Frecuencias RFID, ¿Cuál es la más adecuada para mi proyecto? (Parte 1)
FRECUENCIAS RFID, ¿CUÁL ES LA MÁS ADECUADA PARA MI PROYECTO?
Características de las diferentes frecuencias RFID y sus Tags
Un sistema RFID puede operar en las siguientes frecuencias:
- LF, Low Frequency (125 – 140 KHz): utilizada mundialmente, debido a su mayor longitud de onda la distancia de lectura es bastante limitada (pocos centímetros). Las ondas de radio de baja frecuencia pueden penetrar con facilidad materiales como el agua, tejidos, madera y aluminio, entre otros. Por lo tanto, los tags LF se pueden utilizar para identificar productos como componentes metálicos o que contengan líquidos, sin ver afectado su rendimiento de forma importante. Es esta robustez a la hora de interactuar con otros materiales, lo que hace que esta frecuencia se utilice ampliamente en entornos industriales, siempre que no se requiera mucha distancia de lectura. También se utiliza para controles de acceso (aunque cada vez menos), llaves (acceso a vehículos), etc.
Resumen de características de la tecnología RFID LF:
Campo magnético bien definido
Buen funcionamiento en presencia de metal
Buena capacidad de la señal para atravesar los materiales
Su comportamiento no se ve afectado por los líquidos
Baja velocidad de lectura/escritura
Distancia de lectura bastante limitada (típicamente, 8-10 cm)
- HF, High Frequency (13,56 MHz): también se utiliza en todo el mundo, sobre todo normalizada bajo los estándares ISO14443 e ISO15693; la distancia de lectura es también limitada (puede llegar a unos 90 cm, aproximadamente, bajo la ISO15693) y su uso es bastante amplio: control de acceso, aplicaciones de pago, control de libros en bibliotecas, identificación de pallets, gestión de lavanderías, etc. Las ondas del campo EM HF también pueden penetrar relativamente en materiales como el agua, tejidos, madera y aluminio, por lo que puede utilizarse para identificar objetos que son o contienen este tipo de materiales, aunque su comportamiento se ve más afectado que LF.
Resumen de características de la tecnología RFID HF:
Campo magnético bien definido
La señal puede atravesar la mayoría de materiales, con la excepción de los metales, que causan atenuación
Se pueden leer varios tags a la vez (anticolisión)
El formato de los tags es principalmente tipo etiqueta o tarjeta, aunque también los hay encapsulados para entornos y aplicaciones industriales.
- UHF, Ultra High Frequency (433 Mhz, 868 – 915 MHz): en este caso, esta frecuencia tiene límites locales, definidos por las autoridades respectivas de cada país, y su uso también es muy variado. Las distancias de lectura pueden llegar a varios metros, y la aplicación más típica es logística. En el caso de la frecuencia de 433 MHz, se usa típicamente para aplicaciones con tags activos, para la identificación a larga distancia de vehículos, principalmente, o control de personas u objetos y aplicaciones de seguridad. Las ondas de radio UHF son “absorbidas” por el agua y se reflejan en los metales, por lo tanto, los tags UHF pasivos no pueden utilizarse directamente para identificar productos líquidos o elementos metálicos. Es la frecuencia que se ve más afectada por estos materiales, por lo que es muy importante tenerlo en cuenta.
Resumen de características de la tecnología RFID UHF:
El campo EM no está tan bien definido, podemos encontrar “agujeros”, por lo que es recomendable hacer las lecturas “en movimiento”, que el tag no esté estático
Distancias de lectura elevadas (hasta 10-12 metros)
Elevada velocidad de lectura / escritura
Las señales no pasan a través de los materiales, a diferencia de las frecuencias más bajas
Los rebotes del campo pueden “ampliar” el alcance de lectura, pero también provoca que sea más difícil definir la zona exacta de lectura, por lo que puede haber “falsas lecturas” de tags que supuestamente están fuera del campo
Diferentes frecuencias y límites de potencia según en qué países opera
Los tags, composición y comportamiento
Tanto en LF como en HF, la comunicación con un tag es por acoplamiento inductivo. Es decir, el tag está compuesto por una bobina de cobre y cuando entra dentro del campo creado por una antena, la bobina “absorbe” la energía creada por ese campo magnético y permite alimentar el chip, que entonces comienza a comunicarse con el lector. Los tags UHF en cambio, no tienen una bobina de inducción sino una antena, y se acoplan con el campo del lector de forma capacitiva utilizando el campo eléctrico. En algunos casos los tags pueden utilizar el campo magnético de inducción cuando están cerca del transmisor. Para hacer una buena lectura de los tags, en general, siempre es recomendable que éstos estén paralelos a la antena que crea el campo EM; ahora bien, los tags LF y HF, al estar compuestos por una bobina de inducción (antena de menor superficie), necesitan que el campo EM penetre bien, para poder “energizar” de forma adecuada su chip, por lo que son mucho más sensibles a la orientación que los tags UHF.
Los tags UHF, al estar formados por una antena, que además puede tener formas muy variadas, tienen más “facilidad” a la hora de alimentarse del campo EM y no son tan sensibles a la orientación. Además, como la mayoría de antenas del mercado tienen polarización circular, es más “fácil” que penetre campo EM en el tag, aunque tenga un cierto ángulo respecto la antena. Adicionalmente, algunos diseños de la antena del tag son más sensibles a la orientación que otros; este puede ser otro parámetro a tener en cuenta a la hora de escoger el tag. En todo caso son menos sensibles que los tags LF o HF. Sea como fuere si un tag está completamente perpendicular a la antena, nunca será leído, sea en la frecuencia que sea.