¿Qué es RFID y cómo funciona? La relación entre etiqueta, lector y antena

En la puerta de expedición, un palé avanza despacio. Nadie pasa las cajas una por una por el lector y, sin embargo, la cantidad en la pantalla de al lado sube sola; cuando el palé sale por la puerta, lo que se esperaba enviar y lo que se ha leído aparecen lado a lado. Quien ve la escena por primera vez puede pensar que es magia; en realidad, es el trabajo coordinado de unas pocas piezas pequeñas. Con la misma lógica se pueden contar las prendas de una percha, las cajas de una estantería o las piezas de una línea de producción. Este artículo explica de principio a fin qué son esas piezas, cómo se comunican entre sí y en qué situaciones puede dar problemas el RFID.

RFID, por sus siglas en inglés Radio Frequency Identification, es decir, identificación por radiofrecuencia, es la tecnología que permite leer mediante ondas de radio, sin contacto ni línea de visión, la identidad que lleva la etiqueta unida a un objeto. A diferencia del código de barras, el lector no necesita “mirar” la etiqueta y se pueden leer muchas etiquetas a la vez.

¿De qué piezas consta un sistema RFID?

• Etiqueta: consta de un pequeño chip y una antena conectada al chip; en la mayoría de las aplicaciones solo lleva un número de identificación.
• Antena: es la pieza que emite la señal de radio del lector y recoge la respuesta de la etiqueta; su orientación y su ubicación determinan el campo de lectura.
• Lector: es el dispositivo que gestiona las antenas y recoge las identidades que llegan de las etiquetas. Puede ser un pórtico fijo, un túnel o un terminal portátil.
• Ordenador edge: trabaja justo al lado del lector, limpia las lecturas repetidas de la misma etiqueta y aplica reglas sencillas.
• Software: asocia la identidad al registro de un producto, un lote, un número de serie o una ubicación y traslada el resultado al ERP, al almacén o al sistema de producción.

¿Cómo funciona una etiqueta RFID?

El funcionamiento de la etiqueta depende de dónde obtiene la energía. La etiqueta pasiva no tiene batería propia: con la energía mínima que toma del campo emitido por el lector despierta su chip y responde con su identidad. Es el tipo más utilizado en almacenes, comercio minorista y producción. La etiqueta activa tiene batería propia y puede emitir la señal por sí sola; por eso se detecta desde más lejos, pero es más grande, más cara y su vida está limitada por la batería.

La etiqueta en sí no suele saber “qué es”, solo dice “quién es”. Lleva un número de identificación; a qué producto, caja o lote pertenece ese número se guarda en el software. Por eso el paso de asociar la etiqueta al registro del producto es la base del sistema.

¿Cómo funciona un lector RFID?

1. El lector emite una señal de radio a través de la antena conectada y crea un campo de lectura.
2. Las etiquetas pasivas que entran en el campo toman energía de esa señal y se despiertan.
3. Cada etiqueta responde con su identidad; aunque las respuestas lleguen a la vez, el lector aplica una gestión de colisiones que distingue las etiquetas una a una.
4. El lector puede ver la misma etiqueta muchas veces durante el tiempo de lectura; estas lecturas en bruto se envían al ordenador edge.
5. La capa edge elimina las repeticiones, las compara con el producto y la ubicación esperados y genera un resultado limpio.
6. El software muestra el resultado en pantalla y transmite al sistema central el movimiento confirmado.

¿Cómo se convierte una lectura en un movimiento de producto?

Piense en la puerta de recepción de mercancías de un almacén ficticio. Mientras las cajas etiquetadas del proveedor pasan por la puerta, el lector recoge la identidad de cada etiqueta. El ordenador edge reduce a un solo registro las muchas lecturas de la misma caja, la compara con las cajas esperadas de la lista del pedido y muestra en pantalla tres grupos: las que coinciden, las que están en la lista y no se han leído y las que se han leído sin estar en la lista. El operario revisa las cajas que faltan o sobran, confirma el resultado y el software envía esa confirmación al sistema central como movimiento de existencias. La etiqueta por sí sola no dice nada; el valor nace de que la lectura se encuentre con el registro y con la regla.

Ventajas e inconvenientes del RFID

El RFID no es la respuesta a todos los problemas. La tabla siguiente pone junto a cada ventaja el coste que la acompaña.

¿Dónde se utiliza el RFID?

• Almacén y recepción de mercancías: comparar con la lista esperada las cajas que entran y salen.
• Expedición: contar el palé al salir por la puerta y detectar antes del envío los productos que faltan o sobran.
• Comercio minorista y prendas colgadas: contar sin abrir la caja los productos que están en la estantería o en la percha.
• Seguimiento de la producción: seguir mediante el movimiento de la etiqueta en qué estación y en qué operación está la orden de trabajo.
• Activos fijos: registrar la ubicación y el historial de vehículos, equipos o cajas en palés.
• Archivo y documentación: localizar y contar expedientes y carpetas en la estantería.

El punto en común de estos usos es que hay que contar muchos objetos en poco tiempo y asociándolos al registro. Si solo hace seguimiento de unas pocas partidas, el coste de instalación y de etiquetas del RFID suele ser innecesario; si hay cientos de movimientos al día, la duración y el riesgo de error del recuento manual pasan a primer plano.

¿Por qué a veces falla una lectura RFID?

La tecnología no es perfecta; la mayoría de los problemas vienen del terreno. Las superficies metálicas reflejan la señal, los productos con líquido la absorben, la orientación o la posición de la etiqueta puede no encajar con el campo de la antena, las etiquetas apiladas se hacen sombra unas a otras y otros lectores o máquinas cercanos pueden generar interferencias. Si la potencia de lectura se abre demasiado, también se leen las etiquetas del pasillo de al lado. Por eso una instalación sólida primero mide el terreno y después ajusta la zona de lectura para que cubra únicamente el área objetivo. El éxito de la lectura no se prueba en el laboratorio ni en el folleto, sino en el lugar por donde pasan realmente los productos; la misma etiqueta puede leerse sin problemas sobre un cartón y no leerse en absoluto dentro de una caja metálica.

¿Dónde se queda corto el recuento con código de barras, papel y Excel?

Para pocas partidas y un flujo lento bastan la lista en papel, el código de barras y Excel; el coste es bajo y son fáciles de aprender. El problema empieza cuando aumentan el número de partidas y la velocidad: las cajas se pasan una por una, el recuento dura días y la diferencia entre la lista y las existencias físicas solo se descubre después del recuento. El código de barras ayuda a leer rápido, pero exige que el lector mire cada etiqueta con línea de visión. Aquí entra el RFID; pero solo si el sistema de etiquetado, el tipo de producto y el flujo lo permiten. El RFID es innecesario para cualquier producto; la regla práctica: tiene más sentido a medida que aumentan el volumen del recuento y el coste del error.

¿Cómo encajan el Túnel RFID de YazSis y el terminal portátil en esta cadena?

Los sistemas RFID e IoT de YazSis se centran en montar en el terreno toda esta arquitectura. El Túnel RFID, con el lector y las antenas que lleva dentro, cuenta de forma masiva los productos etiquetados que pasan en cajas, perchas o palés y muestra el resultado en directo en el portátil conectado. Los terminales portátiles RFID hacen el recuento móvil sin abrir las cajas o con los productos en la percha o en la estantería, y muestran el avance en la pantalla del terminal. Los datos leídos pueden enviarse en tiempo real al ordenador, al servidor de la organización o a la infraestructura en la nube.

Los cuatro principios de la cadena son estos: medir el terreno, calibrar la zona de lectura, validar en la capa edge y conectar al sistema. La asociación de la etiqueta con el registro de producto o de lote, la eliminación de las lecturas repetidas y la validación con las reglas de producto y ubicación esperados corresponden al software. El alcance de la integración se define según el proyecto.

La recomendación general es empezar por un solo flujo: por ejemplo, elegir solo la puerta de expedición o solo un grupo de productos y probar con productos reales es mucho menos arriesgado que transformar todo el almacén de golpe. Si los resultados son buenos, se amplía el flujo; si no, la etiqueta, la posición o el ajuste de la zona de lectura pueden cambiarse con un coste bajo.

Para ver si el RFID tiene sentido en su propio flujo de productos, puede empezar por la página de sistemas RFID e IoT y hablar de su escenario de recuento con productos reales.