Lector RFID: qué es, para qué sirve, cómo funciona, tipos y más

lector rfid

Un lector RFID es un dispositivo más utilizado de lo que puedas pensar. Seguro que has visto a algunos usando este tipo de aparatos para las etiquetas de identificación, o para obtener datos de algún tipo. Pues bien, en este artículo aprenderás qué es exactamente uno de estos lectores RFID, cómo funciona, para qué se puede utilizar, el potencial de este tipo de sistemas, además de las ventajas y desventajas que pueda tener este tipo de equipo de identificación radiofrecuencia respecto a otros sistemas.

¿Qué es la tecnología RFID?

etiqueta o chip RFID

La RFID (Radio Frequency Identification o Identificación por Radiofrecuencia) es un tipo de tecnología capaz de leer y escribir datos a distancia, sin contacto. Para ello, se necesita un lector/grabador RFID, así como el medio desde donde se realizan las lecturas o donde se realizan las escrituras. Este medio es la tarjeta o tag RFID como la que ves en la imagen.

Tipos de RFID

Es importante destacar que existen varios tipos de frecuencias para escuchar canales diferentes, y que no todos los lectores RFID o etiquetas admiten. Por eso, es importante tener en cuenta la compatibilidad entre ambos para que se puedan sintonizar y compartir datos. Evidentemente, esas frecuencias de operación siempre estarán en el rango de radiofrecuencia (RF) del espectro de ondas electromagnéticas. Eso quiere decir que se encuentra en frecuencias y longitud de onda desde la ELF (Extremely Low Frequency) y las IR (infrarrojo).

Existen tres tipos de frecuencias para RFID que son:

  • Baja frecuencia o LF (125-134 KHz)
  • Alta frecuencia o HF (13,56 MHz)
  • Frecuencia ultra alta o UHF (433, 860 y 960 MHz)

Recuerda que estas ondas de radio no se comportarán igual si varia la frecuencia, por eso es importante elegir el rango de operación adecuado para cada caso. Por ejemplo, mientras más alta sea la frecuencia, más velocidad de transmisión de datos, pero más sensible será a interferencias u obstáculos. Es decir, la UHF es la más rápida, pero no va a tener la misma buena cobertura que tiene la LF.

¿Qué es un lector RFID?

lector rfid para Arduino

Un lector RFID permite identificar de forma cómoda y fiable. El rango de lectura puede ir desde varios centímetros de proximidad para tags pasivos, hasta varios metros usando tagas RFID activos. Recuerda que en los tags pasivos son más compactas, es el lector le que suministra energía, por eso debe estar más cerca.

Algunos lectores no solo tienen la capacidad de leer tarjetas RFID, también son capaces de grabar datos o copiar. Algunos también usan sistema de procesamiento anti-colisión para que se puedan usar varios lectores y etiquetas a la vez.

Para ello, tiene un sensor capaz de captar ondas de radio provenientes de los tags o tarjetas, y dichas ondas serán decodificadas para obtener algún tipo de información de la etiqueta. Además, todo esto se hace de forma bastante segura, de hecho, algunas entidades bancarias este tipo de sistemas, aunque tiene sus debilidades, por supuesto, como el copiado de estas tarjetas.

Tipos

Como es habitual, no solo existe un tipo de lector RFID, sino que se pueden separar en cuatro grupos:

  • Fijos: generan ondas a través de antenas hacia los tags, recibiendo y decodificando la información que emite el tag. Por ejemplo, como los que hay en las puertas de acceso.
  • Portátiles o manuales: se pueden llevar de un lugar a otro, no están fijos en un lugar. Por tanto, puedes usar el lector RFID para ir donde se encuentre la tarjeta para su lectura. Algunos de estos lectores usan tecnología LTE o WiFi para conectarse, e incluso los hay Bluetooth para enlazarlo a un dispositivo móvil para obtener la información en apps.
  • Sobremesa: son periféricos de hardware que se conectan al PC mediante puerto USB. Suelen ser bastante asequibles y simples. Y básicamente se usan para el corto alcance (Near-Field). Por ejemplo, para realizar comprobaciones, etc.
  • Túnel RFID: diseñado para leer cajas con etiquetas RFID en su interior. Por ejemplo, puede haber un arco a través del que pasan las cajas con tags. Es algo muy usado en industrias o almacenes.

Ventajas de los sistemas RFID

Las ventajas de la tecnología RFID son:

  • Buena capacidad para almacenar datos frente a otros sistemas.
  • Versatilidad en cuanto a los tipos de datos que se pueden almacenar (fechas, procedencia, identificación, códigos de acceso,…).
  • Posibilidades de trazabilidad individual.
  • Gran precisión y fiabilidad en las lecturas.
  • Larga vida útil.
  • Velocidad de lectura hasta 25 veces superior al código de barras.
  • Lecturas a mayores distancias que el código de barras, hasta de algunos metros.
  • Funcionará sin importar el polvo, suciedad, o mala visibilidad de la tarjeta.
  • Es poco sensible a la orientación, por lo que no es necesario enfocarlo tan directamente.
  • No son fáciles de falsificar.
  • Pueden integrarse perfectamente con otros sistemas de control.

Aplicaciones del lector RFID

Un lector RFID y las tarjetas RFID tienen gran cantidad de aplicaciones, más de las que puedas imaginar. Por ejemplo:

  • Trazabilidad en la cadena de suministro de productos, identificando la fecha de fabricación, el movimiento que siguió la mercancía, información de la empresa, paso por aduanas, empresa de transportes, etc.
  • Sistemas de seguridad, como el control de acceso con cerraduras electrónicas, fichaje en empresas, registro de entradas y salidas, etc.
  • Logística e inventario, para poder llevar un registro de los productos en stock, detectar productos perdidos o robados, comprobar otros detalles en la cadena de custodia, etc.
  • Control de seguridad en comercios, como en las joyerías o supermercados, usando tags en los productos a la venta para que si no se han pagado sean detectados en la salida. Este tipo de etiquetas, cuando pasa por caja, se marcará como pagado, y ya no son detectados. Habrás visto que muchos supermercados y tiendas tienen estos sistemas de alarma.
  • Farmacia, salud, alimentación, y cosmética, para controlar la cadena de custodia y suministro, para llevar un mayor control de las fechas, origen y otros detalles de estos productos sensibles. También puede hacerse una trazabilidad y eliminar rápidamente lotes que puedan estar defectuosos, contaminados, etc.
  • Control de consumibles desechables, como las herramientas usadas en hospitales en quirófanos para reducir errores médicos, evitar olvidar utensilios dentro del cuerpo del paciente durante una intervención, etc.
  • En bibliotecas se podría usar también para el inventario, para controlar los libros que salen y los que entran, detalles del usuario al que se le prestó el libro, etc.
  • Archivos y documentación, controlando y teniendo siempre localizados documentos importantes en administraciones o centros donde puede haber miles o millones almacenados.
  • Control de equipaje de aviación, para etiquetar las maletas de los pasajeros y hacer un seguimiento preciso del equipaje a través del aeropuerto, en el momento de la carga y descarga, etc. Esto ayuda a reducir la pérdida de equipajes y mejorar la puntualidad.
  • Cronometraje deportivo, usando en atletas, para controlar los corredores participantes, los tiempos por etapas, rastrear recorridos, etc.
  • Trazabilidad de animales, con el chip RFID que le inyectan a los perros, entre otros animales, para identificar al dueño para evitar abandonos, estado de salud de la mascota, información de contacto en caso de pérdida, etc.

Módulo RC522 o MFRC522 para Arduino

Por supuesto, existen módulos RFID para lectura de tags para Arduino. El RC522 es uno de ellos, con un circuito integrado MFRC522 fabricado por NXP Semiconductor y que se puede integrar fácilmente con Arduino o con ESP8266. Este módulo suele venir ya acompañado de alguna etiqueta RFID (con tecnología NXP MIFARE) o tarjeta para probar.

Las tarjetas suelen tener una memoria de 1 – 4Kb, divididas en sectores o bloques para almacenar diferentes datos. Además, pueden ser leídas a unos 35 cm de distancia, ya que emplean una banda HF de 13,56 Mhz. No obstante, el módulo lector solo tiene un alcance de unos 5 cm, ya que por encima de eso podría no funcionar adecuadamente.

En cuanto a las especificaciones técnicas del módulo RC522 son:

  • Banda ISM de 13.56Mhz (HF).
  • Interfaz SPI/I2C/UART.
  • Voltaje de operación de 2.5v a 3.3v.
  • Intensidad de corriente máxima de funcionamiento de 13-26mA.
  • Intensidad de corriente mínima 10µA.
  • Niveles lógicos 5V y 3v3.
  • Alcance de 5 cm.
  • 8 pines de conexión:
    • VCC: pin de alimentación entre 2.5v y 3.3v.
    • RST: para apagar (LOW) o para reiniciar (HIGH).
    • GND: pin de tierra.
    • MISO/SCL/TX: triple función para interfaz SPI, salida esclavo y entrada máster. Cuando I2C está activa se usa como señal de reloj, y como salida serie si UART está activo.
    • MOSI: entrada para la interfaz SPI.
    • SCK: señal de reloj de la interfaz SPI.
    • SS/SDA/RX: pin entrada de señal para SPI si está habilitada. Si está habilitada I2C actúa como entrada de datos de éste y como entrada de datos de UART si éste está habilitado.

Este módulo lector RFID también tiene un detalle interesante, y es el pin de interrupción, que permitirá avisar de si hay alguna tarjeta RFID próxima.

Para conectar el módulo RC522 con Arduino, las conexiones deben quedar de esta forma:

  • VCC a 3.3V de Arduino
  • GND a GND de Arduino
  • RST al pin 9 de Arduino (puedes elegir otro)
  • IRQ no hace falta, se queda desconectado
  • SPI:
    • MOSI a 11
    • MISO a 12
    • SCK a 13
    • CS a 10
*En caso de no ser una placa Arduino UNO, las conexiones SPI variarán. Recuerda también tener instalada la biblioteca MFRC522 en tu Arduino IDE.

Si ya tienes instalada la biblioteca en tu Arduino IDE, puedes hacer lo siguiente:

  1. Abrir Arduino IDE, y asegura que tienes la placa conectada al PC por USB, y que las conexiones con el MFRC522 son correctas.
  2. Archivo
  3. Ejemplos
  4. MFRC522
  5. Aquí dentro encontrarás varios ejemplos de código para RFID que podrás usar para aprender, como por ejemplo:
    • DumpInfo: sirve para leer la tarjeta RFID y muestra la información a través del monitor serie en la pantalla de tu PC.
    • rfid_write_personal_data: puede escribir datos personales en la tarjeta RFID.

Dónde comprar lectores RFID

Por último, si buscas comprar este tipo de material, te hacemos algunas recomendaciones de los mejores lectores RFID, copiadores, y tarjetas necesarias:

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