RFID (siglas de Radio Frequency IDentification, en español Identificación por radiofrecuencia) es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remoto que usa dispositivos denominados etiquetas, transpondedores o tags.
El propósito del RFID es transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio.
Las tecnologías RFID se agrupan dentro de las denominadas Auto ID (Automatic Identification, o Identificación Automática).
¿Qué es una etiqueta RFID?
Es un dispositivo pequeño, que puede ser adherido o incorporado a un producto, animal o persona.
¿De que se compone el RFID?
Contienen antenas para permitirles recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un emisor-receptor RFID. Las pasivas no necesitan alimentación eléctrica interna, mientras que las activas sí lo requieren. Una de las ventajas del uso de radiofrecuencia es que no se requiere visión directa entre emisor y receptor.
Estas imágenes muestran los circuitos que se introducen en productos animal o personas
Antecedentes
En la actualidad, la tecnología más extendida para la identificación de objetos es la de los códigos de barras. Sin embargo, éstos presentan algunas desventajas, como son la escasa cantidad de datos que pueden almacenar y la imposibilidad de ser modificados (reprogramados). La mejora obvia que se ideó, y que constituye el origen de la tecnología RFID, consistía en usar chips de silicio que pudieran transferir los datos que almacenaban al lector sin contacto físico (de forma equivalente a los lectores de infrarrojos utilizados para leer los códigos de barras).
Historia
Se ha sugerido que el primer dispositivo conocido similar a RFID pudo haber sido una herramienta de espionaje inventada por Léon Theremin para el gobierno soviético en 1945. El dispositivo de Theremin era un dispositivo de escucha secreto pasivo, no una etiqueta de identificación, por lo que esta aplicación es dudosa. Según algunas fuentes, la tecnología usada en RFID habría existido desde comienzos de los años 1920, y usada extensivamente por los británicos en la Segunda Guerra Mundial (fuente que establece que los sistemas RFID han existido desde finales de los años 1960 y que sólo recientemente se había popularizado gracias a las reducciones de costos).
Se mencionan otras tecnologías similares como son:
- El transpondedor de IFF (Identificaban los aeroplanos como amigos o enemigos)
- Comunicación por medio de la energía reflejada
Arquitectura
El modo de funcionamiento de los sistemas RFID es simple. La etiqueta RFID, que contiene los datos de identificación del objeto al que se encuentra adherido, genera una señal de radiofrecuencia con dichos datos. Esta señal puede ser captada por un lector RFID, el cual se encarga de leer la información y pasársela, en formato digital, a la aplicación específica que utiliza RFID.
Por tanto, un sistema RFID consta de los siguientes tres componentes:
Etiqueta RFID o transpondedor: compuesta por una antena, un transductor radio y un material encapsulado o chip ( He aquí el uso de la electrónica y la sofisticada tecnología para crearla). El propósito de la antena es permitirle al chip, el cual contiene la información, transmitir la información de identificación de la etiqueta. Existen varios tipos de etiquetas. El chip posee una memoria interna con una capacidad que depende del modelo y varía de una decena a millares de bytes. Existen varios tipos de memoria:
- Solo lectura: el código de identificación que contiene es único y es personalizado durante la fabricación de la etiqueta.
- De lectura y escritura: la información de identificación puede ser modificada por el lector.
- Anticolisión. Se trata de etiquetas especiales que permiten que un lector identifique varias al mismo tiempo (habitualmente las etiquetas deben entrar una a una en la zona de cobertura del lector).
Lector de RFID o transceptor: compuesto por una antena, un transceptor y un decodificador. El lector envía periódicamente señales para ver si hay alguna etiqueta en sus inmediaciones. Cuando capta una señal de una etiqueta (la cual contiene la información de identificación de ésta), extrae la información y se la pasa al subsistema de procesamiento de datos.
Subsistema de procesamiento de datos: proporciona los medios de proceso y almacenamiento de datos.
La arquitectura de la RFID, no es más que un sistema de comunicación donde se compone básicamente de los elementos que la caracterizan como es un emisor (es el transpondedor), receptor (transceptor) y medio de transmisión (subsistema de procesamiento de datos).
Tipos de etiquetas RFID
Comparación de un chip RFID con antena y una moneda de un Euro
Las etiquetas RFID pueden ser:
· La etiquetas RFID pasivas.
Las etiquetas RFID pasivas no tienen fuente de alimentación propia. La mínima corriente eléctrica inducida en la antena por la señal de escaneo de radiofrecuencia proporciona suficiente energía al circuito integrado CMOS (donde aquí entra un poco de la electrónica lineal, los circuitos básicos) de la etiqueta para poder transmitir una respuesta. Debido a las preocupaciones por la energía y el costo, la respuesta de una etiqueta pasiva RFID es necesariamente breve, normalmente apenas un número de identificación. La falta de una fuente de alimentación propia hace que el dispositivo pueda ser bastante pequeño: existen productos disponibles de forma comercial que pueden ser insertados bajo la piel. Las etiquetas pasivas, en la práctica tienen distancias de lectura que varían entre unos 10 milímetros hasta cerca de 6 metros dependiendo del tamaño de la antena de la etiqueta y de la potencia y frecuencia en la que opera el lector. Estando en 2007, el dispositivo disponible comercialmente más pequeño de este tipo medía 0.05 milímetros × 0.05 milímetros, y más fino que una hoja de papel; estos dispositivos son prácticamente invisibles.
· Las etiquetas RFID semi-pasivas
Las etiquetas RFID semi-pasivas son muy similares a las pasivas, salvo que incorporan además una pequeña batería. Esta batería permite al circuito integrado de la etiqueta estar constantemente alimentado. Además, elimina la necesidad de diseñar una antena para recoger potencia de una señal entrante. Por ello, las antenas pueden ser optimizadas para la señal de backscattering. Las etiquetas RFID semi-pasivas responden más rápidamente, por lo que son más fuertes en el ratio de lectura comparadas con las etiquetas pasivas.
· Las etiquetas RFID activas
Las etiquetas RFID activas, por otra parte, deben tener una fuente de energía, y pueden tener rangos mayores y memorias más grandes que las etiquetas pasivas, así como la capacidad de poder almacenar información adicional enviada por el transmisor-receptor. Actualmente, las etiquetas activas más pequeñas tienen un tamaño aproximado de una moneda. Muchas etiquetas activas tienen rangos prácticos de diez metros, y una duración de batería de hasta varios años.
A pesar de las ventajas en cuanto al coste de las etiquetas pasivas con respecto a las activas son significativas, otros factores incluyendo exactitud, funcionamiento en ciertos ambientes como cerca del agua o metal, y confiabilidad hacen que el uso de etiquetas activas sea muy común hoy en día.
Los sistemas RFID se clasifican dependiendo del rango de frecuencias que usan. Existen cuatro tipos de sistemas:
- Frecuencia baja (entre 125 ó 134,2 kilohercios);
- Alta frecuencia (13,56 megahercios);
- UHF o de frecuencia ultraelevada (868 a 956 megahercios);
- Microondas (2,45 gigahercios).
Los sistemas UHF no pueden ser utilizados en todo el mundo porque no existen regulaciones globales para su uso.
Los estándares de RFID abordan cuatro áreas fundamentales:
- Protocolo en el interfaz aéreo: especifica el modo en el que etiquetas RFID y lectores se comunican mediante radiofrecuencia.
- Contenido de los datos: especifica el formato y semántica de los datos que se comunican entre etiquetas y lectores.
- Certificación: pruebas que los productos deben cumplir para garantizar que cumplen los estándares y pueden ínter operar con otros dispositivos de distintos fabricantes.
- Aplicaciones: usos de los sistemas RFID.
Como en otras áreas tecnológicas, la estandarización en el campo de RFID se caracteriza por la existencia de varios grupos de especificaciones competidoras. Por una parte está ISO, y por otra Auto-ID Centre (conocida desde octubre de 2003 como EPCglobal, de EPC, Electronic Product Code). Ambas comparten el objetivo de conseguir etiquetas de bajo coste que operen en UHF.
Los estándares EPC para etiquetas son de dos clases:
- Clase 1: etiqueta simple, pasiva, de sólo lectura con una memoria no volátil programable una sola vez.
- Clase 2: etiqueta de sólo lectura que se programa en el momento de fabricación del chip (no reprogramable posteriormente).
Las clases no son ínteroperables y además son incompatibles con los estándares de ISO. Aunque EPCglobal está desarrollando una nueva generación de estándares EPC está (denominada Gen2), con el objetivo de conseguir interoperabilidad con los estándares de ISO, aún se está en discusión sobre el AFI (Application Family Identifier) de 8 bits.
Por su parte, ISO ha desarrollado estándares de RFID para la identificación automática y la gestión de objetos. Existen varios estándares relacionados, como ISO 10536, ISO 14443 y ISO 15693, pero la serie de estándares estrictamente relacionada con las RFID y las frecuencias empleadas en dichos sistemas es la serie 18000.
Regulación de frecuencias
En la actualidad aun no hay un organismo o corporación publica que regule las frecuencias que se usan para RFID, por lo cual cada país ha optado por fijar sus propias reglas para dichas frecuencias.
Las etiquetas RFID de baja frecuencia (LF (por sus siglas en ingles Low Frecuency): 125 - 134 kHz y 140 - 148.5 kHz) y de alta frecuencia (HF (por sus siglas en ingles High Frecuency): 13.56 MHz) se pueden utilizar de forma global sin necesidad de licencia., en otras palabras se trata de dominio publico.
La frecuencia ultra alta (UHF (por sus siglas en ingles Ultra High Frecuency): 868 - 928 MHz) no puede ser utilizada de forma global, ya que no hay un único estándar global. En Norteamérica, la UHF se puede utilizar sin licencia para frecuencias entre 908 - 928 MHz, pero hay restricciones en la energía de transmisión. En Europa la frecuencia ultra elevada está bajo consideración para 865.6 - 867.6 MHz. Su uso es sin licencia sólo para el rango de 869.40 - 869.65 MHz, pero existen restricciones en la energía de transmisión. El estándar UHF norteamericano (908-928 MHz) no es aceptado en Francia y Italia ya que interfiere con sus bandas militares. En China y Japón no hay regulación para el uso de la frecuencia ultraelevada. Cada aplicación de frecuencia ultraelevada en estos países necesita de una licencia, que debe ser solicitada a las autoridades locales, y puede ser revocada, al ser usada para fines bélicos o que violen la ley. En Australia y Nueva Zelanda, el rango es de 918 - 926 MHz para uso sin licencia, pero hay restricciones en la energía de transmisión.
En algunos países de Europa, se han hecho regulaciones adicionales, pero estas no están relacionadas con las restricciones de la energía de transmisión, si no que están relacionadas con la salud y las condiciones del medio ambiente, un ejemplo de esto, esta dado por la regulación Waste Electrical and Electronic Equipment ("Equipos eléctricos y electrónicos inútiles"), la cual prohíbe que se desechen las etiquetas RFID, lo cual implica que las etiquetas RFID que se encuentren en su caja; usualmente de cartón, deberán ser retiradas antes de desecharse o de deshacerse de ellas.
El costo, su alcance y las aplicaciones variadas de las etiquetas RFID van a depender de las frecuencias que estas utilicen en los sistemas. Por ejemplo los sistemas que emplean las frecuencias bajas tienen un costo bajo – relativamente – pero tienen una corta distancia de uso, y los que emplean frecuencias más altas proporcionan distancias mayores de lectura y velocidades de lectura más rápidas. Así, las de baja frecuencia se utilizan comúnmente para la identificación de personas, de animales que en ocasiones se insertan en pequeños chips en mascotas, para que puedan ser devueltas a su dueño en caso de pérdida, para el seguimiento de cargamentos, o como llave de diversos objetos con sistema antirrobo como los automóviles, casas, cajas de seguridad, etc.
En los Estados Unidos se utilizan dos frecuencias para RFID: 125 kHz (el estándar original) y 134,5 kHz (el estándar internacional). Las etiquetas RFID de alta frecuencia se utilizan en bibliotecas y seguimiento de libros, control de acceso en edificios, seguimiento de equipaje en aerolíneas, seguimiento de artículos de ropa y ahora último en pacientes de centros hospitalarios para hacer un seguimiento de su historia clínica, o una vigilancia interna en el hospital para vigilar su estado.
Algunas autopistas utilizan etiquetas RFID para recaudación con peaje electrónico. Las tarjetas son leídas mientras los vehículos pasan; la información se utiliza para cobrar el peaje en una cuenta periódica o descontarla de una cuenta prepago. El sistema ayuda a disminuir el entorpecimiento del tráfico causado por las cabinas de peaje, esto con el fin de agilizar el transito de vehículos se esta implementando en varios países de Europa y en EE.UU. además de las tarjetas con chips RFID integrados se usan ampliamente como dinero electrónico, ya sea en autoservicios o en el transporte publico en varios países del mundo.
Comenzando el 2004, estaba disponible una "llave inteligente” que emplea un circuito de RFID activo que permite que el automóvil reconozca la presencia de la llave a un metro del sensor. El conductor puede abrir las puertas y arrancar el automóvil mientras la llave sigue estando en la cartera o en el bolsillo. En agosto del mismo año, el Departamento de Rehabilitación y Corrección de Ohio (ODRH) aprobó un contrato de $415.000 dólares para ensayar la tecnología de seguimiento con Alanco Technologies. Dicha empresa coloco a los internos unos transmisores del tamaño de un reloj de muñeca que pueden detectar si los presos han estado intentando quitárselas y enviar una alarma a los ordenadores de la prisión. Este proyecto no es el primero que trabaja en el desarrollo de chips de seguimiento en prisiones estadounidenses.
Pero la utilización de los chips RFID ya hace de mucho años, ya que en los años 40 los militares estadounidenses utilizan el sistema RFID desde la Segunda Guerra Mundial para el reconocimiento a distancia de los aviones los cuales los identificaban como Friend or Foe (amigo o enemigo). Ya en 1969 se registra en Estados Unidos la primera patente con tecnología RFID, utilizada para identificar locomotoras que transportaban objetos de gran valor. En los años 70 la tecnología RFID se sigue utilizando de modo restringido y controlado, por ejemplo, para la seguridad de las plantas nucleares. En los años 80 la primera aplicación de la tecnología RFID en Europa es la identificación del ganado en el sector privado. Luego llegan muchas otras utilizaciones comerciales, en particular en las cadenas de fabricación de la industria del automóvil. Y en los años 90 se da la miniaturización del sistema RFID ya que IBM integra la tecnología en un solo chip electrónico.
Actualmente, la aplicación más importante de RFID es la logística. El uso de esta tecnología permitiría tener localizado cualquier producto dentro de la cadena de suministro, ya sea empresas del tamaño de Wall-Mart y otras empresas encargadas del autoservicio internacionalmente. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos en asociación con Wall-Mart han publicado los requisitos para los fabricantes para situar las etiquetas RFID en todos sus transportes para mejorar la calidad y eficiencia del transporte del suministro, y debido al tamaño de estas dos organizaciones, sus peticiones han causado un gran impacto en miles de compañías de todo el mundo, las cuales se han ido adaptando en infraestructura y tecnología, así como económicamente a la forma de dirección de las grandes empresas lideres y no será muy raro que dentro de un tiempo las compañías más pequeñas sean capaces de poner etiquetas RFID en sus transportes.
Desde enero de 2005, Wall-Mart ha puesto como requisito a sus 100 principales proveedores que apliquen etiquetas RFID en todos sus envíos. Para poder cumplir el requisito, los fabricantes usan codificadores RFID para etiquetar las cajas y diversos empaques que requieren etiquetas EPC para Wall-Mart. Estas etiquetas inteligentes son producidas integrando el RFID dentro del material de la etiqueta, e imprimiendo el código de barras y otra información visible en la superficie de la etiqueta. Además ven en ellas el medio de optimizar la trazabilidad de las mercancías en toda la cadena de distribución, desde el almacén hasta la caja: más precisión en la gestión de stocks, reducción de costos, protección antirrobo. Sobre todo si se tiene presente que cada etiqueta lleva un número de serie único que permite identificar y controlar el objeto individualmente.
Pero estas etiquetas electrónicas también brindarán muchas ventajas al consumidor. Por ejemplo, se acabarán las colas en las cajas del supermercado porque el contenido de los carros se identificará a distancia con una sencilla lectura por radio.
Los chips RFID implantables desde un principio fueron diseño para etiquetar a los animales de concurso y de personalidades importantes, ya se están utilizando para los seres humanos. Applied Digital Solutions propone su chip "unique under-the-skin format" (formato bajo-la-piel único) como solución a la usurpación de la identidad, al acceso seguro a un edificio, al acceso a un ordenador, al almacenamiento de expedientes médicos, a iniciativas de antisecuestro y a una variedad de aplicaciones para la salud, seguridad y protección de la persona.
El Baja Beach Club en Barcelona utiliza un Verichip implantable para identificar a sus clientes VIP, que lo utilizan para pagar las bebidas. El departamento de policía de Ciudad de México ha implantado el Verichip a unos 170 de sus oficiales de policía, para permitir el acceso a las bases de datos de la policía y para poder seguirlos en caso de ser secuestrados.
Mano izquierda de Amal Graafstra con la situación planeada del chip RFID
Justo después de que la operación de inserción de la etiqueta fuera completada
Aplicaciones potenciales
En un tiempo no muy lejano puede que las barras RFID logren reemplazar a los códigos de barras UPC o EAN dado que los códigos RFID tienen grandes ventajas tales como una mayor facilidad para llevar a cabo inventarios. Aunque tal vez no logren sustituir del todo a los códigos de barras debido a lo costoso que puede resultar.
Como los códigos RFID suelen ser tan largos a comparación con los códigos de barras que tienen un solo código para todos los casos de un producto en particular, los códigos RFID se puede decir que cada producto tiene un código único y esto significa que puede ser seguido individualmente mientras el producto esta en movimiento y asegurarse que realmente termine en las manos del consumidor o también para impedir que el producto sea hurtado u otras formas de perdida del producto.
Estándares en etiquetas RFID
La organización EPCglobal esta trabajando en un estándar internacional para el uso de RFID y EPC en la identificación de cualquier articulo en la cadena de suministro para las compañías de cualquier tipo de industria, en cualquier lugar del mundo.
En diciembre del 2004 fue aprobado un estándar llamado EPC Gen2, es la abreviatura de "EPCglobal UHF Generation 2" creada por EPCglobal. Se cree que este estándar pueda ser la base para los estandares de etiquetas RFID.
Identificación de pacientes
En julio del 2004 la Food and Drug Administration (Administración de Comida y Medicamentos) realizo una publicación para comenzar un estudios que determinara si los hospitales debería de utilizar sistemas RFID. La FDA aprobó recientemente los primeros chips RFID de EE.UU. que se pueden implantar en seres humanos, esto se realizo con la finalidad de identificar a pacientes, para incorporar información medica personal y podrían salvar vidas o para permitir el acceso por parte del personal relevante del hospital a los expedientes médicos.
También se ha propuesto su aplicación en el hogar, para permitir, por ejemplo, que un refrigerador pueda conocer las fechas de caducidad de los alimentos que contiene, pero ha habido pocos avances más allá de simples prototipos, ya que necesita de una constante actualización cada vez que se introduce o retira un alimento del refrigerador. Además de poder hacer pedidos desde el mismo aparato y entrega en el domicilio.
Otra aplicación propuesta es el uso de RFID para señales de tráfico inteligentes en la carretera o RBS (por las siglas en ingles Road Beacon System). Se basa en el uso de RFID enterrados bajo el pavimento que son leídos por una unidad que lleva el vehículo (OBU, de onboard unit) que filtra las diversas señales de tráfico y las traduce a mensajes de voz o da una proyección virtual usando un HUD (Heads-Up Display).
Su principal ventaja comparadas con los sistemas basados en satélite es que no necesitan de mapeado digital ya que proporcionan el símbolo de la señal de tráfico y la información de su posición por sí mismas, también son útiles para complementar sistemas de posicionamiento de satélite en lugares como los túneles o interiores, o en el guiado de personas ciegas.
Polémica
Pero estas etiquetas, prácticamente invisibles e identificables a distancia, suscitan controversias. Se las acusa de atentar contra la vida privada de los ciudadanos-consumidores. La nueva tecnología preocupa a las organizaciones de defensa del consumidor ya que consideran que es un medio para recuperar datos personales sin autorización, sobre todo si se tiene en cuenta que marcas como Gillette, Prada, Wall-Mart o Benetton la utilizan ya de manera experimental... a veces sin advertir a los clientes.
Varios escándalos han alertado la opinión pública y obligado a las empresas a moderar sus planes de utilización de los RFID. Tras una discreta experiencia, realizada en julio de 2003, en un supermercado del gigante americano de la gran distribución Wall-Mart, la asociación CASPIAN (Consumers Against Supermarket Privacy Invasion and Numbering) pidió que se boicoteara este nuevo medio de intrusión y vigilancia de la vida privada de las personas. En fechas más recientes, el grupo alemán Metro ha reconocido haber distribuido en un supermercado de la región del Ruhr unas 10.000 tarjetas de fidelidad equipadas con chips RFID sin avisar a los clientes. Las protestas de los consumidores lograron que el Grupo abandonara la experiencia el 26 de febrero de 2004.
En Francia, la Commission Nationale de l’Informatique et des Libertés (CNIL) ha clasificado ya las etiquetas RFID entre las tecnologías de riesgo para las libertades individuales porque considera que son datos personales a la luz de la Ley Informática y Libertades francesa de 1978.
Hay varias soluciones teóricas para controlar el uso de etiquetas RFID, pero su aplicación plantea problemas.
Lo más sencillo sería desactivar los chips al salir de las tiendas. La asociación alemana de defensa del consumidor, FoeBuD, también está poniendo a punto el DataPrivatizer, un pequeño aparato portátil para identificar los chips disimulados en los productos.
La CNIL recomienda integrar un dispositivo técnico al fabricar el producto, que neutralice el sistema RFID, así como un sencillo sistema de visualización para saber si un chip está activado o no. Pero lo esencial sigue siendo la legislación de la tecnología.
Pasaportes.
En algunos países se ha propuesto la implantación de dispositivos RFID en los nuevos pasaportes, para aumentar la eficiencia en las máquinas de lectura de datos biométricos. Los pasaportes con RFID integrado únicamente identifican a su portador, y en la propuesta que se está considerando, también incluirían otros datos personales.
Esto podría hacer mucho más sencillos algunos de los abusos de la tecnología RFID que se acaban de comentar, y se podría expandir la cantidad de datos para incluir, por ejemplo, abusos basados en la lectura de la nacionalidad de una persona.
El Departamento de Estado de los Estados Unidos rechazó en un primer momento estas hipótesis porque pensaban que los chips sólo podrían ser leídos desde una distancia de 10 cm, sin tener en cuenta más de 2.400 comentarios críticos de profesionales de la seguridad, y una demostración clara de que con un equipo especial se pueden leer los pasaportes desde 10 metros. A fecha de mayo de 2005, la propuesta está siendo revisada La autoridad de los pasaportes de Pakistán ha comenzado a expedir pasaportes con etiquetas RFID.
Carnet de conducir.
En Virginia (Estados Unidos) se ha pensado en poner etiquetas RFID en los carnés de conducción con el objetivo de que los policías y otros oficiales realicen comprobaciones de una forma más rápida.
La propuesta se presentó por primera vez en el Driver's License Modernization Act de 2002, que no fue promulgada, pero en 2004 el concepto todavía estaba considerándose.
Al parecer esta idea no fue muy aceptada por la misma situación que se presento en los pasaportes (riesgos de la privacidad y la libertad), el uso de etiquetas RFID no entorpecería a los que intenten usar identificaciones falsas. La debilidad del sistema es que no falla cuando se validan documentos en el momento, sino que falla al verificar la identidad antes de expedirlos. Bajo la propuesta, no se almacenaría ninguna información en la etiqueta salvo el número correspondiente a la información del portador en una base de datos, sólo accesible por personal autorizado. Además, para disuadir a las falsificaciones de identidad sólo sería necesario envolver un carné de conducir con papel de aluminio.
BIBLIOGRAFIA:
http://es.wikipedia.org/wiki/RFID
http://es.wikipedia.org/wiki/RFID
Autores:
García Correa Benjamín.
Guzmán Carmona Jesús.
Orozco Martínez Dilery.
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