Cómo las aplicaciones de seguimiento de activos en interiores están adoptando la tecnología RFID

　　La tecnología RFID no es la única solución para aplicaciones de posicionamiento en interiores. Sin embargo, como parte de un sistema multitecnológico, es una solución muy eficaz.

　　Las etiquetas RFID tienen una larga historia, que se remonta a los sistemas de transpondedor usados por los aviones militares durante la Segunda Guerra Mundial para distinguir entre "amigo y enemigo". Desde entonces, RFID se ha utilizado en sistemas de identificación de activos. Recientemente, se ha lanzado al mercado como una solución de posicionamiento interior en tiempo real. Este artículo describe brevemente cómo funciona el RFID, cómo puede aplicarse al seguimiento de activos en interiores y comparaciones con otras tecnologías similares.

　　01Cómo funciona RFID

　　Un sistema RFID, es decir, la identificación por radiofrecuencia, consta de dos partes: un transpondedor (o etiqueta) que contiene datos que pueden leerse vía RF; Un interrogador (o lector/escritor) puede leer datos del remitente.

　　El modo específico de comunicación entre estas dos partes (conocido como el "mecanismo de acoplamiento") determina la cobertura, complejidad y coste del sistema. (Aquí, "acoplamiento" se refiere a la transmisión de información entre la etiqueta y el lector/escritor.) Actualmente, existen tres mecanismos de acoplamiento en el mercado: acoplamiento inductivo, acoplamiento capacitivo y acoplamiento por retrodispersión.

　　Acoplamiento inductivo

　　Desde el desarrollo de la tecnología RFID, existe el acoplamiento inductivo, con sistemas de la época que incluían grandes etiquetas con complejos mecanismos de antena, usados principalmente para rastrear objetos grandes (como coches y ganado). Las etiquetas acopladas inductivamente extraen información del campo magnético generado por el lector y la modulan. El lector mide las ondas de radio a través de etiquetas y las decodifica en datos. Los campos magnéticos utilizados en estos sistemas caen rápidamente, por lo que el rango efectivo de reconocimiento del acoplamiento inductivo es de aproximadamente 1 cm a 1 m.

　　Acoplamiento capacitivo

　　Cuando los grandes sistemas de detección se convirtieron en la única opción en el mercado, se desarrollaron sistemas de acoplamiento capacitivo para reducir el coste y el tamaño de la RFID. El chip conductor se utiliza en lectores y etiquetas para formar la capacitancia y los datos de señal cambiando la capacitancia del circuito. La distancia entre estos sistemas es muy corta (1 cm), y la orientación del parche es importante, por lo que las aplicaciones típicas requieren insertar tarjetas de identificación en el lector. A medida que los circuitos de inducción se reducen, el mercado de sistemas de condensadores limitados también está disminuyendo.

　　De hecho, la mayoría de los sistemas RFID utilizan actualmente algún tipo de acoplamiento capacitivo. Sin embargo, siguen viéndose afectadas por la intensidad del campo magnético lejano. Para lograr comunicación a larga distancia, los sistemas RFID deben utilizar señales de mayor frecuencia y depender de señales electromagnéticas procedentes de fuentes eléctricas

　　Acoplamiento por retrodispersión

　　El acoplamiento por retrodispersión es un modelo de principio de radar. El lector emite señales UHF o de microondas, que se reflejan al contacto con el objetivo y transportan la información del objetivo. Esto se basa en las leyes de propagación espacial de las ondas electromagnéticas, con un alcance de reconocimiento mayor a 1 mm. Por supuesto, si ampliar el rango de reconocimiento es una ventaja o una desventaja depende del caso de uso.

　　02Tipos de etiquetas RFID

　　El mercado RFID se categoriza según el método de suministro eléctrico de las etiquetas RFID. Si una etiqueta tiene energía a bordo afecta a su tamaño, precio, rango de lectura y si puede soportar sensores adicionales.

　　Etiquetas pasivas

　　Las etiquetas pasivas no tienen fuente de alimentación interna. Responden absorbiendo parte de la información de la señal del lector. Esto los hace baratos, duraderos y sin ruido (en el espectro radioeléctrico). Debido a la falta de datos consistentes, no pueden usarse para escribir y almacenar datos de sensores. Tienen un rango de selección de datos más bajo y requieren lectores y escritores de alto rendimiento y alto coste.

　　Etiquetas semipasivas

　　Las etiquetas semipasivas (también conocidas como etiquetas "semiactivas" y "de asistencia de batería") incluyen una batería integrada. Al igual que las etiquetas pasivas, solo transmiten cuando hay una señal del lector y del escritor. La batería puede alimentar tanto el sensor como la antena. Las etiquetas semipasivas permiten que se reflejen más señales al lector/escritor, proporcionando así una distancia de lectura/escritura mayor que las etiquetas pasivas. Son más grandes y caras que las etiquetas pasivas, y tienen una duración limitada de la batería.

　　Etiquetas activas

　　Las etiquetas activas tienen una fuente de energía local (como una batería o energía fotovoltaica) y pueden emitir sus propias señales. Aunque se definen como etiquetas, técnicamente no dependen de recibir y modular señales del lector. En su lugar, son radios de corto alcance. Desde una perspectiva operativa, esta distinción puede no ser tan importante, así que nos centramos en el mercado e incluimos a ellos aquí. En comparación con las etiquetas pasivas y semi-pasivas, las etiquetas activas tienen un mayor alcance de reconocimiento (hasta 1 kilómetro), mayor capacidad, tamaño y coste de memoria, y pueden funcionar con lectores y escritores más débiles.

　　03Seguimiento de activos utilizando tecnología RFID

　　Antes de evaluar las ventajas de la RFID como tecnología de seguimiento de activos, es necesario aclarar el significado de "rastreo". El RFID se ha utilizado desde el principio para el seguimiento de activos en el sentido de hojas de cálculo. Facilita identificar y registrar los elementos rastreados cercanos. Si tu objetivo es asegurarte de que todos los vagones que pasen por la puerta A también pasen por la puerta B, o confirmar si los empleados están entrando en el edificio, entonces RFID es una solución excelente que ha sido exhaustivamente probada y validada.

　　En estos casos de uso, la RFID compite más directamente con los códigos de barras o los códigos QR. Tiene una clara ventaja al permitir la lectura y la escritura a distancia. Las etiquetas RFID activas o semipasivas pueden proporcionar información valiosa sobre los sensores. Por otro lado, los lectores emparejados con etiquetas pasivas no son baratos, mientras que las etiquetas semi-pasivas son muy caras y tienen una vida útil limitada.

　　Un tipo de seguimiento más desafiante es aprender la ubicación en tiempo real del activo de seguimiento. Aunque este es un caso de uso relativamente nuevo en RFID, ya existen muchas soluciones comerciales en el mercado.

　　Estos programas funcionan de diferentes maneras. Algunas soluciones utilizan RFID pura para la identificación de objetos, mientras emplean otra tecnología para la medición de distancias. Casi todos los que dependen completamente de RFID utilizan etiquetas RFID activas. Aunque algunos estudios han utilizado etiquetas RFID pasivas, el coste de los lectores pasivos y el limitado alcance de reconocimiento del sistema han impedido su aplicación comercial

　　Los Sistemas de Localización en Tiempo Real (RTLS) que utilizan etiquetas RFID activas rinden mejor que tecnologías competidoras como Bluetooth, Bluetooth de Baja Energía (BLE), WiFi, Ultrasonidos y Ultra-Wide-Wideband (UWB). RFID se basa principalmente en el sistema LANDMARC, que determina la ubicación comparando el RSS de las etiquetas activas con el RSS de las etiquetas de referencia en ubicaciones conocidas.

　　RFID tiene un rango de reconocimiento más amplio que BLE. En comparación con los 70 metros de BLE, puede cubrir 1 kilómetro al aire libre. Esto puede ser menos crítico en entornos interiores sin obstáculos (como paredes o suelos), pero en almacenes o graneros, el alcance de reconocimiento de las etiquetas RFID activas permite a las empresas usar menos lectores y escritores, reduciendo así costes y minimizando posibles fallos.

　　El RFID como solución de seguimiento de activos también presenta algunos inconvenientes. Como todas las soluciones basadas en RF/RSSI, tiene vulnerabilidades. Dado que las señales RF pueden atravesar paredes, es difícil determinar de qué habitación proviene la señal. El alto ancho de banda utilizado por los rastreadores activos (especialmente los remotos) es muy susceptible a interferencias. Además, en comparación con BLE, las etiquetas y lectores son mucho más caros.

　　RFID ha logrado un éxito tremendo como parte de todo el sistema híbrido. Proporciona una identificación fiable y puede servir como tecnología complementaria a los sistemas de información de posicionamiento que dependen de ultrasonidos, infrarrojos o ultra-banda ancha

　　Conclusión

　　Actualmente, la tecnología RFID no puede ofrecer una solución independiente para el posicionamiento en interiores. En este sentido, no es la única opción. Sin embargo, como parte de un sistema multitecnológico, RFID ha aportado décadas de historial fiable de identificación a la posición interior.