¿Cómo se comunican sus lectores con las etiquetas correctas? Simplificando los protocolos RFID

¿Cómo se comunican sus lectores con las etiquetas correctas? Simplificando los protocolos RFID

ABC de RFID | 11 julio 2019

Posted by Josh Miller

¿Cómo se comunican sus lectores con las etiquetas correctas? Simplificando los protocolos RFID

Ha viajado alguna vez a un país donde no habla el idioma? Puede ser muy difícil comunicarse, y a veces podría ser imposible hacerse entender. Lo mismo ocurre en su sistema RFID, a menos de que sus etiquetas se comuniquen usando un protocolo en lugar de un lenguaje. Si sus etiquetas y su lector no están alineados de acuerdo al mismo protocolo, la comunicación se hace imposible y todo el trabajo que usted pone instalando este sistema se vuelve inútil.

Hemos ya compartido nuestro conocimiento acerca de varios tipos de sistemas RFID, sus capacidades y limitaciones (dé un vistazo a nuestro artículo sobre etiquetas pasivas, semi-pasivas y activas), pero cómo funcionan estas ‘conversaciones’ entre etiqueta y lector? Para que las etiquetas y los lectores se comuniquen, necesitan emplear un lenguaje común, por así decirlo. Dentro de RFID, nos referimos al proceso de seleccionar una forma común de comunicación, como el Protocolo de Interfaz Aérea.

Dé un vistazo a nuestro blog acerca del acoplamiento  RFID para conocer más acerca de cómo esta ‘conversación’ comienza

El Protocolo de Interfaz Aérea se compone de cinco elementos listados a continuación. Si todos estos cinco elementos no se llevan a cabo de la misma manera, tanto por la etiqueta como por el lector, ningún dato de la etiqueta podrá ser transferido al lector.

 

1. Modulación

Las etiquetas RFID y los lectores se comunican por la modulación de ondas de radio. Esto ocurre cambiando la amplitud de las ondas de radio a través de la Modulación por Desplazamiento de Amplitud (ASK).

2. Codificación

La codificación se refiere a la manera en que los 1 y los 0 (bits) del código binario se traducen transmisiones de ondas de radio a través de la Modulación por Desplazamiento de Amplitud. En el caso de RFID, la Codificación por Intervalos de Pulso (PIE) es usada para modular los 1 y los 0. Este método funciona de manera un poco más lenta que un código en el cual la señal para encendido es 1 y para apagado es 0 (codificación NRZ), pero asegura que una etiqueta pasiva no pierda poder ni se apague en caso de una serie muy larga de ceros.

Codificación

3. Comandos

Un comando indica que tipo de datos el lector está pidiendo de la etiqueta. Series de comandos son comunicados entre el lector y la etiqueta a través de un formato común llamado paquete. Un paquete puede ser 1-150 bits de datos separados en un preámbulo, un comando, un parámetro y una prueba de error.

El preámbulo siempre es el mismo, ayuda la etiqueta a saber que una secuencia de comando ha sido iniciada.

El comando indica la información que el lector quiere recibir de la etiqueta.

El parámetro indica algunos valores que describen qué etiqueta debe responder.

La prueba de error sirve para asegurar que el paquete haya sido recibido correctamente.

4. Control de Acceso al Medio(MAC)

El control de acceso al medio es el método por el cual los sistemas RFID garantizan que la señal provenga solo de una etiqueta en un momento determinado. Aunque pareciera que muchas interacciones RFID sucedieran simultáneamente, los recibidores solo pueden tomar los datos de una etiqueta a la vez. Si el lector trata de comunicarse con muchas etiquetas al mismo tiempo, el lector indicará el tiempo en que una etiqueta debe transmitir sus datos por un MAC. Los dos tipos de MAC más comúnmente empleados se llaman Navegación de árbol binario y Slotted Aloha.

Navegación de árbol binario

En la navegación de árbol binario, el lector solicita una respuesta de todas las etiquetas cuyo código empieza por 0. Si hay una colisión (varias etiquetas responden a la vez), la comunicación entre una etiqueta y lector se interrumpe (nota: etiquetas 0001 y 0011 en este ejemplo colisionarían).

El lector continuaría bajando por el árbol, solicitando una respuesta de las etiquetas que empiecen por 00 (otra vez, habría una colisión). Hasta que el lector solicite una respuesta de etiquetas que empiezan por 000, la etiqueta 0001 no sería capaz de transmitir sus datos claramente. El lector continuaría entonces bajando por las ramas del árbol, hasta que todas las cinco etiquetas hayan podido transmitir sus datos.

Navegación de árbol binario

Slotted Aloha

En Slotted Aloha, el lector envía un comando para que cada etiqueta escoge un número dentro de un rango específico (por ejemplo, 0-20). El lector entonces envía un mensaje solicitando respuesta de la etiqueta que ha seleccionado en número 0, si no hay colisión, el lector recibirá los datos de la etiqueta sin interrupciones. Entonces, el lector solicitará que cada etiqueta reduzca su número por 1.

El lector solicitará de nuevo una respuesta de la etiqueta que haya seleccionado el número 0. Si ninguna etiqueta responde dentro de un tiempo especifico, el lector mandará que las etiquetas reduzcan de nuevo su número por 1 y solicitará otra vez una respuesta de la etiqueta con el número 0. El rango de números dados debe exceder el número de etiquetas presentes para que ocurra la menor cantidad de colisiones posibles, aún si esto significa que hubiera espacios vacíos. Si varias colisiones ocurran, el lector incrementará el rango y empezará el proceso otra vez. Este método es empleado por EPC (Código electrónico del producto) Gen 2, un protocolo común usado en los sistemas ultra-alta frecuencia (UHF).

5. Interpretación

Una vez que el lector recibe la información de la etiqueta, es muy importante que se interprete correctamente. El lector interpreta los datos al combinar el identificador del objeto obtenido de la etiqueta con el contexto previsto en la lectura de otras etiquetas, información del sensor, reglas del negocio y otros datos asociados.


Todos los factores mencionados anteriormente constituyen un protocolo. Un protocolo alinea su sistema RFID, para que pueda funcionar como una unidad completa. Sin un protocolo consistente, por ejemplo, sus etiquetas pueden estar configurados de acuerdo al Slotted Aloha mientras que su lector emplea navegación de árbol binario, ninguna información importante en la etiqueta será recibida por el lector.

Si su sistema RFID tiene un propósito intra-organizacional (por ejemplo, para almacenar e inventariar su propio producto hasta que sea utilizado o vendido a su usuario final), usted simplemente debe usar un solo protocolo estándar dentro de su organización. Si su producto va a necesitar ser rastreado a lo largo de la cadena de suministro y de varias organizaciones, usted querrá estar de acuerdo con su asociados sobre un protocolo que ha sido estandarizado para usar en varias industrias por EPC Global o ISO/IEC 27OO2

A continuación hay algunos protocolos comunes usados en varios sistemas RFID: 

 

LF

(125 KHz)

HF

(5-7 MHz)

HF

(13.56 MHz)

UHF

(303/433 MHz)

UHF

(860-960 MHz)

UHF

(2.45 GHz)

 

Pasivo

ISO11784/5, 14223

ISO18000-2

ISO10536

iPico DF/iPX

ISO14443 (MIFARE)

ISO15693 (TAG-IT)

ISO18000-3

NFC

 

Intellitag / ISO18000-6B

CA Title 21 EPC Class 0/1

ISO 18000-6C

EPC Gen 2 (RAIN)

AAR S918 ISO10374

ISO18000-4

µ-chip

ISO10374

Semi-Pasivo

 

 

 

 

AAR S918 (rail)

Intelleflex

ISO18000-4

Alien BAP

 

Activo

Rubee

 

 

ANSI 371.2 (Savi)

ISO18000-7

RFCode

 

ISO18000-4

ISO/IEC 24730

 

Una vez que esté seguro de que todos los componentes de los sistemas RFID suyos y de sus socios están hablando el mismo lenguaje mediante un protocolo común, usted estará un paso más cerca de haber implementado exitosamente el proceso RFID.

Aunque los protocolos puedan sonar un poco técnico, son la pieza clave del éxito para sus soluciones de identificación automatizada de datos e inventario. Con el protocolo adecuado, su sistema RFID será seguro, confiable y estará bien integrado. El socio correcto de integración le ayudará a encontrar el protocolo adecuado para sus necesidades y tendrá en cuenta otros factores que pueden hacer que su implementación RFID sea única. Computype es un socio dedicado de integración RFID y siempre estaremos a su lado para ayudarle con su proceso RFID. Para más orientación, continúe leyendo nuestros blogs o contáctenos

Dé un vistazo a nuestro artículo acerca de la implementación exitosa de RFID  para garantizar el éxito en su proceso de planeamiento

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Josh Miller

Josh Miller es el Director de Soluciones de Salud aquí en Computype. Con muchos años de experiencia en gestión de proyectos e ingeniería, él está capacitado para brindar experiencia y conocimiento valioso a nuestra empresa y a todos nuestros clientes. Josh supervisa el grupo de salud e impulsa la innovación para garantizar que estemos ofreciendo las mejores soluciones.

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