EstadoDelArteTecnologiasRFID

Estado del Arte en Tecnologas RFID

Eva Gotor CarrascoEscuela Universitaria de Informtica Universidad Politcnica de Madrid

Madrid, Junio 2009

Este documento corresponde a la tesis de fin de carrera presentada por Da. Eva Gotor Carrasco en la Escuela Universitaria de Informtica de la Universidad Politcnica de Madrid, defendida en el mes de junio de 2009 siendo su tutor el profesor Jorge Rami Aguirre. El trabajo realizado por Eva presenta un estudio de los orgenes de las tecnologas de identificacin por radiofrecuencia y nos muestra el desarrollo actual y sus aplicaciones, dedicando adems los ltimos captulos a los conceptos de la seguridad inherente a los dispositivos RFID as como las amenazas que pueden traer de la mano un mal uso de dichas tecnologas. Madrid, julio de 2009 El tutor de la tesis

Estado del arte en tecnologas RFID

AGRADECIMIENTOS Me gustara agradecer en primer lugar a Jorge Rami Aguirre, mi tutor del TFC, por la realizacin de todo el seguimiento de este Trabajo Fin de Carrera. A David del Coso Moreno, Jefe de Proyecto de Calidad y Organizacin de Correos, por el material que me facilit sobre el sistema de radiofrecuencia en Correos. A mis padres, Raquel y Silvino, permitirme y facilitarme el poder estudiar la carrera que hoy concluyo. Gracias por facilitarme el poder estudiar la carrera que siempre he querido, ya que sin vosotros esto no hubiera sido posible. A Pablo, por ayudarme y ensearme tantas veces a lo largo de la carrera y por el material acerca de la tecnologa RFID que me ha facilitado. Y por ltimo, a mis amigos y mi familia por estar siempre a mi lado.

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NDICE Pgina 1.- HISTORIA.............................................................................................. 5 2.- TECNOLOGAS DE AUTO IDENTIFICACIN. ............................................. 8 2.1.- POR QU RFID ES LA TECNOLOGA DE AUTO IDENTIFICACIN DEL FUTURO?. .......................................................................................... 13 3.- QU ES UN SISTEMA RFID?. ............................................................... 15 4.- ASPECTOS FSICOS DE LA TECNOLOGIA RFID. ...................................... 17 4.1.- PARMETROS QUE INTERVIENEN EN EL COMPORTAMIENTO DE LA ETIQUETA.......................................................................................... 20 4.2.- INTERFERENCIAS. ...................................................................... 22 5.- ARQUITECTURA RFID........................................................................... 24 5.1.- TAG O ETIQUETAS RFID. ............................................................ 24 5.1.1.- TIPO DE ETIQUETAS RFID. ................................................... 28 5.1.1.1.- ETIQUETAS PASIVAS. ..................................................... 28 5.1.1.2.- ETIQUETAS ACTIVAS. ..................................................... 30 5.1.1.3.- ETIQUETAS SEMI-ACTIVAS O SEMI-PASIVAS................... 31 5.1.2.- CAPACIDAD.......................................................................... 32 5.1.3.- CHIPS: TIPOS DE MEMORIA. ................................................. 34 5.1.4.- ANTENA............................................................................... 36 5.1.5.- ELECTRONIC PRODUCT CODE. .............................................. 38 5.2.- EL LECTOR................................................................................................... 44 5.2.1.-OPERACIONES BSICAS DE LOS LECTORES RFID. ................... 46 5.2.2.- CMO ELEGIR EL LECTOR..................................................... 47 5.3.- MIDDLEWARE. ........................................................................... 49 5.3.1.- FUNCIONALIDADES CLAVES. ................................................. 50 5.3.2.- ARQUITECTURA DEL MIDDLEWARE. ...................................... 52 5.3.3.- LOS RETOS DEL MIDDLEWARE. ............................................. 53 5.3.3.- LOS RETOS DEL MIDDLEWARE. ............................................. 53 5.3.4.- COMO ELEGIR EL MIDDLEWARE. ........................................... 54 5.3.5.- CUL ES EL MERCADO ACTUAL?. ......................................... 54 5.4.- PROGRAMADORES RFID.............................................................. 55 5.4.1.- IMPRESORAS RFID. .............................................................. 56 6.- COMUNICACIN ENTRE LOS SISTEMAS RFID. ....................................... 58 6.1.- INTERFAZ AREA........................................................................ 58 6.2.- FRECUENCIAS DE OPERACIN. ................................................... 60 6.3.- RANGOS DE ALCANCE................................................................. 65 7.- APLICACIONES ACTUALES Y POTENCIALES............................................ 67 7.1.- CONTROL DE DISTRIBUCIN DE FRMACOS EN HOSPITALES. HOSPITAL GREGORIO MARAN MADRID. .......................................... 69 7.2.- INVENTARIO. ............................................................................. 73 7.2.1.- TRAZABILIDAD EN DESIGUAL................................................ 78 7.3.- METRO DE MADRID. ................................................................... 80 7.4.- IDENTIFICACIN DE PACIENTES EN HOSPITALES. HOSPITAL COSTA DEL SOL, MLAGA. ............................................................................. 81 7.5.- IDENTIFICACIN DE MASCOTAS. ................................................ 85 3


7.6.- TELEPEAJES. .............................................................................. 88 7.7.- CORREOS................................................................................... 92 7.8.- IMPLANTES EN HUMANOS........................................................... 94 8.- BENEFICIOS DEL USO DE LA TECNOLOGIA RFID.................................... 96 9.- INCONVENIENTES DEL USO DE LA TECNOLOGIA RFID. ........................ 102 10.- SEGURIDAD..................................................................................... 107 10.1.- PROPIEDADES DE LA SEGURIDAD............................................ 109 10.2.- MECANISMOS DE SEGURIDAD Y SU PROPSITO....................... 110 10.3.- CIFRADO DE DATOS. .............................................................. 111 10.3.1.- MODULACIN ASK............................................................ 112 10.3.2.- MODULACIN FSK. ........................................................... 113 10.3.3.- MODULACIN PSK. ........................................................... 114 10.4.- RIESGOS TCNICOS................................................................ 115 10.5.- VIRUS EN RFID....................................................................... 119 10.6.- PROTOCOLO DE CRIPTOGRAFA LIGERA HB. ............................ 124 10.7.- MEDIDAS DE SEGURIDAD PROPUESTAS HASTA LA FECHA......... 127 11.- AMENAZA A LA PRIVACIDAD. ............................................................ 130 11.1.- PROBLEMAS A LA INTIMIDAD Y PROTECCIN DE DATOS PERSONALES. .................................................................................. 134 11.2.- NORMAS DE REGULACIN....................................................... 136 11.3.- CMO NOS RESGUARDA LA LEY ORGNICA DE PROTECCIN DE DATOS DE LA TECNOLOGA RFID?. ................................................... 139 12.- NECESIDAD DE LEYES. ..................................................................... 141 13.- INTERNET DE LOS OBJETOS. ............................................................ 143 14.- REGULACIN Y ESTNDARES. .......................................................... 147 14.1.- GEN 2. ................................................................................... 156 14.1.1.- EL ESTNDAR Gen2. ......................................................... 158 14.1.2.- QU MEJORA Gen2?. ....................................................... 160 14.1.3.- RFID EN UN FUTURO. ....................................................... 164 14.2.- EMPRESAS INVOLUCRADAS EN EL DESARROLLO, INVESTIGACIN Y ESTANDARIZACIN DE RFID............................................................. 165 15.- SITUACION ACTUAL DE LA TECNOLOGIA RFID EN LAS EMPRESAS ESPAOLAS. ........................................................................................... 168 16.- EN CONTRA DE RFID........................................................................ 174 Bibliografa ............................................................................................. 179

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1.- HISTORIA.RFID o Identificacin por radio frecuencia se trata de un nombre muy moderno para una tecnologa que ha venido existiendo desde hace 50 aos, tecnologa que naci en el mbito militar. La historia de la radio frecuencia se remonta a 1864 cuando James Clerk Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnticas. En 1888 Heinrich Hertz demostr la existencia de ondas electromagnticas mediante la construccin de un aparato que produca y detectaba ondas en la regin UHF. Los orgenes de la tecnologa RFID no estn claros, ya que algunas personas consideran como origen de esta tecnologa una herramienta de espionaje utilizada por el gobierno sovitico en 1945, la cual fue inventada por Lon Theremin, una vez finalizada la Segunda Guerra Mundial. Dicha herramienta consista en un dispositivo de escucha pasivo. Sin embargo, estos orgenes son dudosos ya que se trataba de un dispositivo de escucha encapsulado pasivo y no una etiqueta de identificacin tal y como hoy la conocemos. Por el contrario, otros consideran que la tecnologa que est mucho ms relacionada con el origen de RFID es la antena IFF o transpondedor IFF la cual entr en funcionamiento en el ao 1939. Durante la Segunda Guerra Mundial los britnicos utilizaron esta tecnologa para distinguir entre sus propios aviones de regreso a sus bases y aquellos aviones del enemigo que venan a atacarles desde la costa francesa. Ya que con anterioridad a esta tecnologa necesitaban que el avin aterrizara en una de sus bases para distinguir si se trataba de un avin enemigo o amigo. Gracias a esta tecnologa esta distincin era capaz de realizarse a una distancia de hasta 40 kilmetros. Este sistema consista en instalar una antena en el fuselaje de los aviones aliados de manera que respondieran correctamente a una seal de interrogacin que se les enviaba, y de este modo podran distinguir entre un avin amigo de un avin enemigo. Las siglas IFF hacen referencia a Identify: Friend or Foe, lo cual significa Identificacin: Amigo o enemigo. Aunque estos sistemas daban servicio desde la Segunda Guerra Mundial, no eran satisfactorios para alta velocidad o para trfico de aeronaves denso, a pesar de esto, sobre este sistema est basado el control de avin y comercial actual. Otro trabajo relacionado con RFID es un artculo que public en 1948 Harry Stockman titulado Communication by Means of Reflected Power, ttulo que en espaol significara Comunicacin por medio de energa reflejada. En l se expresaba: [] el trabajo de investigacin y de desarrollo tiene que ser realizado antes que los problemas bsicos restantes en la comunicacin de la energa reflejada se solucionen, y antes de que el campo de aplicaciones tiles se explore [].

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Desde este artculo hicieron falta 30 aos para que los avances en multitud de campos se convirtieran en una realidad como la que es hoy en da la tecnologa RFID. A travs de muchos aos de innovacin e investigacin, RFID ha alcanzado un punto de desarrollo en el que tanto el coste como el tamao hacen que pueda ser utilizado en un sinnmero de productos, desde contenedores de barcos hasta simples documentos. Aunque el alto coste dificult la utilizacin de esta tecnologa por parte de las empresas y los particulares, se ha conseguido miniaturizar y automatizar tanto los procesos de fabricacin de la tecnologa RFID que hoy en da se trata de una tecnologa al alcance prcticamente de cualquier organizacin y de todo aquel que quiera usarla. Ya en 1994 el departamento de defensa estadounidense (DOD) utiliz la tecnologa inalmbrica de identificacin de productos para seguir en rastro de sus contenedores de envo, lo que le ha permitido reducir en un 90% el nmero de contenedores que necesitan. Tambin, la firma norteamericana GAP inici en 2001 un programa piloto para mejorar la eficiencia de su cadena de aprovisionamiento incluyendo en sus productos una etiqueta que permite conocer la situacin del producto en todo momento gracias a la tecnologa RFID. La tecnologa RFID con estas caractersticas, va a revolucionar el sector de la distribucin, ya que no slo ofrece numerosas ventajas a las cadenas minoristas sino que tambin puede facilitar la experiencia de compra al usuario (RFID puede leer hasta 200 etiquetas por segundo, lo que permitira calcular el coste total de los productos en un carrito de la compra en un instante). Sin embargo, an existen numerosas barreras al despegue de esta tecnologa. La apuesta de los principales desarrolladores de software y hardware (Microsoft, Intel o SAP), unida al inters de las grandes superficies (Wal Mart, o la alemana Metro) es un primer gran paso. El antecedente quiz ms importante de esta tecnologa es el cdigo de barras. Desde hace ms de veinticinco aos se ha usado el cdigo de barras para la identificacin de objetos. Sin embargo, el cdigo de barras tiene una serie de limitaciones: Necesita visibilidad directa para funcionar. El cdigo de barras identifica a un TIPO de producto, no a una unidad de dicho producto. El cdigo de barras se puede daar o romper fcilmente ya que normalmente se adhiere a la superficie del producto formando parte de l.

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Gracias a que la tecnologa RFID es capaz de superar todas estas limitaciones ya que se trata de una tecnologa radial, es decir, funcionan en un radio de accin determinado y sin visin directa, puede identificar unidades concretas de un producto y son dispositivos muy resistentes. A partir de 1998 sale la tecnologa RFID al mercado, sustituyendo al cdigo de barras. Se form un consorcio de treinta empresas de Estados Unidos, Europa, y Asia, y le encomendaron a una organizacin llamada Uniform Code Council, actualmente conocida como GS-1, la realizacin de un estndar para que RFID sustituya a los cdigos de barras, ya que era capaz de superar las limitaciones antes descritas. La empresa GS-1 creci a partir de la creacin de una norma para cdigos de barras en 1973, el UPC. Sin embargo, hoy GS-1 es una entidad, sin nimo de lucro, con 1.200.000 de trabajadores repartidos entre las 130 naciones en donde se estandariza, promueve, regula y vela por la implementacin y adopcin del estndar de identificacin por radio frecuencia o RFID. Posteriormente GS-1 financio con 2.000.000 de dlares durante 5 aos para el Auto-ID Labs, consorcio liderado por el MIT, gracias a lo cual se est adoptando por todo el mundo la tecnologa RFID. Y no slo eso, sino que la tecnologa RFID ofrece numerosas ventajas frente al cdigo de barras. Gracias a su capacidad de realizar un seguimiento en tiempo real del inventario, es posible evitar fallos en el posicionamiento de los productos as como la falta de existencias en las estanteras. Tambin, contribuye a la reduccin del robo por parte de clientes y trabajadores, el fraude y los errores administrativos. Tambin ayuda en las devoluciones y productos defectuosos, ya que permite seguir el rastro de la partida defectuosa. Adems, permite registrar todos los movimientos de los productos por carro de compra para facilitar las promociones y la gestin del punto de venta. Otra de sus ventajas es la posibilidad de reducir al mximo el inventario, uno de los grandes objetivos en el mundo industrial pero difcil de ejecutar sin poner en peligro las ventas potenciales.

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2.- TECNOLOGAS DE AUTO IDENTIFICACIN.Las tecnologas de auto identificacin se han convertido en algo imprescindible en nuestras vidas, las cuales han crecido en los ltimos 50 aos. El cdigo de barras ha sido el mximo exponente en las tres ltimas dcadas, ya que est en casi todas las cosas. Aunque aparentemente la tecnologa RFID es la nueva tecnologa en la identificacin, sta no reemplazar a los cdigos de barras o cualquier otra tecnologa de auto identificacin por lo menos de momento. Ya que cada tecnologa de auto identificacin tiene sus ventajas (fortalezas) y desventajas (debilidades). Y es por ello por lo que coexistirn cada una de ellas en las aplicaciones para las que son ms competitivas. Las tecnologas de auto identificacin que estn siendo actualmente utilizadas son el cdigo de barras, las memorias de contacto y la radiofrecuencia (RFID), las cuales son las tres tecnologas de identificacin principales. Las diferencias que existen entre ellas distinguen las aplicaciones para cada una de ellas. Podemos comparar estas tecnologas mediante una serie de criterios. Criterios que nos ayudarn a decidir cul es la mejor para cada aplicacin en concreto dependiendo de las necesidades. stos se enumeran a continuacin. Modificacin de los datos: esta es la capacidad de cambiar los datos registrados o escribir datos nuevos sobre ellas. Seguridad de los datos: la capacidad de cifrar los datos que contienen la informacin acerca del objeto que se quiere identificar. Capacidad de datos: la cantidad de informacin que la tecnologa de identificacin es capaz de almacenar sobre un objeto. Coste: cunto cuesta la tecnologa. Se han de contabilizar costes de adquisicin, mantenimiento u otros asociados. Estndares: escoger estndares abiertos que utilicen la mayora o todos los fabricantes y usuarios finales, no tecnologas propietarias de un slo fabricante para garantizar compatibilidad con ms sistemas. Ciclo de vida: cunto tiempo permanece legible la informacin almacenada, es decir, por cuanto tiempo esta tecnologa permite identificar a un objeto. Distancia de lectura: la necesidad de tener visibilidad (line of sight) para leer y la distancia mxima a la que es posible identificar un objeto. Capacidad de lectura: nmero de objetos que se pueden leer al mismo tiempo. Si lees un cdigo de barras o memoria de contacto, slo se puede hacer de uno en uno, en cambio la tecnologa RFID permite leer mltiples etiquetas al mismo tiempo. Interferencia: cmo afectan los agentes del entorno a la tecnologa de identificacin.

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En la tabla siguiente se puede observar el anlisis de cada una de las caractersticas descritas anteriormente para las tres tecnologas de auto identificacin de productos. Cdigo de barras Modificacin de los datos Seguridad de los datos Capacidad de datos No modificable Mnima seguridad Almacenan entre 8 y 30 caracteres. Otros como 2D llegan hasta los 7.200 caracteres Muy bajo Memoria de RFID contacto RFID Pasiva RFID Activa (Botones) Modificable Modificable Modificable Alta seguridad Ms de 8 MB Depende Ms de 64KB Alta Seguridad Ms de 8MB

Coste

Alto, 1

Estndares

Estable

sobre Medio, sobre los 20 cntimos por etiqueta Propietario, Evolucionando no estndar hacia un estndar Largo Requiere contacto directo Indefinido Sin contacto ni visibilidad. Distancias medias, sobre los 10 metros. Varias lecturas simultneas Entornos o campos afectados por emisiones radioelctricas

Alto, entre 10 y 100 por etiqueta Propietario y evolucionando hacia un estndar De 3 a 5 aos Sin contacto ni visibilidad. Distancias largas, de hasta 100 metros o ms. Varias lecturas simultneas Barreras muy limitadas debido a la elevada potencia de transmisin

Ciclo de vida Corto Distancia de Visibilidad lectura directa y distancias cortas de lectura Capacidad de Una sola lectura lectura simultnea Interferencias Barreras pticas tal como la suciedad o objetos entre el lector y la etiqueta

Una sola lectura simultnea Bloqueo del contacto

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La tecnologa del cdigo de barras es sin duda la ms utilizada y extendida hoy en da, sin embargo, esta tecnologa tiene una serie de limitaciones que provocan que no se puedan obtener las mximas ventajas de la infraestructura que est disponible actualmente.

Figura 2.1.- Cdigo de Barras. Gmez, A. (2008). Estndar cdigo de barras con el estndar EPC. Consultado: 17/07/08.

La limitacin que destaca por encima del resto es el throughput, es decir, la capacidad simultnea de lectura, ya que en los sistemas de cdigo de barras es uno, por lo que slo se puede identificar a un objeto al mismo tiempo. Otra de las limitaciones del cdigo de barras es la limitada capacidad que tiene a nivel de datos, ya que sta solo es suficiente para el almacenamiento de un cdigo nico, pero no permite el almacenamiento de ms datos como pueden ser la fecha de expedicin, de caducidad, el lote u otra informacin que pudiera resultar de inters. A estas limitaciones se le aade que es necesaria una visibilidad directa para su lectura, ya que si existira un objeto entre el cdigo de barras y el lector, o simplemente ste est roto o sucio, provocaran que el objeto no se pueda identificar. A pesar de la existencia de estas limitaciones, la mayora de innovaciones en los cdigos de barra en los ltimos aos se han focalizado en la captura de la informacin y en la transmisin de estos datos, para obtener mayor facilidad de uso y conectividad a la red. A continuacin se detallan las caractersticas de los cdigos de barras segn los criterios anteriormente enumerados. Modificacin de los datos: despus de que se haya impreso el cdigo, es imposible rescribir sin el cambio total de la etiqueta. Adems de que una posicin incorrecta del producto como podra ser estar puesto al revs, provoca adems que los datos ledos sean errneos. Seguridad de los datos: el cdigo de barras sigue un estndar totalmente conocido por la mayora, por lo que no tiene ningn tipo de cifrado de seguridad. Coste: el coste es casi despreciable. Es ms, en la mayora de los casos es impreso sobre el producto, en la misma etiqueta de ste o en una etiqueta adhesiva. Estndares: uno de los puntos dbiles del cdigo de barras ha sido la falta de un verdadero protocolo estndar universal. Ciclo de vida: es bajo porque es normalmente una impresin y no soporta algunas condiciones de trabajo. Distancia de lectura: necesita visibilidad absoluta del cdigo y su alcance es corto. Nmero de lecturas simultneas: su mxima capacidad es una.

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Interferencias potenciales: el cdigo de barras puede ser no ledo correctamente cuando ocurre algn dao en posicin vertical, es decir, que provoque que en toda la lnea vertical halla una modificacin como podra ser la eliminacin de una lnea completa. En este caso es imposible recuperar la informacin. En el caso de ser un dao horizontal no influye tanto ya que el lector hace una pasada por los diferentes puntos, leyendo correctamente en cualquier ubicacin que est bien. Los Contact Memory Button o botones de memoria de contacto son un tipo especfico de tecnologa de auto identificacin que requiere un contacto fsico con el botn para leer los que ste contiene. Ha habido una muy limitada adopcin de esta tecnologa, comparando la pequea inversin a realizar y las innovaciones que ha habido en el rea de los botones de memoria de contacto. La memoria de contacto nunca ha tenido una amplia adopcin como solucin de auto identificacin, una de las mayores causas de esta situacin es la falta de estndares sobre esta tecnologa.

Figura 2.2.-Memoria de contacto. MacSema. (2001). Button Read/Write Devices. Consultado: 17/07/08.

Es una tecnologa muy resistente en entornos hostiles como pueden ser los entornos industriales. Las caractersticas que la diferencian son: Modificacin de los datos: los botones de memoria de contacto pueden ser escritos y ledos tantas veces como se quieran. Son robustos porque soportan entornos hostiles como las vibraciones y los entornos sucios sin perder su lectura o escritura. Seguridad de los datos: los datos incluidos en estas memorias se pueden cifrar como medida de seguridad. Capacidad de datos: la capacidad de almacenamiento puede llegar a alcanzar hasta los 8 MB de informacin. Coste: sobre el euro por unidad. Estndares: no existe ningn estndar universal aceptado. Ciclo de vida: el contacto fsico que se requiere para la lectura o escritura con el lector, es decir, las comunicaciones entre el lector y el botn limitan la vida til de ste. Distancia de lectura: la distancia es cero por la necesidad de contacto para establecer la comunicacin. Unidades ledas simultneamente: como el caso de los cdigos de barras es uno al mismo tiempo.

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Interferencias potenciales: el contacto fsico que se requiere para la lectura limita en parte la eficiencia de la lectura del botn. Debido a esto, una obstruccin de ste puede provocar la lectura no correcta. La tecnologa RFID, o tecnologa de identificacin por radiofrecuencia, se est abriendo camino entre las tecnologas de auto identificacin existentes. Esta tiene una serie de ventajas que la hacen una de las tecnologas ms competitivas en el mercado, sin embargo, tambin tiene una serie de limitaciones que provocan que no se extiendan tanto como se deseara. Como son, entre otros, el coste, la falta de informacin sobre la tecnologa, la no existencia de un estndar global.

Figura 2.3.- Etiqueta RFID. SageData. (2007). RFID. Consultado: 18/07/08

A continuacin se detallan igualmente las caractersticas de esta tecnologa, que ms tarde se pasar a detallar. Modificacin de los datos: Existen tanto etiquetas de slo lectura, en las que no se podran modificar los datos, como de escritura/lectura, en las que s. Seguridad de los datos: Las etiquetas RFID de capacidad alta permiten el cifrado de los datos. Coste: El coste oscila entre los 20 cntimos y los 3 euros. Estndares: no existe, por ahora, un verdadero protocolo estndar universal. Ciclo de vida: el tiempo de vida de las etiquetas RFID pasivas es mucho mayor que el de las etiquetas RFID activas. Distancia de lectura: Desde centmetros hasta metros. Nmero de lecturas simultneas: Mltiples lecturas simultneas. Interferencias potenciales: La RFID activa tiene muy pocas barreras, sin embargo, la RFID pasiva en algunos entornos que se vean afectados por emisiones radioelctricas pueden entorpecer a su correcto funcionamiento.

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2.1.- POR QU RFID ES LA TECNOLOGA DE AUTO IDENTIFICACIN DEL FUTURO?

A pesar de que los cdigos de barras son muy competitivos en los siguientes casos: En el caso de que exista necesidad de etiquetar directamente en el producto, sobre todo en el caso de que sea metlico. Esta tecnologa, el cdigo de barras, es ampliamente utilizado a nivel comercial y a nivel industrial para etiquetar. Cuando necesitas identificar objetos fuera de la empresa. Por ejemplo, se han desarrollado lectores de cdigos de barras en telfonos mviles, en PDAs, etc. que permiten al personal mvil identificar su zona de paso, etc. Aunque la tecnologa activa RFID ofrece las mismas capacidades, esta es ms compleja y costosa de implementar. El uso de los lectores de cdigos de barras es ms efectivo en relacin al coste en estos casos, porqu no es necesario la capacidad de datos que proporcionan las etiquetas activas. Y que los botones de memoria de contacto son muy ventajosos en aplicaciones donde: Leer elementos que han estado en movimiento y que crean una vibracin o ruido alto. Para estos casos las etiquetas RFID no transmiten correctamente la informacin ni de una manera segura debido al elevado ruido que provoca interferencias. Este tipo de etiqueta, en botn, no se ve afectado por el ruido porque la comunicacin es va contacto, siendo por ello ideal para entornos hostiles en interferencias electromagnticas. La evolucin de la tecnologa de identificacin por radiofrecuencia, la cual permite gestionar elevada informacin casi en tiempo real, ha hecho resaltar las debilidades y lmites de las tecnologas de identificacin existentes hasta entonces, convirtindose por ello en la tecnologa de auto identificacin del futuro. Gracias a las etiquetas RFID activas y semiactivas podemos obtener elevados beneficios, ya que permite su lectura sin necesidad de lnea de visibilidad directa, a larga distancia y a gran velocidad. Por este motivo RFID se convierte en la mejor solucin para la identificacin de objetos ya que permite gestionar muchos objetos a alta velocidad. Sin embargo las etiquetas activas y semiactivas cuestan un euro o ms, quizs todava son demasiado caras para cierto productos que sean de un coste realmente bajo.

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Actualmente se est implementando o probando la tecnologa RFID pasiva, sobre todo en UHF, que hoy en da cuestan sobre unos 20 cntimos en grandes volmenes. Aunque su rango de lectura es muy inferior a la activa, pero se compensa al tratarse de un coste muy inferior. Gracias a la tecnologa RFID es posible la trazabilidad de datos en tiempo real y de forma serializado, es decir, cada producto tiene un nmero de serie distinto, permitiendo la identificacin no slo de un tipo de producto sino de un producto en concreto. La aplicacin ms clara de esta caracterstica consiste en el manejo de informacin importante en tiempo real y de manera muy concisa, permitiendo por ello la utilizacin de comunicaciones mquina-mquina para tomar decisiones de manera automtica y realizar acciones. Mediante la tecnologa RFID podemos eliminar los errores humanos y as conseguir incrementar la velocidad de las operaciones, como por ejemplo en procesos de identificacin de objetos, realizacin de stock, aadiendo que stos se realizarn sin ningn tipo de error. Segn la conferencia de etiquetas inteligentes celebrada en Boston en el ao 2007, el nmero total de unidades vendidas de etiquetas RFID para el ao 2008 se estim en una crecida del 100%, adems de que se estim la cada de los costos de stas en un 20%. Es ms, la gama de tecnologas sigue creciendo a un ritmo muy rpido, tanto etiquetas de bajo costo como etiquetas con funcionalidad de gama alta. Para aadir funcionalidad a las etiquetas RFID se estn incluyendo una clase de sensores de bajo coste que aaden una inteligencia adicional a la etiqueta. Adems de que los proveedores de RFID estn aadiendo ms potencia de procesamiento y ms memoria para poder almacenar y procesar informacin adicional acerca del objeto etiquetado, no slo su cdigo identificador, como pueden ser el historial de mantenimiento, localizacin del activo, fecha de caducidad, fecha de expedicin, peso y dems informacin que pudiera resultar interesante que el objeto portara.

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3.- QU ES UN SISTEMA RFID?Las siglas RFID significan Radio Frequency Identification, en espaol Identificacin por Radio Frecuencia. Se trata de un sistema de almacenamiento y recuperacin de datos remoto que emplea dispositivos denominados etiquetas RFID o tag. RFID es sin duda un paso ms hacia delante para las tecnologas de identificacin automtica que cada da se convierte ms en la mejor alternativa al cdigo de barras. El modo de funcionamiento consiste en que una etiqueta RFID que contiene generalmente datos de identificacin del objeto al que se encuentra adherido, genera una seal de radiofrecuencia con dichos datos. Esta seal es capturada por un lector RFID, el cual se encarga de leer dicha informacin y transmitrsela a la aplicacin especfica que utiliza RFID que es denominada middleware. Se trata de un dispositivo similar a una pegatina, que puede ser adherida o simplemente incorporada a un producto, animal o persona. Estos dispositivos disponen antenas que les permiten recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un receptor RFID. Cmo funciona esta tecnologa? En el caso de un sistema RFID pasivo, la etiqueta RFID se activa cuando pasa a travs del campo de radio frecuencia generado por el lector. La etiqueta enva la informacin solicitada, informacin de respuesta es detectada por la antena del lector. El lector capta esta informacin y se la enva al middleware o subsistema de procesamiento de datos. Un sistema RFID consta de tres componentes: 1. Lector de RFID o Transceptor: El lector est compuesto por una antena, un transceptor y un decodificador. El lector enva unas seales, cuando ste capta una seal de una etiqueta, extrae la informacin y se la pasa al subsistema de procesamiento de datos. Estas seales podran transmitir energa en el caso de que se trate de leer una etiqueta pasiva. Algunos lectores llevan adems integrado un mdulo programador que les permite escribir informacin en las etiquetas, si stas permiten la escritura.

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2. Subsistema de procesamiento de datos o Middleware: Proporciona los medios de proceso y almacenamiento de datos. Se trata del software que reside en un servidor entre el lector y las aplicaciones empresariales. Filtra datos y permite pasar slo la informacin til hacia dichas aplicaciones. Algunos tambin pueden gestionar la red de lectores. 3. Etiqueta RFID, transpondedor o Tag: La etiqueta RFID est compuesta por una antena, un transductor radio y un microchip. El propsito de la antena es permitir al chip transmitir la informacin de identificacin de la etiqueta. El chip, que es cada vez ms imperceptible para el ojo humano (vase figura 3.1.2), posee una memoria interna para almacenar el nmero de identificacin y en algunos casos datos adicionales cuya capacidad depende del modelo. El recipiente de la imagen contiene 150 chips RFID. Cada uno de los chips tiene 0.53 milmetros cuadrados. En la figura 3.1.1 se puede observar una etiqueta RFID en la que el punto negro se corresponde con el microchip y lo que rodea a la etiqueta se trata de la antena.

Figura 3.1.1. Etiqueta RFID. Dans, E. (2006). RFID y Seguridad. Consultado: 29/07/08.

Figura 3.1.2. Chip. Albrecht, K.(2006). RFID, VeriChip, y La Privacidad de Consumidores. Consultado: 28/07/08.

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4.- ASPECTOS FSICOS DE LA TECNOLOGIA RFID.Esta tecnologa tiene una serie de aspectos fsicos detrs de la comunicacin por radiofrecuencia, que sern necesarios de entender para poder comprender qu aspectos interfieren en la comunicacin por radio frecuencia. Toda radiacin electromagntica consiste en la propagacin de la energa en forma de onda, la cual puede ser alterada en frecuencia y en amplitud. Las frecuencias se agrupan en bandas de frecuencia, las cuales contienen caractersticas similares.

Baja Frecuencia

Alta Frecuencia

Las bandas de frecuencia utilizadas por la tecnologa RFID, son las siguientes: LF Baja Frecuencia (Low frequency): La banda est comprendida entre 30 y 300 KHz y el tamao de la longitud de la onda est entre 10 y 1 Km. La baja frecuencia tambin es conocida como Onda larga. MF Frecuencia Media (Medium frequency): La banda est entre 300KHz y 3MHz y la longitud entre 1000 y 100 metros. Tambin llamada Onda media. HF Frecuencia Alta (High frequency): La banda se comprende entre 3 y 30 MHz y la longitud entre 100 y 10 metros. Conocida como Onda corta. VHF Frecuencia muy alta (Very High frequency): Comprendida entre 30 y 300 MHz y de 10 a 1 metro. UHF Frecuencia ultra alta (Ultra High frequency): En la cual, la banda est comprendida entre 300MHz y 3GHz, y la longitud de la onda entre 1 metro y 1 decmetro. SHF Frecuencia sper alta (Super High Frequency): Donde la banda est comprendida entre 3 y 30 GHz y la longitud slo entre 1 decmetro y 1 centmetro.

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A medida que aumenta la frecuencia, disminuye el umbral de la longitud de la onda, desde 1 Kilmetro con la baja frecuencia hasta 1 centmetro. La comunicacin se realiza entre un transmisor o emisor y un receptor, ambos deben llevar incorporada una antena para que se pueda realizar sta. En la comunicacin se transmite informacin pero adems se transmite energa, la cual es utilizada en el caso de las etiquetas pasivas, para activar su circuitera interna y para devolver la respuesta. Los datos se envan mediante una modulacin, proceso por el cual se modifica la frecuencia o amplitud para transmitir datos, la cual depender de la interfaz area. En el caso de la modulacin AM se altera la altura de la onda, siendo de menor altura los ceros transmitidos y de mayor altura los unos. Para el caso de la modulacin FM lo que se ve alterado es la frecuencia de la onda, siendo la onda menos frecuente en la representacin del cero y ms frecuente en la representacin del uno. Por ltimo, la modulacin PM altera la polaridad, es decir, altera los estados electromagnticos de la onda. Existen dos tipos de mecanismos de comunicacin electromagntica, que depender directamente de la distancia de la comunicacin y de la frecuencia que se utilice para sta. Campo lejano, del ingls Far-Field, basado en campos electromagnticos. Se utiliza para comunicacin de largas distancias o para frecuencias altas. Esta comunicacin es la utilizada para entornos lquidos o metlicos. Es el mecanismo utilizado para etiquetas UHF, o frecuencia ultra alta. Campo prximo, Near-Field, basado en campos magnticos, para cortas distancias y bajas frecuencias de comunicacin. Es el mecanismo utilizado para la HF, o frecuencia alta. La antena de las etiquetas es crtica en las comunicaciones, ya que su forma y su tamao varan segn si se utiliza campo lejano o campo prximo. En el caso de que se trate de campo lejano el tamao de la antena ha de ser obligatoriamente la mitad de la longitud de la onda. La polarizacin de las antenas tambin es un factor importante a entender para comprender el porqu y el cmo del funcionamiento de esta tecnologa. sta consiste en la figura geomtrica que traza el extremo del vector campo elctrico a una cierta distancia de la antena al variar el tiempo.

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Existen dos tipos de polarizacin de antenas de campo lejanos, la lineal y la circular. En la polarizacin lineal la energa es radiada de forma fija en direccin lineal, que puede ser horizontal, vertical, ms 45 y menos 45, y con ella se obtienen los mejores rangos. La polarizacin lineal genera una seal estrecha, por lo que se requiere una mayor precisin en el alineamiento entre las antenas. En cambio, en la polarizacin circular o elptica la energa rota de manera circular, siendo dextrgiras si el sentido del giro del campo es hacia derechas o levgiras si es hacia izquierdas. Esta polarizacin genera un haz de seal muy ancha por lo que el alineamiento de este tipo de antenas es menos crtico, por lo que muestra una cierta independencia de la orientacin. El principal inconveniente de la polarizacin circular es que su rango de alcance es bastante reducido.

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4.1.- PARMETROS QUE INTERVIENEN EN EL COMPORTAMIENTO DE LA ETIQUETA. Existen una serie de parmetros que intervienen en el comportamiento de la etiqueta dependiendo de la frecuencia que se utilice. Estos efectos son provocados por diferentes materiales, los cuales afectan a las seales de radiofrecuencia. Absorcin: Algunos materiales absorben la energa propagada en las ondas de radio, provocando que haya menos potencia disponible para que la etiqueta RFID pueda devolver la seal, es decir, responder al lector. Cuando una onda de radio se tropieza con un obstculo, parte de su energa es absorbida por ste y se convierte en otro tipo de energa, mientras que otra parte se atena y sigue propagndose. La atenuacin ocurre cuando la energa de una seal de radio se reduce en el momento de la transmisin. La atenuacin aumenta a medida que aumenta la frecuencia o aumenta la distancia. Cuando una seal choca con un obstculo, la atenuacin producida depende directamente del tipo de material del que est constituido el obstculo. En este caso, los materiales lquidos son los que provocan absorcin, tanto el agua, como el jabn o los medicamentos. stos absorben las ondas de radio y reducen la energa transmitida por el lector que es captada por la etiqueta, provocndose por ello una reduccin de la fuerza de la seal. No obstante, no todos los materiales lquidos provocan absorcin, ya que el agua se comporta de una manera muy distinta al aceite. Algn ejemplo del grado de atenuacin de los distintos materiales se puede observar en la tabla de a continuacin. Grado de atenuacin Material Aire Plstico Vidrio Agua Seres Vivos Ladrillos Metal Ninguno Bajo Bajo Medio Medio Media Muy Alto Ejemplo Lectura de tag RFID al aire libre. Lectura de tag RFID de un objeto a travs de su envoltorio de plstico. Lectura de tag RFID de un objeto encerrado detrs de una vidriera, como puede ser en una joyera. Lectura de tag RFID en un ambiente hmedo. Lectura de tag RFID incluida en una mascota o un ser humano. Lectura de tag RFID a travs de una pared de ladrillo. Lectura de tag RFID incluida en el interior de un armario metlico.

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Reflexin: En algunas ocasiones, los materiales del entorno de la etiqueta RFID puede reflejar o refractar la onda, lo que provocara que la etiqueta recibiera adems de la onda principal enviada por el lector, ondas reflejadas que son diferentes a la onda principal. Cuando una onda de radio choca contra un obstculo, parte o la totalidad de la onda se refleja y se observa una prdida de la intensidad. Una onda de radio es susceptible de propagarse en varias direcciones. Una seal de origen, despus de haberse reflejado varias veces, puede llegar a un mismo punto destino despus de tomar muchas rutas diferentes. La diferencia temporal en la propagacin entre dos seales que toman diferentes rutas puede provocar que flujos de datos que se reciban se superpongan entre s, produciendo una interferencia que se incrementa a medida que aumenta la velocidad de transmisin. La reflexin es provocada principalmente por materiales metlicos, stos provocan que la energa que proviene del lector no pueda ser absorbida en su totalidad por la etiqueta, que puede provocar una desintonizacin de la antena. Efectos dielctricos: La concentracin de campo magntico cerca de un material dielctrico se puede multiplicar, provocando por ello una desintonizacin de la antena de la etiqueta. Efectos de propagaciones complejas: Estos efectos se producen debido a dos fenmenos fsicos, las ondas diferentes a la directa, y los mltiples caminos causados por las ondas estacionarias que pueden cancelar la onda directa. Para superar estos efectos, el desarrollo de antenas para etiquetas RFID necesita muchas horas de pruebas e investigacin ya que estas antenas deben ser diseadas para trabajar con entornos especiales, ya sean lquidos, metlicos, etc.

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4.2.- INTERFERENCIAS.

Existe una gran diferencia entre interferencia e interferencia mutua, la interferencia ocurre cuando una antena recibe seales de la misma frecuencia desde dos o ms fuentes. Debido a lo cual la tarea del lector se ve dificultada al tener que diferenciar entre seales que compiten entre ellas y llevan a una alta tasa de errores bit, y bajas tasas de datos. Sin embargo, la interferencia mutua es producida por lecturas exitosas provenientes de etiquetas de zonas de lectura muy cercanas. En los Estados Unidos, para evitar las colisiones que se producen por la interferencia entre dispositivos que comparten el mismo espectro de frecuencia, los reglamentos de la Comisin Federal de Comunicaciones (FCC), obligan a la utilizacin de una tcnica llamada salto de frecuencia. Mediante esta tcnica, los dispositivos deben saltar de canal en canal en forma pseudo-aleatoria para reducir la probabilidad de transmitir en la misma frecuencia utilizada por otro dispositivo para recibir seales. Para evitar las colisiones, en Europa, el Instituto Europeo de Estndares de Telecomunicaciones (ETSI), encargado de regular la tecnologa RFID, ordena un ciclo de tareas del 10% en la banda RFID Europea, es decir, el transmisor de un lector individual no puede estar activo ms de un 10% del tiempo. Lo cual provoca problemas en las principales aplicaciones de esta tecnologa. Posteriormente, el ETSI propuso tcnicas de frecuencia gil que utilizan el protocolo escuchar antes de hablar, mediante el cual un receptor debe escuchar un canal dado antes de utilizarlo para transmitir. La agilidad de frecuencias se convierte en una mejora importante comparada con el ciclo de tareas, dando como resultado un uso mucho ms eficiente de la banda RFID en toda Europa. Aunque las interferencias debidas a otros sistemas de lectores son estadsticamente improbables, las seales espurias, armnicas, de frecuencias ms bajas transmitidas en una mayor potencia pueden tener un impacto de importancia que podra provocar la desensibilizacin del receptor y la distorsin inter-modulacin. Por ello, es aconsejable la realizacin de un anlisis espectral en la localizacin de RFID para detectar posibles fuentes de interferencia. La interferencia entre lectores es improbable, pero no elimina la necesidad de comprender el entorno desde la perspectiva del diseo RFID. La culpa de la mayora de estos problemas, de interferencia del lector y de interferencia mutua, son debidos a la falta de informacin e inmadurez de la tecnologa, ya que a travs de una mayor comprensin de los principios fsicos de RFID se puede realizar una instalacin RFID con confianza.

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Interferencia Mutua o Crosstalk: Se produce cuando las etiquetas RFID son detectadas por dos o ms lectores responsables de monitorear reas fsicas distintas. Esto provoca confusin cuando los datos deben relacionarse. Esta interferencia es causada por excesiva intensidad de la seal, una mala sintonizacin de las antenas de interrogacin y una mala configuracin del lector. Esta situacin es inaceptable y el sistema debe disearse para eliminar este problema.

Interferencia Mutua.

Los lectores RFID ofrecen la posibilidad de ser programados con diferentes niveles de flexibilidad, tambin conocido como sintonizabilidad. Mejorando la sintonizabilidad de los lectores y seleccionando la infraestructura adecuada para cada aplicacin es posible minimizar la interferencia mutua en los sistemas RFID, para ello se utilizarn, entre otras, las siguientes herramientas: o La configuracin del Lector: La potencia de salida del lector determina la distancia a la que se podr leer una etiqueta. La mayora de los lectores presentan la posibilidad de ajustar esta potencia de salida, lo que permite modular el campo emitido por las antenas del lector y as evitar que interfiera con los sistemas adyacentes. o La infraestructura Fsica: Si se requiere una seal muy intensa y la sintonizacin del lector y los parmetros de configuracin de la antena de ste no pueden eliminar el ruido causado por la interferencia mutua, puede ser necesario instalar infraestructura fsica que asle los sistemas de lectores adyacentes. Un mtodo posible seria la instalacin de una pantalla conductora entre ambos lectores, o si la frecuencia es UHF con un filtro de malla es suficiente para detener el campo elctrico y aislar el sistema. o Activacin del lector: Este mtodo es ms costoso, consiste en utilizar un activador en el lector, de modo que cuando se detecte algn movimiento ste se active por un lapso de tiempo y los datos de las etiquetas son capturados. De este modo se elimina la radiacin innecesaria del entorno interrumpiendo la intensidad del campo cuando ya no es necesaria.

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5.- ARQUITECTURA RFID.

5.1.- TAG O ETIQUETAS RFID. Una etiqueta RFID se trata de un elemento que permite almacenar y enviar informacin a un lector en forma de ondas de radio. Un trmino ms coloquial de etiqueta RFID es tag aunque tambin son conocidas como transpondedor, en ingls transponder. La palabra transponder viene de los conceptos transmitir y responder. No existe un nico modelo de etiqueta RFID, sino que existen diferentes tipos dependiendo del mecanismo para almacenar datos o de la comunicacin que utiliza para transmitir la informacin que contiene. Permitiendo por ello la eleccin de la mejor etiqueta dependiendo de su aplicacin. Los componentes de una etiqueta RFID son: Chip o circuito integrado: El chip almacena la informacin y ejecuta los comandos especficos. A mayor capacidad mayor es el coste de produccin. El diseo del chip determina si el tipo de memoria es de slo lectura o tiene la capacidad de leer y escribir. Antena: La antena absorbe las ondas de radio y entonces difunde por el mismo medio la informacin contenida en el chip. El tamao de la antena determina el rango de lectura de la etiqueta. Sustrato: Material que mantiene el chip y la antena juntos y los protege. En su mayora son un film de plstico. Tanto el chip como la antena estn adjuntados a l. No todas las etiquetas contienen chip o circuito integrado, ya que existe un tipo de etiqueta que no contiene chips, en este caso se tratara de una etiqueta RF, la cual acta de igual modo que un interruptor, pudiendo estar apagada o encendida. Este tipo de etiqueta es muy til, por ejemplo en supermercados, apagndose esta etiqueta al pasar por caja, y un lector te permite abandonar el supermercado si has pagado tus productos, es decir, las etiquetas de tus productos se han apagado. Sin embargo, todas las etiquetas contienen una bobina o antena, las cuales pueden ser de mltiples formas. Las etiquetas pueden ser clasificadas de diferentes formas, segn su tipologa pueden ser: Activas. Pasivas. Semiactivas.

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Tambin podran ser clasificadas atendiendo a su tipo de memoria (lectura o lectura/escritura), la capacidad de almacenamiento, el origen de la fuente de alimentacin, las frecuencias de trabajo, las caractersticas fsicas de las etiquetas, o el protocolo de interfaz area, es decir, la forma en la que se comunica con el lector. Aunque normalmente sus clasificaciones ms generales son las siguientes: La cantidad de datos que pueden almacenar: Esto puede variar desde un simple bit, los bits suficientes para almacenar un Cdigo Electrnico de Producto, o miles de bits. Normalmente las etiquetas RFID con capacidades de almacenamiento altas disponen de batera interna, es decir, son activas. El tipo de energa: Las etiquetas RFID de bajo coste normalmente son pasivas, lo que significa que usan la energa emitida por el lector para encender su microchip. Sin embargo, las etiquetas activas disponen de su propia fuente de alimentacin interna, y es por ello por lo que pueden transmitir a largas distancias. La frecuencia de operacin: Frecuentemente las bandas de frecuencia para los sistemas RFID son 135 KHz, 13.56 MHz, 915 MHz y 2.45 GHz. Estas frecuencias las pone el gobierno, quien controla el espectro electromagntico en cada regin. El algoritmo de anti-colisin usado: Las colisiones de radio frecuencia ocurren cuando muchas etiquetas responden simultneamente a una peticin de un lector. Sus seales pueden interferir en las de las otras, provocando que el lector no pueda identificar a las etiquetas.

Gracias a que existen tantas clasificaciones podremos elegir el mejor tipo de etiqueta RFID para cada una de las aplicaciones. Algunas de las caractersticas bsicas que pueden modificar el comportamiento de una etiqueta son las siguientes. Adherir la etiqueta: Cualquier tipo de etiqueta debe tener un mecanismo que permita adherir la etiqueta al objeto o adjuntarla a ste, ya sea en el interior del objeto, en el exterior de ste o en el embalaje. Lectura de la etiqueta: Cualquier tipo de etiqueta debe poder comunicar informacin mediante radiofrecuencia, para que pueda ser leda por el lector. Kill/Disable: No todos los tags tienen esta caracterstica, la cual consiste en que permiten al lector el enviar una orden para que deje de funcionar permanentemente, lo que provocara que no respondiera nunca ms. Esta orden se realiza mediante un comando kill code. De una nica escritura: A muchas etiquetas se les introduce su identificacin en el propio proceso de fabricacin, siendo por lo tanto imposible para el usuario cambiar o configurar este valor. Son las llamadas etiquetas de slo lectura.

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De muchas escrituras: Algunas etiquetas RFID, etiquetas de lectura/escritura, tienen la posibilidad de poder escribir y rescribir informacin en ellas tantas veces como se desee. Anticolisin: Permite a las etiquetas conocer cundo debe transmitir para no entorpecer o molestar a otras lecturas, ya que cuando hay muchos tags prximos a un lector, ste podra verse dificultado para comunicarse con ellos a la vez. Seguridad y cifrado: Algunas etiquetas, no todos, permiten cifrar la informacin en la comunicacin. Algunos de ellos tambin permiten responder nicamente a lectores que les proporcionan una contrasea o password secreto. Estndares: Las etiquetas pueden cumplir uno o ms estndares, permitiendo por lo tanto comunicarse con los lectores que los cumplen o son compatibles con ellos.

Las etiquetas pueden tomar diversas formas y tamaos dependiendo de sus caractersticas y de los entornos donde vayan a ser utilizadas. Las etiquetas, adems, pueden ser encapsuladas en diferentes tipos de material. Normalmente se encapsulan en PVC para obtener una mayor durabilidad sobre todo en aplicaciones de ciclo cerrado donde se tienen que reutilizar o en ambientes hostiles. Tambin pueden ser insertadas en tarjetas de plstico o lminas de papel. Por ltimo destacamos el encapsulado en cristal o cermica que son especialmente idneos en entornos altamente corrosivos o para entornos lquidos.

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CLASIFICACIN DE LA EPCglobal La EPC Global como rgano de estandarizacin para la RFID en su uso con EPC ha catalogado las etiquetas en 6 clases. Clase 0: Slo lectura. El nmero EPC (Electronic Product Code) se codifica en la etiqueta durante el proceso de fabricacin. Esta es el tipo de etiqueta ms simple, donde el dato, el cual es usualmente un nmero de identificacin, es escrito slo una vez durante la fabricacin. La memoria es deshabilitada para futuras actualizaciones. Clase 0 es tambin usada para definir una categora de etiquetas llamadas EAS (Electronic Article Surveillance) o dispositivos antirrobo, los cuales no tienen un identificador, y solamente anuncia su presencia cuando pasan dentro de un rango de accin del campo de una antena. Clase 1: Escritura una sola vez y lectoras indefinidas (WORM). En este caso la etiqueta es fabricada sin datos en memoria. Los datos pueden ser escritos tanto por el usuario o por el fabricante, pero una sola vez. Seguido de esto no se permiten ms escrituras y la etiqueta puede ser solamente leda. Etiquetas de este tipo son usadas siempre como simples identificadores. Clase 2: Lectura y escritura. Es el tipo de etiqueta ms flexible, pues los usuarios tienen acceso a escribir o leer la etiqueta las veces que sea necesario. Son usados normalmente para identificador de producto, y por tanto pueden contener ms informacin que las anteriores. Clase 3: Capacidades de la clase 2 ms la fuente de alimentacin que proporciona un incremento en el rango de lectura y funcionales avanzadas. Esta clase de etiquetas contienen sensores que permiten la grabacin de parmetros como temperatura, presin y movimiento, los cuales son almacenados mediante la escritura en la memoria de la etiqueta. Como los sensores deben actuar sin presencia de lectores, las etiquetas pueden ser activas o semi-pasivas. Clase 4: Capacidades de la clase 3 ms una comunicacin activa con la posibilidad de comunicar con otras etiquetas activas. Son como dispositivos de radio en miniatura que pueden comunicarse con otros dispositivos o etiquetas sin la presencia de un lector. Esto significa que son activos con su propia fuente de energa. Clase 5: Capacidades de la clase 4 ms la posibilidad de poder comunicar tambin a etiquetas pasivas.

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5.1.1.- TIPO DE ETIQUETAS RFID. La clasificacin ms importante la podemos realizar de acuerdo al origen de la energa, batera interna o fuente de alimentacin. A rasgos generales, las etiquetas RFID pasivas obtienen la energa de la transmisin del lector, las etiquetas activas tienen una batera propia y las etiquetas semi-activas o semi-pasivas utilizan una batera solamente para activar la circuitera del chip pero la energa para la comunicacin se la transmite por ondas de radio el lector. Y obviamente la batera de las etiquetas semi-activas o semi-pasivas es mucho ms pequea en cuanto a tamao que las activas.

5.1.1.1.- ETIQUETAS PASIVAS. No requieren fuente de alimentacin interna, ya que toda la energa que necesita la recoge del campo electromagntico creado por el lector, el cual basta para activar el circuito integrado y de este modo generar y transmitir una respuesta. Debido a esto, la antena debe estar diseada de tal modo que sea capaz de obtener la energa necesaria para funcionar a la vez que para enviar la respuesta. Las etiquetas pasivas suelen tener distancias entre los 10 centmetros (ISO 14443) y llegando hasta unos pocos metros (EPC e ISO 18000-6), que depender de la frecuencia de funcionamiento, el diseo y el tamao de la antena. Como carecen de autonoma energtica, este tipo de etiqueta es el que resulta ms pequeo, las cuales pueden ser incluidas en una pegatina o incluso insertarse bajo la piel. Existen etiquetas fabricadas con semiconductores basados en polmeros desarrollados por compaas de todo el mundo. Si estas etiquetas se introducen en el mercado sera posible su produccin en imprentas convirtindose, por ello, en etiquetas RFID mucho ms baratas que las etiquetas fabricadas de silicio. Gracias a las imprentas se conseguira un coste prcticamente nulo, como lo tiene hoy en da el cdigo de barras. Debido a las preocupaciones por el coste y la energa, la respuesta de una etiqueta pasiva suele ser breve, y normalmente esta respuesta est formada nicamente por un nmero identificador. En 2007, el dispositivo en el mercado ms pequeo disponible de este tipo meda 0.05 milmetros x 0.05 milmetros, por lo que prcticamente son invisibles.

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Las etiquetas RFID pasivas son las etiquetas ms econmicas disponibles en el mercado, sin embargo, tienen como inconveniente que el rango de comunicacin es menor que en las etiquetas activas o semi-activas. Esta caracterstica es uno de los principales factores que determinan el coste y el tiempo de vida de la etiqueta o tag. Las etiquetas con batera son ms caras, pero este incremento de coste se contrarresta con las ventajas que stas ofrecen. Las etiquetas RFID activas, es decir, las etiquetas que disponen de batera interna tienen una distancia de lectura mucho mayor que las pasivas, adems a stas se les pueden aadir otras funcionalidades como pueden ser sensores de temperatura, velocidad o movimiento, entre otras.

Figura 5.1.1.1.- Procesado de etiquetas pasivas. Thornton et al. (2006). RFID Security. Syngress, Rockland.

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5.1.1.2.- ETIQUETAS ACTIVAS. Disponen de una propia batera para el suministro de energa, la cual utilizan para dar corriente a sus circuitos integrados y para propagar la seal al lector, es por ello permiten una mayor cobertura de difusin. Normalmente tienen una mayor capacidad de almacenamiento de informacin, ms all de un simple cdigo de identificacin, debido a que disponen de ms energa que permite enviar ms informacin. Tambin pueden llevar incorporados sensores adicionales a la propia memoria como sensores de temperatura, de velocidad, de movimiento, etc., los que permiten almacenar o controlar datos vitales en algunas aplicaciones, como puede ser por ejemplo en productos perecederos. Gracias a la fuente de energa interna son capaces de transmitir seales ms potentes que las de las etiquetas pasivas, convirtindoles por ello en sistemas ms eficientes para entornos dificultosos para la radiofrecuencia como por ejemplo el agua o el metal. Estas etiquetas son mucho ms fiables, es decir, tienen menos errores que las pasivas debido a que stas tienen capacidad de establecer sesiones con el lector. Estas etiquetas RFID son las ms caras del mercado, suelen ser de mayor tamao sobretodo si incluyen sensores, y por lo general su vida til es mucho ms corta, tan corta como sea la vida til de su fuente de alimentacin. Hablando en nmeros, tienen rangos efectivos de cientos de metros y una vida til de sus bateras de hasta 10 aos. Las etiquetas activas ms pequeas disponibles en 2007 tienen un tamao aproximado de una moneda.

Figura 5.1.1.2.- Procesado de etiquetas activas. Thornton et al. (2006). RFID Security. Syngress, Rockland.

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5.1.1.3.- ETIQUETAS SEMI-ACTIVAS O SEMI-PASIVAS. Estas etiquetas utilizan una batera para activar la circuitera del chip, como las etiquetas RFID activas, pero la energa para generar la comunicacin con el lector es la que recoge de las ondas de radio de ste, como las etiquetas RFID pasivas, es por ello que son llamadas Semi-Activas o Semi-Pasivas. Debido a que utilizan una batera, stas son ms grandes y ms caras que las etiquetas pasivas y ms baratas y ms pequeas que las activas, sin embargo consiguen mejores rangos de comunicacin en comparacin con las pasivas por la misma razn que las etiquetas activas. Del mismo modo, algunas de estas etiquetas llevan integradas sensores de temperatura, o movimiento para proporcionar mayores funcionalidades. Este tipo de etiquetas tienen una fiabilidad comparable a la de las etiquetas RFID activas a la vez que pueden mantener el rango operativo de una etiqueta RFID pasiva, adems su tiempo de vida suele ser mayor que la de las etiquetas activas.

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5.1.2.- CAPACIDAD. La capacidad de una etiqueta RFID se refiere a la cantidad de informacin que es capaz de almacenar el chip o memoria interna que sta lleva incluido. La capacidad de las memorias aumenta de manera directa al aumento del precio de las etiquetas, es decir, normalmente a mayor capacidad de almacenamiento mayor precio de las etiquetas. Existen etiquetas de diversa capacidad, las capacidades ms utilizadas en la actualidad las podemos clasificar de la siguiente manera: Un bit de informacin: Este tipo de etiquetas son las utilizadas como medida de seguridad en las tiendas, es decir, la etiqueta RFID esta a 1 cuando el producto no se ha pagado, y se pone a 0 al pasar por lnea de caja. En realidad estas etiquetas RFID no disponen de chip interno, si no que si la etiqueta RFID esta activa representa un 1 y si se desactiva representa un 0. Obsrvese en las imgenes de a continuacin la diferencia entre una etiqueta con chip como la de la derecha y una sin chip como la de la izquierda. Obsrvese el punto negro de la imagen de la derecha, Imagen 5.1.2.2, es la memoria interna de la etiqueta RFID.

Imagen 5.1.2.1.- Etiqueta RFID sin memoria interna.

Imagen 5.1.2.2.- Etiqueta RFID con memoria interna. Almada, F. (2007). Un Futuro Esperado: RFID y las Multas de Trnsito. Consultado: 12/05/09.

64 Bits de informacin: Estas memorias de 64 Bits de informacin fueron las descritas en la primera versin de la EPCglobal. Estas memorias que permitan albergar un cdigo de hasta 64 bits de informacin, ayudaba a mantener el bajo precio de los chips inicialmente, sin embargo, el tiempo proporcion la cantidad suficiente de EPCs como para que resultara necesario el desarrollo de una segunda versin para satisfacer las necesidades actuales.

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96 Bits de informacin: Las memorias que contienen 96 bits de capacidad son las desarrolladas para poder albergar el Electronic Product Code en su versin de 96 bits. Esta versin es la ms extendida, y fueron elegidos los 96 bits con el deseo de asegurar que todos los objetos tengan un EPC nico en una versin que mantenga el bajo coste. Estas etiquetas RFID pertenecen a la Generacin 1 de la EPCglobal, la cual soportaba hasta 96 bits de informacin. 256 Bits de informacin: Estas memorias son las albergadas en la Generacin 2 de la EPCglobal y aportan un EPC de 256 bits de informacin, es decir, disponen de la suficiente capacidad de memoria como para albergar un cdigo de 256 bits. Es la tercera versin del EPC existente, ltima versin hasta la actualidad. Ms de 256 Bits de informacin: Estas memorias adems de poder albergar Cdigos Electrnicos de Producto de hasta 256 bits de informacin, segn la Gen II de la EPCglobal, permiten almacenar mas informacin relativa al producto que podra resultar de importancia, como podra ser el peso, la fecha de caducidad, o simplemente para almacenar las medidas tomadas a travs de los sensores que pueden llevar las etiquetas RFID, como la presin, temperatura, humedad, etc. Este tipo de memorias, como era de esperar, son las de mayor coste actualmente en el mercado.

Figura 5.1.2.3.-Etiqueta Large Rigid Tags de la marca Intermec. Intermec. (2009). IT65 Large Rigid Tags. Consultado: 4/02/09.

Segn la corporacin Intermec (2009), la etiqueta RFID que se puede observar en la imagen anterior dispone de dos versiones, una en la cual incluye una memoria interna de acorde con la Clase 1 de la Gen II en la que incluye una capacidad de 96 bits de informacin, y otra de cumpliendo la ISO 18000-6B de 2048 bits de informacin. Adems, es de inters resaltar que las etiquetas RFID pasivas resultan las de ms bajo coste y es por ello que en ellas se incorporan memorias de poca capacidad. En cambio, en las etiquetas RFID activas, que son las de mayor coste, se incluyen memorias internas de mayor capacidad, lo cual permite la inclusin de mayor informacin en las etiquetas. Esto es debido a que las etiquetas RFID activas al disponer de fuente de alimentacin interna disponen de ms energa para escribir y enviar un mayor nmero de bits. Al mismo tiempo algunas de ellas incluyen sensores que necesitan capacidad de memoria para almacenar sus mediciones.

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5.1.3.- CHIPS: TIPOS DE MEMORIA. Hay que tener presente que el chip o circuito integrado de las etiquetas tiene un elevado impacto en el comportamiento de sta. El chip recoge la energa de radio frecuencia enviada por el lector y la convierte en alimentacin elctrica para la etiqueta, que utilizar para activar la circuitera interna del chip, almacenar la informacin enviada por el lector en la memoria o recuperar la informacin, que haya sido solicitada por el lector, de la memoria interna de la etiqueta y posteriormente modular la seal de respuesta al lector. Los parmetros que intervienen en el consumo son: Capacidad de memoria del chip: La prioridad en el diseo de las etiquetas RFID es el coste. Este motivo es el responsable de que los niveles de capacidad de los chips que se integran en las etiquetas RFID sean mnimos. En ste se almacena el nmero serializado de identificacin para guardar el resto de parmetros asociados a este producto en una base de datos potente y sobre la cual se puedan llevar a cabo medidas de seguridad. A tamaos ms elevados de capacidad, se necesitan mayores consumos de potencia para poder leer y codificar la informacin almacenada en la etiqueta. Sin embargo, en algunas ocasiones interesa almacenar en la etiqueta ms informacin que un simple nmero serializado. Eficiencia de su circuito: El chip recibe energa de la antena de la etiqueta en forma de corriente oscilatoria a una frecuencia determinada, que depender del tipo de etiqueta. Esta corriente debe ser rectificada y convertida en consonancia a una frecuencia determinada. stos hacen que la precisin de los componentes del chip tenga una elevada importancia en la eficiencia en este proceso de conversin. Impedancia entre la antena y el chip: Si la conexin entre el chip y la antena no tiene impedancia correcta, provoca que no toda la energa que llega se aproveche, debido a un efecto de rebote o reflexin en este punto que hara que una cierta cantidad de esta energa rebotar y volviese. Estos casos los podemos encontrar en las etiquetas con procesos de fabricacin muy pobres, que prima el muy bajo coste sobre el bajo coste con calidad. La mejor forma de saber estas caractersticas es consultando estudios o preguntando a vendedores especializados.

Cada fabricante realiza su propio diseo de chips, y emplea procesos de fabricacin diferentes. Esto permite a cada fabricante optimizar cada uno de estos parmetros y por esta razn existen diferencias en el comportamiento de las etiquetas, dependiendo de sta y de su fabricante.

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Las memorias se pueden clasificar atendiendo a si su memoria es de slo lectura o adems se puede escribir en ellas: Slo lectura: el cdigo de identificacin que contiene es nico y es personalizado durante la fabricacin de la etiqueta. Cuando sta se fabrica y slo entonces, se escribe en su memoria un cdigo de identificacin para el producto, el cual no se puede modificar durante el tiempo de vida de la etiqueta. ste consiste en un cdigo serializado y nico. stas suelen tener una capacidad de almacenamiento muy baja, ya que nicamente se necesitan unos bits para almacenar un cdigo identificador. De lectura y escritura: la informacin de identificacin puede ser modificada por el lector. La informacin podra ser almacenada en el proceso de fabricacin del chip, pero sta puede ser modificada con el lector, pudiendo adems de almacenar ms informacin en la etiqueta, modificarse el cdigo de identificacin almacenado. Este tipo de memorias suelen tener una capacidad de almacenamiento mayor que para las memorias de slo lectura, ya que normalmente se utilizar para incluir ms informacin importante sobre el producto. Anticolisin: se tratan de etiquetas especiales que permiten que un lector identifique varias etiquetas de manera simultnea. Siendo este tipo de etiquetas muy tiles para leer de una vez todos los productos que hay almacenados en un estante en un almacn, por ejemplo.

Todas las etiquetas RFID disponen de un cdigo de identificacin del producto, denominado EPCN, siglas de Electronic Product Code Network, que identifica unvocamente a un producto. Adems, si la capacidad lo permite y la memoria es de lectura/escritura, stos pueden almacenar ms informacin que un mero cdigo de identificacin. La compaa Hitachi desarroll en mayo de 2007 el chip RFID ms pequeo disponible comercialmente. ste fue denominado como Polvo RFID, ya que media 0.05x0.05 mm. Result ser 64 veces ms pequeos que los que se estaban utilizando en el mercado. El chip Polvo RFID posee una memoria ROM de 128 bit, permitiendo la inclusin en l de un nmero de identificacin de 38 dgitos.

Figura 5.1.3.1.- Chip de la compaa Hitachi. McIntyre, L. (2007). Hitachis Weaponized RFID Powder. Consultado: 23/10/08.

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5.1.4.- ANTENA. El diseo de las antenas es a menudo una combinacin entre ciencia y arte, sobre todo si se trata de una antena de frecuencia ultra alta, ya que el diseo de las antenas de alta frecuencia es menos complejo. Las antenas RFID establecen un campo de accin a su alrededor, de manera tridimensional, denominado Haz. Las antenas RFID tienen la capacidad de aumentar el radio de accin lo mximo posible as como la densidad del campo electromagntico, de forma que cuanto mayor sea el alcance y ms denso sea su campo se leer mejor. La mayora de los diseos son realizados mediante sofisticados programas de modelacin, aadiendo el conocimiento y la experiencia de los ingenieros. Las formas y los tamaos de las antenas son mltiples y variados. Etiquetas de alta frecuencia: el diseo de las antenas es menos complejo, ya que consiste en una bobina de material conductivo. En este caso el tamao y la longitud son dos factores muy importantes ya que impactan directamente con la distancia de lectura, la cual est siempre limitada por el tipo de acoplamiento. Etiquetas de ultra alta frecuencia: Las antenas de las etiquetas son dipolos y esto abre la posibilidad a una gran multitud de diseos, los cuales siempre van orientados a un objetivo o un equilibrio entre varios objetivos, que normalmente suelen ser el rendimiento, distancia de lectura, eficiencia en la transferencia de energa y el coste. El patrn de radiacin de las antenas clsicas tipo dipolo es omnidireccional.

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Figura 5.1.4.1.- Patrn Omnidireccional.

El diseo estndar de un dipolo consiste en dos planos simtricos de longitud de la longitud de la onda. El dipolo dual se crea para mejorar la sensibilidad de la etiqueta a la orientacin. De este modo se consigue que cuando un dipolo est orientado incorrectamente, el otro est correctamente, garantizando que siempre encontremos una orientacin correcta. El dipolo conocido como doblado, proporciona un mayor ancho de banda, comportndose por tanto similarmente a una banda de frecuencias mayor. En este caso la longitud de los planos es de la longitud de la onda.

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Cada fabricante tiene ms de diez modelos de etiquetas, cada uno de stos con unas caractersticas apropiadas para el objetivo que pretendan cubrir. Las antenas de las etiquetas RFID tienen el diseo basado en varios factores, los cuales determinan su forma y tamao, segn el objetivo de la aplicacin. De ah que existan antenas con forma rectangular, cuadrada, redondaetc.

Figura 5.1.4.2.- Forma de las antenas RFID. Yanes, A. (2006). RFID, la nueva amenaza. Consultado: 25/01/09.

Los factores ms importantes relacionados con el diseo son los que se enumeran a continuacin. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Distancia de lectura. Sensibilidad a la orientacin (ngulo de apertura). Densidad de la potencia radiada. Ganancia, en relacin al haz patrn. Caractersticas del entorno (metal, lquido, madera...). Polarizacin de la onda emitida. Especificaciones concretas del objeto a etiquetar.

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5.1.5.- ELECTRONIC PRODUCT CODE.

Hoy en da los cdigos de barras se han integrados en cada aspecto de nuestras vidas ya que la mayora de productos son identificados mediante ellos. stos estn constituidos por un cdigo universal de producto, conocido como UPC, del ingls Universal Product Code. No se requiere un gran conocimiento tcnico para entenderlos, ya que se tratan de una forma diferente de codificar nmeros y letras usando una combinacin de barras y espacios en diferentes medidas. El cdigo UPC representa la clave para acceder a un registro de alguna base de datos en donde realmente reside la informacin, es decir, los smbolos no contienen informacin sobre el objeto, el precio sino la clave para acceder a esa informacin. En cambio, con la tecnologa RFID se puede almacenar algn tipo de informacin adems de la clave dependiendo de la capacidad de la etiqueta RFID. El UPC sirve para identificar 10.000.000.000 productos diferentes, siendo por ello muy restrictivos. El UPC se compone de 12 nmeros que identifican el cdigo de la empresa, el cdigo del producto y un digito de control.

El primer digito se corresponde con un 1 o un 7, es el llamado nmero del sistema. El 1 o 7 indica que el producto tiene un tamao y peso determinado y no un peso variable. Los cinco dgitos siguientes (18908) se corresponde con el cdigo de la empresa, esta clave de cinco dgitos es nica para cada fabricante y la asigna un organismo rector para evitar cdigos duplicados. Los cinco dgitos siguientes (14447) se corresponde con el cdigo del producto que el fabricante asigna a cada uno de sus productos. Y el ltimo dgito (3) se trata del digito de control. Para calcular el dgito de control se multiplica cada nmero por 1 o por 3 dependiendo de su posicin. Si se trata de una posicin par se multiplica por 1, y si se trata de una posicin impar por 3, posteriormente se suman los resultados de las multiplicaciones y se le restan al valor de la decena superior.

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El UPC es la simbologa ms utilizada en el comercio de Estados Unidos, sin embargo, la versin propia del UPC en Europa es el EAN. Es un estndar internacional de aceptacin mundial. Identifica a los productos indicando el pas, la empresa, y el cdigo del producto con una clave nica internacional. El EAN-13 es la versin ms extendida del sistema EAN y consta de un cdigo de 13 cifras en las que sus tres primeros dgitos identifican el pas, los seis siguientes la empresa productora, los tres nmeros posteriores al artculo y finalmente un dgito verificador, que da seguridad al sistema. En RFID, sin embargo, los datos incluidos en la etiqueta pueden estar en muchos formatos, siempre y cuando el lector y la etiqueta estn de acuerdo en ello. Los formatos principalmente dependen del fabricante, pero los estndares ya estn surgiendo. El EPC (Electronic Product Code) ha sido denominado la prxima generacin de cdigos de barras y por ello se considera el relevo del UPC. En el libro blanco The Networked Physical World, Proposal for Engineering the Next Generation of Computing, Commerce and Automatic Identification, desarrollado en 2001 por Sanjay Sarma, David Brock y Kevin Ashton se propone por primera vez un sistema de cdigo electrnico de producto. ste consiste en un esquema de codificacin que fue desarrollado por el Auto-ID Labs, sucesora de Auto-ID Center, que permite identificar todos los artculos de una manera nica e inequvoca en la cadena de suministro, a diferencia del UPC que slo identifica clases de objetos o categoras genricas de productos. En lugar de estar impreso sobre papel como ocurre hoy con el sistema de cdigo de barras, este nmero se inserta dentro de una etiqueta electrnica que puede ser detectada mediante ondas de radio. Esta serie de bits sirven para identificar la empresa fabricante, categora del producto, y el nmero del producto. El objetivo de este sistema EPC es volver la cadena de valor cada vez ms eficiente e incrementar la visibilidad de los objetos que se mueven por ella, todo esto se puede lograr a travs de la Red de EPC, la cual est conformada por las etiquetas, el hardware, el software y EPCIS. EPCIS o Servicios de Informacin de EPC consiste en un servicio de informacin de EPC que permite intercambiar informacin va Internet con los socios comerciales acerca del movimiento de los productos a travs de la Red de Valor, garantizando as la visibilidad de los mismo y facilitando por ello la toma de decisiones que impacten en la eficacia hacia los clientes y consumidores. El EPC es usado por la EPCglobal como el formato de identificacin general (GID-96). El EPC naci como respuesta a los sectores profesionales para facilitarles la identificacin de objetos, sin embargo, este cdigo electrnico deba contemplar un requisito, deba ser aplicable a nivel global, algo que solo podra conseguirse si la tecnologa segua un estndar mundial. Es por ello que se creo el organismo EPCglobal, constituido por el EAN y el Uniform Code Council o GS-1, para comercializar la tecnologa EPC, la cual fue originalmente desarrollada por Auto-ID.

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Figura 5.1.5.1.- Electronic Product Code. GCI e IBM. (2003). Manual de Ruta del Global Commerce Initiative.1-58.

Debajo del estndar GID-96, todos los EPC estn divididos en partes: 28 bits General Manager Number, este nmero identifica la compaa o la organizacin. 24 bits Object Class, consiste en la clase del producto, es decir, clasifica a los productos en grupos. 36 bits Serial Number, el nmero de serie es nico para cada objeto individual. 8 bits consiste en un campo de cabecera usado para garantizar la singularidad de un cdigo EPC.

Figura 5.1.5.2.- Campos del estndar GID-96. GCI e IBM. (2003). Manual de Ruta del Global Commerce Initiative.1-58.

De este modo, se pueden identificar un total de 30.939.155.745.879.204.468.201.375 productos nicos bajo un sistema EPC. La integracin de un UPC en un EPC se realiza de una manera muy sencilla: El nmero de la compaa del UPC pasara de igual manera a formar parte del nmero de la compaa del EPC. El cdigo del producto del UPC, pasara a formar parte de la clase del producto del EPC. El nmero de serie del EPC sera el correspondiente al objeto concreto que se quiera identificar.

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Figura 5.1.5.3.- Integracin de un UPC en un EPC. GCI e IBM. (2003). Manual de Ruta del Global Commerce Initiative.1-58.

El EPC de cada producto concreto es almacenado en un servidor de nombres que funciona a travs de Internet denominado ONS (Object Name Service) desarrollado por el EPCglobal. A este servidor ONS pueden acceder las empresas autorizadas a buscar informacin sobre un producto concreto. El sistema enva el cdigo EPC a travs de Internet a una base de datos Object Name Service, ONS, que funciona igual que los DNS de Internet pero en lugar de identificar una direccin, identifica un producto, es decir, en vez de realizar una traduccin de nombre de dominio en una direccin IP o viceversa, realiza una traduccin de un cdigo EPC en un producto u objeto en concreto y viceversa. El servidor ONS iguala el nmero EPC a la direccin del servidor donde est guardada la informacin del producto. El sistema EPC lo forman el Cdigo electrnico del producto (EPC), las etiquetas, los lectores Todo este sistema forma el denominado Internet de los Objetos, en el cual gracias a los EPC los objetos son identificados como objetos nicos e inequvocos.

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Figura 5.1.5.4.- La pila EPC.

El Servidor ONS utiliza el lenguaje PML, Physical Markup Language, tambin conocido como Product Markup Language en espaol Lenguaje de marcado fsico o Lenguaje de marcado de productos respectivamente. El sistema ONS conecta el EPC con su archivo asociado en PML de forma automtica, de manera que al introducir un determinado EPC, este servicio remite el archivo PML. El lenguaje PML es el utilizado para describir objetos fsicos, el cual est basado en el lenguaje XML, e incluye esquemas que permiten la definicin de todas las caractersticas de un producto u objeto. Este lenguaje consiste en un lenguaje estndar para representar y distribuir informacin sobre los objetos, permitiendo la estandarizacin de la interfaz entre la infraestructura RFID y otros sistemas de informacin. El lenguaje PML no pretende sustituir a los actuales lenguajes utilizados para las transacciones comerciales o cualquier otra aplicacin XML sino que resulta ser un complemento a estos para definir la red EPC. La formacin de este lenguaje, as como las correspondientes herramientas software, ha sido uno de los aspectos ms difciles de la Internet de los objetos.

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El proceso se inicia con la lectura de una etiqueta RFID, mediante la aplicacin de un campo magntico, del EPC incluido en el chip de la etiqueta. El lector obtiene el EPC y se lo comunica al middleware o subsistema gestor. El cual una vez recibida la informacin, busca en la base de datos del servidor local el archivo PML asociado a ese cdigo de producto. En el caso de encontrar el producto, el proceso termina. Si no es as, el middleware remite el EPC al servidor ONS, el cual emitir una peticin de localizacin de dicho PML. Una vez recibida la peticin, la respuesta se da en forma de direccin IP. Cuando el middleware obtiene la direccin IP de respuesta, ste conecta con el servidor PML que le facilitar el archivo PML correspondiente, paso con el cual el proceso finaliza.

Figura 5.1.5.5.- Estructura de la tecnologa RFID. Modificado de Cenjor Montalvo et al, A. (2005). Control basado en agentes mejorados con tecnologa Auto-ID. Revista Iberoamericana de Automtica e Informtica Industrial Volumen 2: 48-60.

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5.2.- EL LECTOR. La tecnologa de identificacin por radiofrecuencia est compuesta principalmente por dos componentes, la etiqueta y el lector. Es por ello que existe una mayor variedad en el mercado de dichos componentes. La fabricacin y el diseo de los lectores RFID varan mucho entre los distintos modelos aunque stos soporten los mismos protocolos. Una de las grandes diferencias existentes entre ellos se encuentra en los rendimientos de lectura, pero tambin influye el tipo y nmero de conexiones con etiquetas que son capaces de soportar simultneamente. El funcionamiento del lector es gracias a la antena incluida en ste, mediante la cual se permite el envo de informacin digital codificada a travs de ondas de radiofrecuencia. El circuito receptor que existe en la etiqueta es capaz de detectar el campo modulado, generado por la antena de lector, posteriormente se decodifica la informacin y usando su propia antena enva una seal con direccin al lector, ms dbil, a modo de respuesta. Una primera clasificacin que se podra realizar a los lectores es si estos son fijos o mviles, existiendo incluso una mezcla de estos, lectores fijos que se pueden adaptar a dispositivos mviles. Debido a que podran encontrarse en presencia de un lector una gran cantidad de etiquetas, stos deben ser capaces de recibir y administrar varias respuestas al mismo tiempo. Esta capacidad, de gestionar gran cantidad de etiquetas al mismo tiempo, se utiliza para permitir que las etiquetas sean identificadas y seleccionadas individualmente, y no tratadas como un todo. Adems los lectores disponen de funcionalidades que les permiten enviar rdenes a algunas etiquetas para que se enciendan o se apaguen dependiendo de la necesidad de eliminar algunas interferencias que se pudieran producir dentro del campo de lectura. Adems de estas ordenes de encendido o apagado existen otras operaciones que se pueden realizar una vez que se selecciona una etiqueta, como pueden ser la operacin de lectura de su nmero de identificacin, o escribir informacin de inters en la etiqueta, si sta lo permite. Mediante los lectores RFID se recoge la informacin de las etiquetas, y esta informacin puede ser transferida a una capa de gestin superior. Esta capa superior consiste en un software de gestin informacin, software que es denominado middleware.

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Los componentes de un lector son el mdulo de radio, el procesador y sus conexiones que pueden ser de varios tipos para conectar con distintos dispositivos (conector de antena, Ethernet, RS232, actuadores, sensores u otros. (RFID Magazine, 2001). Uno de los componentes principales de los lectores RFID es la antena. Esta antena consiste en el dispositivo que permite radiar las seales y leer las ondas de radio de las etiquetas. Varias antenas pueden ser a la vez gestionadas por un nico lector. Las antenas se pueden clasificar en si son mviles o fijas: Antenas mviles: Las antenas mviles consisten en las antenas que se pueden mover para identificar las etiquetas. Normalmente estas antenas se encuentran en los lectores mviles con antenas integradas o son utilizadas manualmente por un operario. Antenas fijas: Estas antenas estn conectadas a lectores mediante cables. Un nico lector puede gestionar varias antenas mediante la creacin de una zona de interrogacin. Podemos encontrar varios ejemplos como pueden ser las Dock Door (2 antenas) para puertas lectoras o de arco (3 antenas) para cintas transportadoras.

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5.2.1.- OPERACIONES BSICAS DE LOS LECTORES RFID.

Los lectores pueden operar manualmente o de forma automtica. Lo normal es que operen de manera automtica, para lo cual utilizan algoritmos de anti-colisin para poder leer mltiples etiquetas, y de manera simultnea, existentes en el campo de lectura. Las operaciones bsicas que puede llevar a cabo un lector RFID: Lectura Fija de etiquetas: Un lector puede configurarse para que realice de manera constante lecturas fijas. A medida que las etiquetas responden a las emisiones del lector estas lecturas son incluidas en una lista de etiquetas en la memoria del lector. Sin alguna de stas no responde, ser eliminada de la lista acumulada en la memoria. Modo Directo / Interactivo: Este tipo de lectores responde a comandos proporcionados por las aplicaciones de gestin almacenadas en servidores. El servidor puede indicar al lector que rena una lista de etiquetas dentro del rango de lectura o que busque una etiqueta especfica dentro del rango. En ambos casos el lector comienza por recoger una lista. Una vez completado el comando instruido por el servidor, el lector espera hasta recibir el siguiente comando. (RFID Magazine, 2001).

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5.2.2.- CMO ELEGIR EL LECTOR. Existen una serie de consideraciones que ayudan a elegir cual es el lector ms apropiado para cada aplicacin. Estas consideraciones se enumeran a continuacin. Frecuencia operativa: La frecuencia de operacin ha de encajar con los requerimientos de las etiquetas que se desean leer. Multi-protocolo: Una caracterstica deseable de los lectores es que stos permitan la lectura de etiquetas RFID bajo distintos protocolos. Ya que las diferentes etiquetas RFID podran tener protocolos distintos. Codificacin: si se desea utilizar el lector para escribir informacin en una etiqueta de lectura/escritura ser necesaria la capacidad de configuracin y codificacin del comando. Adaptacin a la normativa local: la potencia de salida es diferente en Estados Unidos y en Europa, de igual modo que las frecuencias. Memoria: Para la gestin de las listas de

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