas para formar un campo magnético entre ellos. La antena de la etiqueta tiene diferentes diseños de forma según su frecuencia, uso y fabricante. Por lo general, las antenas están hechas de aluminio, cobre o plata.
  • Lector de RFID: Es un dispositivo fijo o móvil con una antena que recibe los datos de las etiquetas y también envía ondas que son recibidas por la antena de la etiqueta. De esta forma, se crea el campo magnético en sistemas RFID.
  • Etiquetas RFID: Están formadas básicamente por tres elementos: un chip diminuto, un sustrato, comunmente, silicona, y una antena. La antena y el chip están sujetos por una correa en diseños HF o un bucle en diseños UHF. Dentro del chip se almacena información variada (consulte la memoria EPC y la memoria de usuario anteriores). Cuando las ondas de radio del lector llegan a la antena del chip, la antena convierte la energía en electricidad que puede alimentar el microchip con la información. Luego, en el circuito entre el chip y la antena comienza una ola con un poco de potencia, y la antena transforma esta ola en una onda de radio con suficiente potencia para enviar los datos del chip hasta el lector. Las etiquetas pueden tener muchas formas, como una etiqueta inteligente que tiene mucha información impresa, como un diseño propio o el código de barras, o un inlay muy simple encapsulado en cartón o tela. Las etiquetas pueden ser pasivas o activas.
  • Sistema RFID pasivo: Las etiquetas RFID pasivas no tienen batería, por lo que no tienen una fuente de alimentación interna y están alimentadas por la energía electromagnética transmitida desde un lector de RFID. Las etiquetas pasivas de RFID se utilizan para aplicaciones que no necesitan controlar constantemente algunas condiciones de elementos tales como temperatura, ubicación u otros. Los sistemas de RFID pasivos son más baratos que los sistemas de RFID activos y, por lo general, se usan para boletos, carreras deportivas, controles de acceso, etc.
  • Sistema RFID activo: Las etiquetas RFID activas son etiquetas RFID alimentadas por batería que transmiten continuamente su propia señal. Las etiquetas activas ofrecen un rango de lectura mucho más largo que las etiquetas pasivas, una lectura de datos más rápida, un mayor control sobre los productos y una mejor información sobre ellos. Los sistemas de RFID activos son más caros que los sistemas pasivos y se usan generalmente en peajes, industria alimentaria, etc.
  • Protocolo: Conjunto de reglas que rigen el flujo de datos en un sistema de comunicación.
  • Protocolo de interfaz aérea: Interfaz aérea en RFID significa que la comunicación entre una etiqueta y un lector se logra a través de un medio conductor libre, generalmente aire, en lugar de utilizar un cable. Por lo tanto, el protocolo de interfaz aérea es un conjunto de reglas que rigen la forma en que las etiquetas y los lectores se comunican. Estos protocolos están establecidos globalmente en todo el mundo. Por ejemplo, las etiquetas UHF RFID utilizan el protocolo de interfaz aérea ISO 18000 desarrollado para describir las especificaciones de comunicación de lector y etiqueta.
  • Inlay: Un inlay es básicamente un microchip conectado a una antena y montado en un sustrato. Los inlays se denominan “wet inlays” o “dry inlays” dependiendo de si tienen un lado adhesivo o simplemente se unen al material de soporte del sustrato llamado “web”. Los inlays vienen en rollos de entre 5,000 y 20,000 inlays listos para convertirse en etiquetas terminadas.
  • Etiqueta inteligente: La etiqueta inteligente es una etiqueta con mucha información, como el código de barras, el precio, las especificaciones del producto y un inlay RFID incrustado.
Fuentes:
Foto principal: Foto de Jonathan Velasquez en Unsplash.
Foto de Sebastian Kanczok on Unsplash.
Agradecimientos a www.rfidjournal.com, www.blog.atlasrfidstore.com y www.impinj.com/library/blog por proveer de tan excelente y útil contenido que ha ayudado a completar este artículo.
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