Un lector RFID és un dispositiu més utilitzat del que puguis pensar. Segur que heu vist alguns usant aquest tipus d'aparells per a les etiquetes d'identificació, o per obtenir dades d'algun tipus. Doncs bé, en aquest article aprendràs què és exactament un d'aquests lectors RFID, com funciona, per a què es pot utilitzar, el potencial d'aquest tipus de sistemes, a més dels avantatges i els desavantatges que pugui tenir aquest tipus d'equip d'identificació radiofreqüència respecte a altres sistemes.
Què és la tecnologia RFID?
La RFID (Ràdio Frequency Identification o Identificació per Radiofreqüència) és un tipus de tecnologia capaç de llegir i escriure dades a distància, sense contacte. Per això, cal un lector/gravador RFID, així com el mitjà des d'on es realitzen les lectures o on es realitzen les escriptures. Aquest mitjà és la targeta o tag RFID com la que veus a la imatge.
Tipus de RFID
És important destacar que hi ha diversos tipus de freqüències per escoltar canals diferents, i que no tots els lectors RFID o etiquetes admeten. Per això, és important tenir en compte la compatibilitat entre tots dos perquè es puguin sintonitzar i compartir dades. Evidentment, aquestes freqüències d'operació sempre estaran al rang de radiofreqüència (RF) de l'espectre d'ones electromagnètiques. Això vol dir que es troba en freqüències i longitud d'ona des de l'ELF (Extremely Low Frequency) i les IR (infraroig).
Existeixen tres tipus de freqüències per a RFID que són:
- Baixa freqüència o LF (125-134 KHz)
- Alta freqüència o HF (13,56 MHz)
- Freqüència ultra alta o UHF (433, 860 i 960 MHz)
Recorda que aquestes ones de ràdio no es comportaran igual si varia la freqüència, per això és important triar el rang doperació adequat per a cada cas. Per exemple, com més alta sigui la freqüència, més velocitat de transmissió de dades, però més sensible serà a interferències o obstacles. És a dir, la UHF és la més ràpida, però no tindrà la mateixa bona cobertura que té la LF.
Què és un lector RFID?
Un lector RFID permet identificar de manera còmoda i fiable. El rang de lectura pot anar des de diversos centímetres de proximitat per a tags passius, fins a diversos metres usant tagues RFID actius. Recorda que als tags passius són més compactes, és el lector el que subministra energia, per això ha d'estar més a prop.
Per això, té un sensor capaç de captar ones de ràdio provinents dels tags o targetes, i les ones esmentades seran descodificades per obtenir algun tipus d'informació de l'etiqueta. A més, tot això es fa de manera força segura, de fet, algunes entitats bancàries aquest tipus de sistemes, encara que té les seves debilitats, per descomptat, com el copiat d'aquestes targetes.
Tipus
Com és habitual, no només existeix un tipus de lector RFID, sinó que es poden separar en quatre grups:
- fixos: generen ones a través d'antenes cap als tags, rebent i descodificant la informació que emet el tag. Per exemple, com els que hi ha a les portes daccés.
- Portàtils o manuals: es poden emportar d'un lloc a un altre, no estan fixes en un lloc. Per tant, pots fer servir el lector RFID per anar on es trobi la targeta per a la lectura. Alguns d'aquests lectors usen tecnologia LTE o WiFi per connectar-se, i fins i tot n'hi ha Bluetooth per enllaçar-lo a un dispositiu mòbil per obtenir la informació a apps.
- Sobretaula: són perifèrics de maquinari que es connecten al PC mitjançant port USB. Solen ser força assequibles i simples. I bàsicament es fan servir per al curt abast (Near-Field). Per exemple, per fer comprovacions, etc.
- Túnel RFID: dissenyat per llegir caixes amb etiquetes RFID al seu interior. Per exemple, hi pot haver un arc a través del qual passen les caixes amb tags. És una cosa molt usada en indústries o magatzems.
Avantatges dels sistemes RFID
Els avantatges de la tecnologia RFID són:
- Bona capacitat per emmagatzemar dades davant d'altres sistemes.
- Versatilitat quant als tipus de dades que es poden emmagatzemar (dates, procedència, identificació, codis daccés,…).
- Possibilitats de traçabilitat individual.
- Gran precisió i fiabilitat en les lectures.
- Llarga vida útil.
- Velocitat de lectura fins a 25 vegades superior al codi de barres.
- Lectures a distàncies més grans que el codi de barres, fins a alguns metres.
- Funcionarà sense importar la pols, brutícia, o mala visibilitat de la targeta.
- És poc sensible a l'orientació, per la qual cosa no cal enfocar-ho directament.
- No són fàcils de falsificar.
- Poden integrar-se perfectament amb altres sistemes de control.
Aplicacions del lector RFID
Un lector RFID i les targetes RFID tenen gran quantitat d'aplicacions, més de les que puguis imaginar. Per exemple:
- Traçabilitat a la cadena de subministrament de productes, identificant la data de fabricació, el moviment que va seguir la mercaderia, informació de l'empresa, pas per duanes, empresa de transports, etc.
- Sistemes de seguretat, com el control d'accés amb panys electrònics, fitxatge a empreses, registre d'entrades i sortides, etc.
- Logística i inventari, per poder portar un registre dels productes en estoc, detectar productes perduts o robats, comprovar altres detalls a la cadena de custòdia, etc.
- Control de seguretat en comerços, com a les joieries o supermercats, usant tags als productes a la venda perquè si no s'han pagat siguin detectats a la sortida. Aquest tipus d'etiquetes, quan passa per caixa, es marcarà com a pagat i ja no són detectats. Haureu vist que molts supermercats i botigues tenen aquests sistemes d'alarma.
- Farmàcia, salut, alimentació i cosmètica, per controlar la cadena de custòdia i subministrament, per portar un control més gran de les dates, origen i altres detalls d'aquests productes sensibles. També es pot fer una traçabilitat i eliminar ràpidament lots que puguin estar defectuosos, contaminats, etc.
- Control de consumibles d'un sol ús, com les eines usades a hospitals a quiròfans per reduir errors mèdics, evitar oblidar utensilis dins del cos del pacient durant una intervenció, etc.
- A biblioteques es podria utilitzar també per a l'inventari, per controlar els llibres que surten i els que entren, detalls de l'usuari a què se li va prestar el llibre, etc.
- Arxius i documentació, controlant i tenint sempre localitzats documents importants en administracions o centres on hi pot haver milers o milions emmagatzemats.
- Control d'equipatge d'aviació, per etiquetar les maletes dels passatgers i fer un seguiment precís de l'equipatge a través de l'aeroport, en el moment de la càrrega i la descàrrega, etc. Això ajuda a reduir la pèrdua dequipatges i millorar la puntualitat.
- Cronometratge esportiu, usant en atletes, per controlar els corredors participants, els temps per etapes, rastrejar recorreguts, etc.
- Traçabilitat d'animals, amb el xip RFID que injecten als gossos, entre altres animals, per identificar l'amo per evitar abandonaments, estat de salut de la mascota, informació de contacte en cas de pèrdua, etc.
Mòdul RC522 o MFRC522 per a Arduino
Per descomptat, hi ha mòduls RFID per a lectura de tags per a Arduino. El RC522 n'és un, amb un circuit integrat MFRC522 fabricat per NXP Semiconductor i que es pot integrar fàcilment amb Arduino o amb ESP8266. Aquest mòdul ja sol venir acompanyat d'alguna etiqueta RFID (amb tecnologia NXP MIFARE) o targeta per provar.
Les targetes solen tenir una memòria de 1-4Kb, dividides en sectors o blocs per emmagatzemar diferents dades. A més, poden ser llegides a uns 35 cm de distància, ja que empren una banda HF de 13,56 Mhz. Tot i això, el mòdul lector només té un abast d'uns 5 cm, ja que per sobre d'això podria no funcionar adequadament.
Quant a les especificacions tècniques del mòdul RC522 són:
- Banda ISM de 13.56MHz (HF).
- Interfície SPI/I2C/UART.
- Voltatge doperació de 2.5va 3.3v.
- Intensitat de corrent màxim de funcionament de 13-26mA.
- Intensitat de corrent mínim 10µA.
- Nivells lògics 5V i 3v3.
- Abast de 5 cm.
- 8 pins de connexió:
- VCC: pin dalimentació entre 2.5vy 3.3v.
- RST: per apagar (LOW) o per reiniciar (HIGH).
- GND: pin de terra.
- MISSO/SCL/TX: triple funció per a interfície SPI, sortida esclau i entrada màster. Quan I2C està activa s'usa com a senyal de rellotge, i com a sortida sèrie si UART està actiu.
- MOSI: entrada per a la interfície SPI.
- SCK: senyal de rellotge de la interfície SPI.
- SS/SDA/RX: pin entrada de senyal per a SPI si està habilitada. Si està habilitada I2C actua com a entrada de dades d'aquest i com a entrada de dades d'UART si està habilitat.
Aquest mòdul lector RFID també té un detall interessant, i és el pin d'interrupció, que permetrà avisar de si hi ha alguna targeta RFID propera.
Per a la connectar el mòdul RC522 amb Arduino, les connexions han de quedar així:
- VCC a 3.3V d'Arduino
- GND a GND d'Arduino
- RST al pin 9 d'Arduino (pots triar-ne un altre)
- IRQ no cal, es queda desconnectat
- SPI:
- MOSI a 11
- MISÓ a 12
- SCK a 13
- CS a 10
Si ja tens instal·lada la biblioteca al teu IDE Arduino, Pots fer el següent:
- Obrir Arduino IDE, i assegura que tens la placa connectada al PC per USB, i que les connexions amb el MFRC522 són correctes.
- Arxiu
- exemples
- MFRC522
- Aquí dins trobaràs diversos exemples de codi per a RFID que podràs fer servir per aprendre, com per exemple:
- DumpInfo: serveix per llegir la targeta RFID i mostra la informació a través del monitor sèrie a la pantalla del teu PC.
- rfid_write_personal_data: podeu escriure dades personals a la targeta RFID.
On comprar lectors RFID
Finalment, si busques comprar aquest tipus de material, et fem algunes recomanacions dels millors lectors RFID, copiadors, i targetes necessàries:
