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Desde el pago sin contacto hasta la seguridad en las tiendas, pasando por nuestros pasaportes, la tecnología RFID (Identificación por Radiofrecuencia) está en todas partes. Está tan integrada en nuestra vida cotidiana que casi olvidamos preguntarnos cómo funciona. Sin embargo, detrás de estas pequeñas etiquetas se esconde una ingeniería de sorprendente inteligencia.
Este artículo se basa en las explicaciones del experto Dr. Hadi CHEHADE, doctor ingeniero en telecomunicaciones e informática especializado en RFID, para conocer más sobre el funcionamiento del tag RFID. Esta guía te sumerge en el corazón de la etiqueta RFID para descifrar sus secretos: su anatomía, el diálogo invisible que establece con los lectores a través de ondas de radio y sus aplicaciones concretas que transforman tanto la industria como nuestra vida cotidiana.
¿Qué es un tag RFID?
Un tag RFID (o transpondedor) es un dispositivo electrónico que contiene un chip y una antena, generalmente montados sobre un soporte llamado sustrato o encapsulado. El chip almacena datos (identificador único, información del producto, diversos parámetros) y gestiona la lógica de comunicación, mientras que la antena captura y devuelve la energía de radiofrecuencia al lector RFID.
El tag RFID puede integrarse en una etiqueta de papel, una tarjeta de plástico, un gafete, una carcasa industrial o directamente en un producto, lo que permite adaptar la solución a las restricciones mecánicas, térmicas o químicas de cada aplicación.
Las principales familias de tags RFID
Se distinguen cuatro grandes categorías de tags, según su modo de alimentación y su arquitectura electrónica:
Tags pasivos
🔷 Sin batería, obtienen toda su energía a partir del campo electromagnético emitido por el lector.
🔷 Son los más utilizados en logística, comercio minorista y trazabilidad industrial, ya que son económicos, delgados y fáciles de integrar en etiquetas o embalajes.
Tags semipasivos (o semi-activos)
🔷 Incorporan una pequeña batería que alimenta el chip, pero la comunicación por radio se realiza como en un tag pasivo, mediante retrodispersión (backscatter) de la señal del lector.
🔷 Esto permite una mejor sensibilidad, un alcance mayor y la posible alimentación de sensores (temperatura, golpes, humedad) sin necesidad de emitir de forma continua.
Tags activos
🔷 Equipados con una batería que alimenta tanto la electrónica como la emisión de radio, pueden enviar señales de forma espontánea a distancias de varias decenas o incluso cientos de metros.
🔷 Son adecuados para aplicaciones de localización en tiempo real (RTLS) y para el rastreo de activos de alto valor en grandes áreas (hospitales, sitios industriales, obras, transporte).
Tags “chipless” (sin chip)
🔷 De nueva generación en investigación y desarrollo, no incorporan ningún circuito integrado: la identificación se basa en la firma electromagnética específica de la antena o del patrón impreso.
🔷 El objetivo es reducir aún más los costos y permitir tags imprimibles a gran escala, a costa de una mayor complejidad en el lector y de una capacidad de memoria más limitada.
¿De qué se compone un tag pasivo?
El tag pasivo, el formato más común, se basa en una arquitectura minimalista pero sumamente eficaz. Se estructura en torno a tres componentes inseparables:
1. La antena: el captador de energía
Généralement réalisée en aluminium, cuivre ou encre conductrice, l'antenne est le point de contact entre le tag et le monde extérieur.Generalmente realizada en aluminio, cobre o tinta conductora, la antena es el punto de contacto entre la etiqueta y el mundo exterior.
Doble función : actúa como un "panel solar" para las ondas de radio (captando la energía para alimentar el chip) y como emisor para devolver los datos.
Geometría: Su forma (bucles, dipolo) y tamaño se calculan específicamente para una frecuencia (LF, HF, UHF) y un entorno determinado. Una antena mal adaptada (mala orientación, presencia de metal) provocará una pérdida drástica de alcance.
2. El chip electrónico (Microcircuito): el cerebro
C'est le cœur intelligent du dispositif. Malgré sa taille minuscule, elle assure trois fonctions critiques avec une consommation d'énergie infime :Es el corazón inteligente del dispositivo. A pesar de su tamaño minúsculo, cumple tres funciones críticas con un consumo de energía ínfimo:
Identificatión: Almacena el identificador único (EPC - Electronic Product Code) que permite distinguir un objeto entre miles.
Memoria: Además del EPC, puede contener datos de usuario (número de lote, fecha de caducidad) y zonas protegidas mediante contraseña.
Protocolo: Gestiona el estándar de comunicación (por ejemplo, EPC Gen2 / ISO 18000-63) para garantizar la interoperabilidad con cualquier lector del mercado.
3. El soporte y el encapsulado: la armadura
El conjunto chip‑antena se monta sobre un sustrato (papel, plástico PET). Según el uso, este "lay-in" puede estar encapsulado en una carcasa resistente. Es este revestimiento el que determina la resistencia del tag a los golpes, la humedad, las temperaturas extremas o los lavados industriales.
¿Cómo se activa y comunica el tag?
El "milagro" del tag pasivo reside en su ausencia de batería. Todo ocurre en una fracción de segundo siguiendo un ciclo preciso:
El lector emite una onda de radio.
La antena del tag captura esta onda y la convierte en energía eléctrica.
Esta energía activa el chip, que entonces puede responder al lector.
La comunicación entre un lector RFID y un tag pasivo se desarrolla en dos fases:
Lecteur → tag (Forward link)
El principio es la inducción electromagnética. El lector envía una señal de radio que cumple un doble papel: proporcionar energía a la etiqueta y transportar las órdenes (interrogación, solicitud de lectura, escritura, bloqueo, etc.).
Una vez que se alcanza el umbral de sensibilidad, el chip se activa, sincroniza su lógica con la señal recibida y comienza a interpretar las órdenes según el protocolo definido.
La analogía: Es exactamente el mismo principio que la carga inalámbrica de tu smartphone, pero con una potencia infinitamente menor. Tan pronto como la energía recibida supera el "umbral de sensibilidad" del chip, este se activa.
Tag → lector (Backward link)
El tag no genera su propia onda: devuelve la información modulando la señal recibida, mediante un mecanismo de retrodispersión (backscatter).
Al cambiar rápidamente el estado de su antena (por ejemplo, entre dos niveles de impedancia), modifica ligeramente la potencia reflejada; el lector decodifica estas variaciones para reconstruir los bits de datos.
El mecanismo: El tag devuelve la información (su EPC) modulando el eco de la señal incidente. El lector detecta estas pequeñas variaciones en la onda que él mismo ha enviado y las decodifica como 0 y 1.
Este mecanismo es suficientemente rápido para dialogar con muchos tags en paralelo, gracias a algoritmos de anticollision que organizan las respuestas para evitar que se “pisen” entre sí.
Frecuencias RFID y sus aplicaciones
El comportamiento del tag RFID depende en gran medida de la frecuencia utilizada.
|
Frecuencia |
Uso típico |
Alcance aproximado |
|
LF (125 kHz) |
Acceso, identificación de animales |
Unos cm hasta ~50 cm |
|
HF (13,56 MHz) |
Tarjetas sin contacto, pasaportes, NFC |
Hasta 1 m (a menudo < 10 cm) |
|
UHF (860–960 MHz) |
Logística, cadena de suministro, peajes |
Hasta 12 metros |
El rendimiento de un tag también depende de su frecuencia de funcionamiento. Cada frecuencia está adaptada a usos específicos según el alcance, el tipo de objeto y el entorno.
Factores que influyen en la lectura RFID
Varios factores pueden afectar la fiabilidad y el alcance:
🔷 Materiales: el metal y los líquidos perturban la lectura.
🔷 Orientación: un mal alineamiento del tag respecto al lector disminuye la recepción.
🔷 Distancia: la señal se debilita al alejarse.
🔷 Interferencias de radio: WiFi, Bluetooth y máquinas industriales pueden perturbar la comunicación.
🔷 Densidad de etiquetas: varios tags en la misma zona pueden crear colisiones.
Optimizar la instalación y adaptar los parámetros a las condiciones del entorno es crucial para obtener un rendimiento fiable.
¿Qué se puede almacenar en una etiqueta RFID?
Un tag RFID puede contener:
Un identificador único, a menudo de solo lectura, que sirve como clave en los sistemas de información (vinculación con una base de datos).
Datos adicionales en la memoria de usuario: número de serie, lote de fabricación, fecha, estado, ubicación lógica, configuración, parámetros de mantenimiento, etc.
Eventualmente, información segura, protegida por contraseña o bloqueable de manera irreversible, para evitar modificaciones o clonaciones no autorizadas.
Una de las grandes ventajas de la RFID frente al código de barras es la combinación de tres elementos: ausencia de línea de vista, lectura simultánea de numerosos objetos y la posibilidad de escribir o actualizar cierta información directamente en el tag.
RFID vs Código de barras: el duelo de la trazabilidad
Ahora que la tecnología les resulta más clara, surge de manera natural una pregunta pragmática: ¿por qué pasar a la RFID si el "buen y viejo" código de barras parece funcionar?
Si el código de barras sigue siendo el rey en el paso por caja, la RFID ha cambiado las reglas del juego tras bambalinas. Comparémos estas dos tecnologías para entender por qué una no reemplaza necesariamente a la otra, pero la supera en muchos aspectos.
A menudo se oponen estos dos métodos, pero responden a necesidades (y presupuestos) distintos. Aquí están las 4 diferencias fundamentales que separan estos dos mundos.
1. El fin de la “línea de vista” (Line of Sight)
Es la diferencia más crítica.
Código de barras: es óptico. El escáner debe ver obligatoriamente la etiqueta. Si el código está sucio, mal impreso, rasgado o simplemente oculto detrás de un cartón en una paleta, la lectura es imposible.
RFID: funciona por radiofrecuencia. Las ondas atraviesan el cartón, la madera, el plástico e incluso algunos materiales de construcción. Puedes identificar el contenido de un paquete cerrado sin necesidad de abrirlo.
2. La lectura masiva (Bulk Reading)
Código de barras: es una tecnología secuencial ("uno por uno"). El operador debe apuntar a cada etiqueta de forma individual, lo que toma tiempo y requiere mano de obra.
RFID: permite la lectura simultánea. Un portal RFID puede leer varias centenas de tags en pocos segundos (por ejemplo, una paleta completa de ropa o piezas de repuesto) mientras pasa por una cinta transportadora, sin ninguna intervención humana.
3. Una memoria dinámica y regrabable
Código de barras: es un dato estático. Una vez impreso, el código no cambia. Generalmente solo contiene una referencia (como una matrícula) que remite a una base de datos externa.
RFID: el tag es un “archivo digital” vivo. No solo se pueden leer datos (número de serie, fecha de fabricación), sino también escribir nueva información en el chip a lo largo de la cadena logística (por ejemplo, agregar la nota "control de calidad: aprobado" o "enviado el 12/05").
4. El factor costo: la ventaja del código de barras
Aquí es donde el código de barras conserva su trono. Imprimir un código de barras cuesta una fracción de céntimo (solo tinta y papel). Una etiqueta RFID, aunque su precio haya bajado considerablemente, implica un costo de material (chip + antena + ensamblaje) que aún se cuenta en céntimos de euro. Para productos de muy bajo valor (como un envase de yogur), el código de barras sigue siendo, por ahora, insuperable.
Analogía simple para entender la RFID
Imagina una linterna y un espejo:
🔷 El lector es la linterna que ilumina.
🔷 El tag es un pequeño espejo que devuelve un destello específico.
Chaque miroir (tag) renvoie un éclat unique correspondant à son identité, exactement comme un tag RFID passif renvoie son identifiant au lecteur.Cada espejo (etiqueta) devuelve un destello único correspondiente a su identidad, exactamente como un tag RFID pasivo devuelve su identificador al lector.
Mucho más que un simple método de identificación, la RFID se ha convertido en la columna vertebral de un mundo interconectado. Desde la logística industrial hasta el pago sin contacto, su fuerza radica en su capacidad de hacer que los objetos sean “inteligentes” a distancia.
Pero, como hemos visto, la tecnología no lo es todo: comprender la anatomía de una etiqueta y sus interacciones con el entorno es la clave para transformar un proyecto simple en un éxito operativo. La historia, además, no termina aquí. Con la llegada de los tags chipless (sin chip) y los protocolos de nueva generación, la RFID inicia una nueva evolución, prometiendo soluciones cada vez más económicas y una trazabilidad sin límites.
