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II Memoria Explicativa

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II.1. ¿Qué es un punto de información?

Actualmente la aplicación de la computadora en distintas áreas requiere de mobiliario especializado que apoye la interacción del ser humano con los equipos de cómputo de una manera ergonómica y sencilla. Los puntos de información a los que se refiere el proyecto, son los llamados también “quioscos interactivos”, o “tótems”. Estos “quioscos interactivos” ofrecen un sistema informático instalado en el interior de una estructura cerrada conectada a la red eléctrica, con la cual interactúa el usuario para obtener un servicio, ya sea información, consultas u otro tipo de servicio. Se describirán las posibilidades que nos ofrecen los puntos de información que actualmente se encuentran en el mercado.

II.1.1.Componentes Independientemente de la estructura podemos encontrar:

II.1.1.1.Componentes básicos Los quioscos pueden tener muchos tipos distintos de componentes dependiendo del servicio para el cual este diseñado pero como base encontraremos normalmente:

• Un sistema teclado-pantalla o simplemente una pantalla táctil que actuarán de interfaz principal con el usuario.

• Una CPU y una memoria. • Para su conexión a la red eléctrica estarán provistos de una fuente de

alimentación.

II.1.1.2.Componentes específicos del servicio Además podemos encontrar dependiendo del servicio para el que se diseñe:

• Cámara de video incorporada • Lectura de tarjetas de tipo magnético • Ranura para la inserción de monedas • Impresora de tickets • Altavoces • Lector de código de barras • Dispositivos USB, CD, DVD. • Interfaz Radio • Teléfono • Pérgola

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• TrackBall (Ratón) • Lector de iris • Lector de huella • Conectores RJ45 • Sistemas de elevación para personas discapacitadas.

II.1.2.Diseño de la estructura El diseño de la estructura es un punto fundamental, ya sea desde el punto de vista de la estética, de la funcionalidad o de los materiales que la componen. Ya que es un elemento que estará continuamente en contacto con el cliente, la apariencia estética será un aspecto muy a tener en cuenta. Es por ello encontraremos infinidad de modelos en el mercado. Haremos una primera división según el sitio en el que se apoyará la estructura, de esta manera, podemos distinguir entre puntos de información de suelo o de pared. Marco de pared Estructura de pared Estructura completa Completa +“mochila”

Figura II.1.1 Diseños de puntos de información (infoco.es)

Asimismo, desde el punto de vista de los materiales usados en la estructura y en el acabado de ella encontraremos normalmente.

• Acero Inoxidable. • Acero galvanizado. • Madera • Aluminio lacado. • Cromo. • Resina de epoxi.

Además muchas empresas del sector hacen una división según si las estructuras serán emplazadas en entornos cerrados o se colocaran a la intemperie.

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Esta división se apoya fundamentalmente en una diferencia en los materiales utilizados para la estructura un trato especial a detalles como la utilización de teclados y pantallas. (en el caso de su utilización en exteriores estarán preparados para evitar robos y golpes). Para aplicaciones muy específicas las empresas que se dedican a la fabricación de puntos de información interactivos ofrecen la posibilidad también de crear una estructura con unas características a la medida del cliente. Por último, según el número o tipo de componentes que incorpore el punto de información necesitaremos una estructura que ofrezca más o menos capacidad física. Como solución alternativa a un aumento de componentes se suelen añadir a diseños básicos las llamadas “mochilas” que no son más que extensiones de la estructura que cubran todos los componentes.

II.1.3.Software El software es otra parte fundamental del punto de información. En este caso las empresas de este sector ofrecen software estándar para aplicaciones bastante difundidas. Para otras aplicaciones se necesitará la labor de personal especializado para la elaboración del software.

II.1.4.Otros aspectos

II.1.4.1.Antivandalismo y contacto con el entorno Ya que los puntos de información estarán de cara al público, pueden ser objeto de actos vandálicos. Por ello los diseños de quioscos tienen la opción de incorporar componentes especializados para evitar este tipo de acciones y otro tipo de agresiones Entre ellos podemos encontrar:

• Teclado antivandálico • Pantalla antivandálica • Carencia de atornillamientos exteriores • Uniones selladas con neopreno para garantizar protección contra agua y polvo

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II.1.4.2.Acceso al interior Podemos encontrar diversas opciones:

• Acceso mediante llave de seguridad • Apertura posterior mediante dos puertas con acceso de seguridad:

-Puerta de acceso para pantalla -Puerta de acceso para CPU, impresora, etc.

• Acceso independiente para teclado

II.1.5.Aplicaciones

• Mensajería (e-mail) • Tele banca • Información turística • Impresión de tickets de todo tipo. • Tramitación de alquiler de bicicletas

Como ejemplos concretos se pueden encontrar puntos de información en muchos bancos con el fin de poder consultar movimientos bancarios, así como poder hacer transferencias y muchos otros servicios sin tener que ir a ventanilla. También otro ejemplo se puede encontrar en la biblioteca de la escuela superior de ingenieros, haciendo el uso de un quiosco interactivo para servicio de préstamo totalmente automático de libros. En este caso lleva un lector de código de barras y un lector de tarjetas magnéticas.

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II.2. La tecnología RFID

En los próximos capítulos hablaremos de aspectos de esta tecnología, se hará por ello ahora una redacción de algunos aspectos concretos de la identificación por radiofrecuencia, los cuales serán fundamentales para poder entender la memoria.

II.2.1.Introducción Como ha sucedido con la radio, la televisión y las computadoras, la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) ha sido modestamente utilizada en los últimos treinta años. En la actualidad, la implementación de la tecnología RFID a nivel de consumo masivo y en la cadena de abastecimientos nos pone al frente de una nueva revolución tecnológica que afectará a la forma en que las compañías desarrollarán sus negocios. Los costes de la tecnología han comenzado a reducirse y los estándares ya se encuentran disponibles; sin lugar a dudas la tecnología RFID tendrá un impacto mucho más profundo que el generado por la introducción del código de barras en los años ochenta. RFID es una tecnología más dentro del mundo de la identificación automática, la cual se prevé que en un futuro, debido a las posibilidades que ofrece, reemplace las tecnologías de identificación existentes como el código de barras. En esencia consiste en aplicar la radio frecuencia a la identificación, para con ello, identificar objetos a distancia y sin visión directa mediante ondas radio.

II.2.2.Componentes básicos de la tecnología RFID En su esencia, un sistema RFID es la comunicación entre un lector y una etiqueta inteligente, transpondedor o tag a través del aire y mediante una frecuencia conocida por ambos elementos, como cualquier otra comunicación radio común. Lectores, antenas y etiquetas configuran el sistema RFID básico, que puede ser ampliado por sistemas de red que tratan la información proporcionada por la RFID. (véase figura III.2.1). A continuación se mostrará una vista general de la comunicación y acto seguido se verá con más detalle uno a uno los componentes principales implicados en ella. Una breve descripción cronológica del funcionamiento básico del sistema RFID sería: 1. Desde un equipo, el usuario requiere información de un cierto elemento identificativo.

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2. El equipo informático comunica a otro dispositivo , el lector, la petición. El lector hace propagar la petición a través del aire mediante la antena. 3. Una etiqueta identificativa recibe la petición y responde enviando la información de identificación solicitada previamente. 4. La antena detecta la respuesta. 5. El lector capta la información de la antena y la envía al equipo informático. 6. El equipo envía la información recibida de los tags a la aplicación empresarial.

Figura III.2.1 Esquema general comunicación RFID. sdr.com.br

Tags Antena

Host

Lector

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II.2.2.1.El lector RFID Un lector RFID capta o produce señales analógicas. Su funcionamiento es sencillo, el lector produce electricidad que viaja por cable a un ratio determinado, normalmente hacia una antena que radia la misma señal en el espacio a una frecuencia determinada para que otros elementos lo escuchen. No solo genera la señal que a través de las antenas se transmite en el aire, sino que también escucha las respuestas de las etiquetas. Transmite y recibe ondas analógicas que transforma en cadenas de bits de ceros y unos, bits de información digital. Cada lector es conectado a una o más antenas (existe un máximo según el tipo de lector). El lector crea la señal electromagnética y la antena realiza la difusión en su zona de interrogación (campo de radio frecuencia). Además el lector también se conecta a la red o a una máquina mediante varios tipos de interfaz como pueden ser RS-232 o Ethernet. A veces cuando se habla de lectores, ya se entiende que también se habla de las antenas, ya que existen algunos lectores con antenas integradas y otros que necesitan su conexión.

LECTOR FIJO LECTOR MOVIL

Lector RFID a 13, 56 Mhz (HF). (RFID-Magazine)

Lector RFID Móvil (mobiledataforce.com)

Figura II.2.2 Ejemplo lectores RFID

Por último diremos, que a grandes rasgos, un lector RFID se compone de una electrónica con su correspondiente fuente de alimentación y conexión/es a antena/s dentro de una caja de protección.

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Los lectores se pueden distinguir según sean fijos o móviles, según si la utilización se realiza moviendo el lector de posición. Además de esta característica podemos encontrar muchas más que distingan la multitud de tipos de lectores. Los habrá simples (un solo estándar y frecuencia), multiregionales, multifrecuencias (trabajan a diferentes frecuencias), multi protocolos, etc. Los lectores normalmente implementarán algoritmos anticolisión para conversar de forma no ambigua con más de un tag a la vez

II.2.2.2.Antena del lector La función de la antena en una etiqueta RFID es la de absorber las ondas RF y entonces difundir por el mismo medio la información contenida en el chip. La energía para activar el chip la colecta del campo RF (en HF del campo electromagnético y en UHF del campo eléctrico). Este proceso es llamado acoplamiento. El acoplamiento describe como la energía se transfiere de un sistema a otro, en nuestro caso del aire a la antena. Visto de otra forma, la antena del lector es un dispositivo que permiten radiar las señales de los lectores y leer las ondas radio de los tags. Muchas veces al hablar de lectores, sobre todo en el caso de lectores móviles, se habla de lector al conjunto lector-antena ya que está integrada, en todo caso es aconsejable distinguir ya que son componentes que hacen funciones totalmente diferentes. Destacar que varias antenas pueden ser gestionadas por un único lector/grabador, nos encontraríamos en este caso con un sistema más complejo el cual crea una zona de interrogación mayor.

II.2.2.3.Etiquetas, transpondedores o tags Cuando el lector transmite a través de su antena en el espacio espera normalmente una respuesta de otro elemento para mantener la comunicación, en los sistemas RFID la etiqueta es este elemento. Analizaremos las tres partes fundamentales de la etiqueta centrándonos en una etiqueta RFID pasiva, en el caso de tags semi activos o activos es muy similar y sólo habría que añadir una batería:

1. Chip.

2. Antena. 3. Sustrato.

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Figura II.2.3 Partes de un tag RFID

• Chip o circuito integrado. El chip es un minúsculo ordenador que almacena la información y contiene la lógica de lo que hay que hacer para responder al lector.

El diseño del chip determina el tipo de memoria como de sólo lectura o de lectura-escritura.

• Antena La función de la antena es absorber las ondas RF procedentes del lector para permitir al chip recibir la energía necesaria y entonces difundir por el mismo medio la información contenida en la memoria de éste.

La energía para activar el chip la colecta del campo RF (en HF del campo electromagnético y en UHF del campo eléctrico).

El tamaño de la antena es crítico para el comportamiento del tag porque normalmente determina el rango de lectura (distancia de lectura) de la etiqueta. Usando una antena más grande con las mismas características se puede recolectar mayor energía y por lo tanto puede trasmitir con más potencia.

Otras características de las antenas es la frecuencia de emisión y recepción Podemos encontrarnos con Low Frecuency (LF) y High Frecuency (HF) donde las antenas son espirales por ser frecuencias magnéticas en la natura, o Ultra High Frecuency (UHF) más puramente eléctricas.

• Sustrato Es el material que mantiene el chip y la antena juntos y protegidos. La mayoría es un film plástico. Tanto el chip como la antena quedan adjuntados a él.

Otra manera de distinguir los tags es por el tipo de comunicación, si el tag y le lector son capaces de hablar simultáneamente.

Al igual que las comunicaciones por cables, las inalámbricas pueden ser Full-duplex (FDX), en que el lector y el tag pueden hablar simultáneamente o Half- Duplex (HDX) en que es necesario turnos.

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En la mayoría de ocasiones, para los tags pasivos, es necesario que el lector proporcione la energía para que el tag inicie la comunicación, pero hay una variación en la comunicación HDX, gracias a capacitadores o propiedades físicas que permiten al tag almacenar energía y responder mientras el lector no emite señal.

También podemos agrupar las etiquetas según las siguientes características.

• Su fuente de energía (activo, semi activo y pasivo). • Su memoria. • Los estándares que cumplen • Su ciclo de vida. Reutilización. • Su tamaño • Su distancia de lectura…

Destacar por último que todos estos tags pueden estar encapsulados para incrementar su protección mediante plásticos, siliconas, etc…Debido a la importancia de la etiqueta RFID en la realización del proyecto detallaremos alguna de las anteriores características más adelante.

II.2.2.4. Host (Middleware) Normalmente los elementos de un sistema RFID forman un sistema aislado, sino que se conectan a sistemas de producción logística, etc. En esta fase entra el middleware, dispositivo situado entre el hardware RFID y las aplicaciones software del cliente, tal como sistemas de gestión de inventarios, ERPs, CRMs, etc. S Su función es la de gestionar todo el sistema RFID a nivel de hardware, recibir la totalidad de la señales de los tags y filtrar la información, para sólo transmitir información útil a los sistemas empresariales. El middleware también puede ser un software diseñado expresamente para una aplicación concreta, que lo único que haga es transmitir la información recogida por los lectores a la aplicación correspondiente.

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II.2.3.Clasificación en frecuencia de sistemas RFID Las frecuencias mas utilizadas son Low Frecuency (LF) alrededor de los 125 KHz, High Frecuency (HF) en 13,56 MHz y Ultra High Frecuency (UHF) entre 860 y 960 MHz. También se utilizan para algunas aplicaciones específicas la banda de microondas a 2,45 GHz. Las ondas de radio tienen comportamientos diferentes según la frecuencia de trabajo, teniendo que elegir la correcta frecuencia para la correcta aplicación. En la elección de la frecuencia a utilizar en un sistema RFID influyen numerosos factores entre ellos, muy a tener en cuenta son la distancia de lectura, los materiales que se utilizan y el entorno donde irá ubicado el sistema RFID. Se presenta en forma de resumen las propiedades según la frecuencia en la tabla II.2.1.

Rango de frecuencia LF HF UHF Uondas

Frecuencia <135 Khz 13,56Mhz 860-950 Mhz

2,45Ghz y 5,8Ghz

Rango máx. lectura

(Tags pasivos) <50cm <1m <6m <1m

Fuente de potencia del

tag

Generalmente pasivos

Generalmente pasivos.

Pasivos o activos.

Pasivos o activos.

Coste del tag

(grandes

adquisiciones)

Medio > 0.30 Medio > 0.30€

Bajo < 0.10 €

Tasa de comunicación

de datos

Más lenta Más rápida

Habilidad para leer

cerca del metal o

superficies húmedas

Mejor Peor

Tamaño del tag pasivo

Mayor Menor

Notas Madurez

Muy estandarizado

.

Europa (868MHz)

Tabla II.2.1 Clasificación en frecuencia de sistemas RFID

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II.2.4.Características y propiedades de las etiquetas RFID Se hará un rápido resumen de varias opciones para clasificar los diferentes tags existentes según su:

II.2.4.1.Fuente de energía Clasificaremos primero de las etiquetas en activas, semiactivas y pasivas, según la procedencia de la energía para poder activar el chip y enviar la información

• Activos

Tienen una propia batería para el suministro de la energía. Dicha energía es utilizada para activar la circuitería del microchip y enviar la señal a la antena.

Permiten:

- Muy amplia cobertura de difusión, mayor alcance - Normalmente mayor capacidad de almacenar información, más allá del

simple código único, como el contenido, el origen, destino y procesos realizados.

- Admiten la posibilidad de incorporar sensores y actuadores adicionales a la propia memoria. Sensores de temperatura, velocidad, movimiento, etc. o actuadores como señales luminosas.

Estas etiquetas son las más caras del mercado. Encontramos un ejemplo de su utilización en aplicaciones ferroviarias, donde se pueden integrar con sistemas GPS o el sistema TeleTac para el pago sin parar de peajes.

• Semi activos

Utilizan una batería para activar la circuitería del chip pero la energía para generar la comunicación es la que recoge de las ondas radio del lector (como en los pasivos).

Debido a la utilización de batería, éstos son más grandes y caros que los pasivos, pero consiguen mejores rangos de comunicación. Algunos tags llevan integrados sensores de temperatura, movimiento, etc. para proporcionar mayores funcionalidades.

• Pasivos

No requieren batería ya que toda la energía la recoge del campo electromagnético creado por el lector. Como es de suponer son los más económicos y los de menor rango de comunicación, pero por su relación entre comportamiento y precio son los más utilizados u obligados en los mandatos.

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Figura II.2.4 Etiqueta Semiactiva (RFID Magazine)

II.2.4.2.Tipo de memoria Según el tipo de memoria que tiene el chip podemos tener de solo lectura, programable una vez y reprogramable.

• Read Only Como indica su nombre solo de lectura, el identificador viene gravado de fábrica y tiene una longitud fija de caracteres.

• WORM (Write Once Read Many)

Programable por el usuario una unidad de escritura, pudiendo leer las veces que se quiera.

• Lectura/escritura programable

Una parte de la memoria, normalmente de usuario, se puede grabar hasta 100.000 veces. Estas etiquetas se utilizan para aplicaciones cerradas de la misma empresa y que hay reutilización de los tags.

II.2.4.3.Formas y tamaños Las formas y tamaños de los tags son muy variados. Para los tags de frecuencia HF, el diseño de las antenas es menos complejo, ya que consiste en una bobina de material conductivo. En este caso un factor muy importante es el tamaño y la longitud que impactan directamente con la distancia de lectura, siempre limitada por el tipo de acoplamiento. En UHF, las antenas de los tags son dipolos, y esto abre la posibilidad de múltiples diseños, siempre buscando un objetivo o un equilibrio entre varios objetivos, que normalmente son rendimiento, distancia de lectura, eficiencia en la transferencia de energía y el coste.

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Cada fabricante tiene normalmente más de una docena de modelos de tags, cada uno con unas características determinadas con el objetivo de adaptarse a multitud de aplicaciones o problemáticas. Las antenas del tag tienen el diseño basado en varios factores, que determinarán su forma y tamaño según el objetivo de la aplicación o solución. Estos factores son:

• Distancia de lectura • Sensibilidad a la orientación • Características del entorno (metal, líquido, madera, etc.) • Polarización del sistema • Especificaciones concretas del objeto a etiquetar

Independientemente de las restricciones que nos ponga nuestra aplicación en cuanto la antena del tag y consecuentemente del tag podemos encontrar comercialmente infinidad de diseños desde el punto de vista estético, tamaños, materiales y colores. Los más divulgados en este momento son las etiquetas adhesivas, pero no son los únicos ya que muchas aplicaciones requieren un formato diferente como tags en forma de disco, de arandela, de llavero. Además del formato podemos encontrar diferentes materiales del encapsulado como pueden ser PVC, PET, EPOXI, ABS…

Discos y arandelas Llaveros Tag para lavandería

Resistente hasta 180º

Figura II.2.5 Tipos de encapsulados para tags RFID

II.2.4.4.Reutilización Una ordenación muy genérica que podemos encontrar a la soluciones RFID es según si el ciclo del tag es cerrado o abierto.

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• Ciclo cerrado (close loop):

Reciben el nombre de soluciones de ciclo cerrado aquellas donde el tag se recupera al final del proceso para volverlo a introducir en su inicio.

Normalmente se produce en soluciones cerradas de un solo actor o empresa, donde controla toda la solución. En este tipo de soluciones el precio del tag no influye demasiado ya que al reutilizarse su precio es casi despreciable, en estos casos hay que fijarse en los costes de infraestructuras.

• Ciclo abierto (open loop):

A diferencia de las de ciclo cerrado, el tag se pierde al finalizar el proceso, bien porque no se puede aprovechar o porque el producto es traspasado a otro agente de la cadena.

En este tipo de soluciones el precio del tag es muy importante. Para justificar su implantación se requiere identificar a unidades mayores a la simple unidad (cajas o palets).

II.2.5.Aspectos físicos comunicación antena-tag. Influencia de materiales. Hay que considerar diferentes parámetros que impactan en el comportamiento del tag y sus respuestas según la frecuencia utilizada y los materiales utilizados en las aplicaciones que se desarrollen. Hay tres efectos principales que ciertos materiales provocan sobre las señales de radio frecuencia, y por tanto, sobre el comportamiento del tag. Estos son la absorción, la reflexión o refracción, los efectos dieléctricos y los efectos de propagaciones complejas.

• Absorción

Algunos materiales absorben la energía de la propagación de ondas radio. Esta situación es también conocida como pérdidas (loss), en términos de RFID, provoca que haya menos potencia disponible para que el tag pueda devolver la señal.

Figura II.2.6 Fenómeno de absorción

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• Reflexión o refracción

Idealmente, los tags reciben una onda directa desde el lector, pero la mayoría de veces, los materiales del entorno del tag pueden reflejar o refractar esta onda principal. Entonces la etiqueta o tag recibe la onda principal conjuntamente con las reflejadas o refractadas, que son totalmente diferentes a la onda original.

Figura II.2.7 Fenómeno de reflexión

• Efectos dieléctricos

Cuando un material dieléctrico esta cerca de la etiqueta, la concentración de campo eléctrico se puede multiplicar, provocando un efecto de desintonización de la antena del tag.

• Efectos de propagaciones complejas:

Estos efectos existen porqué dos fenómenos físicos suceden cuando trabajamos con sistemas RFID para interferir a la comunicación correcta.

Estos fenómenos son:

-Ondas estacionarias u ondas diferentes a la directa que quiere alcanzar la etiqueta o tag. Ondas rebotadas en la misma dirección y diferente sentido que provocan que las ondas se sumen y creen una onda con más energía o sin ella, según el punto de medición.

-Múltiples caminos que son causados por las ondas estacionarias y pueden cancelar la onda directa en conjunto (interferencia destructiva).

En cuanto a los objetos, éstos puede ser según sus propiedades, transparente, absorbente o reflejante a la radio frecuencia (RF). La mayoría de los objetos exhiben una combinación de los tres, debido a los materiales usados para su fabricación. Hablaremos de distintos tipos de materiales:

• Metálicos.

Los objetos metálicos provocan reflexión.

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Habrá problemas de comunicación si el tag no puede absorber la suficiente energía, que proviene del lector, porqué el material metálico desintoniza la antena del tag, modificando su frecuencia de resonancia. Estos objetos son difíciles de etiquetar.

• Líquidos

Los materiales líquidos como el agua, el jabón, soluciones salinas o medicamentos provocan absorción en RF.

Estos absorben las ondas radio y reducen la energía que el tag necesita. El resultado es una reducción de la fuerza de la señal original debido a la absorción o disipación de la energía, que provocan que al tag no le llegue energía, o no la suficiente, para poder enviar la información que contiene al lector.

Hay que tener en cuenta que el lector puede emitir mayor energía que el tag, por lo que a veces el lector si que alcanzará el tag pero este no podrá alcanzar el lector. El tag depende de la energía que absorba de la señal enviada por el lector.

II.2.6.Ubicación del tag La ubicación y orientación de una etiqueta inteligente en el producto es un aspecto crítico. La composición del producto, la geometría del embalaje, los materiales contenidos en el embalaje, la proximidad y orientación con respecto a la antena del lector son variables que tienen que ser consideradas.

Al pasar a través de la ventana de lectura, la etiqueta idealmente debería encontrarse en el mismo plano que el de la antena. La cara plana de la etiqueta debería ser paralela a la cara plana de la antena.

Figura II.2.8 Recomendación de la ubicación del tag respecto a la antena. (Libro Telectronica RFID)

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Una etiqueta RFID trabaja mejor cuando el campo magnético es perpendicular a la etiqueta. Si el campo magnético es paralelo a la etiqueta no existe asociación entre la etiqueta y la antena y por lo tanto no hay comunicación. Por este motivo es muy importante orientar las etiquetas en ángulos correctos en relación a la radiación de la antena. Las etiquetas ubicadas muy cerca de objetos metálicos, como latas de aluminio o laminas de metal, inutilizaran la acción de la antena. Una selección apropiada del tipo de tag y su ubicación es muy importante en embalajes que contienen metales.

II.2.7.Estándares

Los estándares o normalizaciones permiten disponer de soluciones ínter operables, que permiten una arquitectura abierta que puede ser implementada por diferentes fabricantes o integradores. Hay varios estándares según el tipo de aplicación, por la simple razón de que las leyes físicas de la RFID son diferentes según varios factores. Esto hace que se tenga que adaptar todos los parámetros a la aplicación específica. También comentar que hay varios agentes o jugadores involucrados en estándares de tecnología RFID. A continuación se hará una breve aclaración y explicación de las más relevantes en el entorno RFID. La ISO (International Organization for Standarditzacion) trabaja mediante comités técnicos, que están organizados mediante subcomités formados por grupos de trabajo. Estándares desarrollados para tarjetas de identificación:

• ISO/IEC 14443 Identification cards – proximity integrated circuit cards Desarrollado para tarjetas de identificación inteligentes con rango superior a un metro, utilizando la frecuencia 13,56 MHz. Describe las características físicas, el interfaz aéreo, la inicialización y anticolisión, y el protocolo de transmisión.

• ISO/IEC 15693 Contact less integrated circuit cards – Vicinity cards Se desarrollan las características físicas, la interfaz aérea y los protocolos de transmisión y anticolisión para tarjetas sin contacto con circuitos integrados en la banda HF (13,56 MHz).

Estándares desarrollados para la gestión a nivel unidad:

• ISO/IEC 15963 for item management – Unique identification of RF tag Este estándar se dirige al sistema de numeración, el proceso de registro y uso del tag RFID. Se ha diseñado para el control de calidad durante el proceso de fabricación.

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También esta dirigido a la trazabilidad de los tags RFID durante este proceso, su ciclo de vida y control para anticolisión de varios tags en la zona de interrogación.

• ISO/IEC 18000 Air interface standards

Diseñado para crear una interoperabilidad global, donde se define la comunicación entre los tags y los lectores. Incluyendo diferentes frecuencias de trabajo.

• EPC™ Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF

RFID.

Creado por EPC global, joint venture entre EAN (European Article Numbering) y UCC (Uniform Code Council), y tecnología desarrollada por Auto – ID Center, en este documento se desarrolla el estándar para el protocolo de interfaz aérea de comunicación entre el tag y el lector. • 13.56 MHz ISM Band Class 1 Radio Frequency (RF) Identification Tag

Interface Specification

Desarrollado por EPC global para definir la interfaz de comunicación y el protocolo para la clase 1 en 13,56MHz. Incluye los requerimientos de los tags y lectores para establecer comunicaciones en dicha banda de frecuencias.

• Application Level Event (ALE) Specification Version 1.0 Estándar desarrollado por EPC global que especifica un interfaz a través de la cual se filtra y consolida códigos electrónicos EPC con origen de varios dispositivos.

• EN 300 220 (ETSI) Características técnicas y métodos de medida para equipos de radio de corto alcance funcionando entre 25 y 1.000 MHz, hasta 500 mW de potencia.

• EN 302 208 (ETSI) Características técnicas y métodos de medida para dispositivos de datos en la banda 865 – 868 MHz, hasta una potencia de 2 W.

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Se mostrará por último una comparativa entre los protocolos ISO para RFID en HF más utilizados que se resumirá en la tabla siguiente.

ISO / IEC 15693 ISO 14443 ISO 18000

Aplicaciones Procesos de identificación

Aplicaciones de alta seguridad

Gestión de documentos, productos farmacéuticos

Memoria útil Varios Kbits Varios Kbits 8 Kbits

Seguridad de la información

Pública Encriptada Pública

Frecuencia de trabajo

13,56 Mhz 13,56 Mhz 13,56 Mhz

Distancia máxima de lectura

< 1m Unos varios cm < 1m

Presentación Gran cantidad de encapsulados.

Diferentes formatos

Único formato adhesivo

Velocidad de lectura en condiciones ideales

Media Muy baja Muy alta

Ciclos de programación

> 100.000 > 100.000 > 100.000

Retención de los datos

>10 años >10 años >10 años

Temperaturas de trabajo

-20º a +70º -20º a +70º -20º a +70º

Humedad de trabajo

5 a 95 % sin condensación

5 a 95 % sin condensación

5 a 95 % sin condensación

Separación entre tags

Varios mm Varios mm Ninguna

Precio aproximado por tag

> 0,5 € > 3 € > 1,5 €

Tabla II.2.2. Protocolos para RFID en HF

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II.2.8.Código de Barras y RFID Actualmente encontramos dos principales posibilidades para identificar los productos de forma automática: Código de barras, RFID. Para evaluar las dos tecnologías mencionaremos antes algunas de las características evaluables que comparten ambos en la siguiente tabla.

Características Código de Barras Etiquetas RFID

Capacidad Espacio Limitado Almacena mayor cantidad de información

Actualización Sólo Lectura Lectura /Escritura

Flexibilidad Requiere línea de visión para la lectura

No requiere línea de visión para la lectura

Lectura Una lectura por vez Lectura simultánea de varias etiquetas

Tipo de Lectura Lee sólo en superficie Lee a través de diversos materiales y superficies. Problemas con agua y metales.

Precisión Requiere de intervención humana

No requiere de intervención humana, 100% automático

Coste (unidad) Prácticamente nulo Sobre 1 euro/unidad para los tags considerados.

Durabilidad Puede dañarse fácilmente Soporta ambientes agresivos (Intemperie, químicos, humedad, temperatura)

Tabla II.2.3. Comparativa RFID y código de barras

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II.2.9.Aplicaciones RFID Hay una gran variedad de soluciones y aplicaciones RFID. Sólo se tiene que pensar en que puede solucionar esta tecnología para solucionar un problema existente en nuestra empresa o como esta puede mejorar nuestros procesos. También dejar claro que no todas las aplicaciones tienen como mejor opción la tecnología RFID. A continuación os mostramos una serie de aplicaciones, pero las posibles aplicaciones solo tienen el límite de nuestra mente.

• Control de acceso

Una de las aplicaciones más conocidas en el mundo del RFID, con un simple objetivo, permitir el acceso o no a las personas a una zona determinada. Su competencia o compañero de soluciones es la biometría. La banda utilizada en estas soluciones ha sido la LF, pero actualmente se esta empezando a utilizar la frecuencia HF (13,56 MHz).

• Gestión de activos

Los activos de las empresas son recursos muy valiosos para proporcionar el servicio al cliente o para garantizar el perfecto funcionamiento de nuestra empresa. La tecnología RFID permite tener una mejor gestión de ellos, reportando una mejor explotación.

La aplicación consiste en matricular mediante un tag cada uno de los activos, obteniendo un mejor control, disponibilidad de históricos para cada uno, poder analizar en detalle su uso para poder trasladar de manera precisa los datos al análisis financiero, reducción de trabajo administrativo mediante automatización de procesos, etc.

• Cadena de suministro

Objetivo de identificar a cada uno de los productos y sustituir al código de barras. El tag se situará en cada uno de los productos desde su fabricación hasta su venta.

• Logística del frío Este es un caso particular, donde entran en acción los tags semi activos, en este caso etiquetas con sensores de temperatura incorporados.

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II.3. Descripción general del producto.

El calzado

El mundo del calzado avanza continuamente, y debido a los variados tipos existentes y las numerosas partes que lo componen, hacen que la descripción exacta de un calzado sea complicada. Se hará una pequeña descripción de las partes del zapato, una clasificación básica donde se podrán englobar casi todos los modelos que podemos encontrar en el mercado.

II.3.1.Desde el punto de vista de la composición: Normalmente el tendrá unas partes básicas diferenciadas que se nombran a continuación y se relación con el siguiente gráfico.

Figura II.3.1 Partes del calzado (podoortosis.com)

Corte o parte Superior

1.Pala (1’ puntera 1’’ lengüeta) 2.Caña (2’ ojetera) 3.Forro La suela

4.Suela exterior 5.Palmilla 6.Plantilla Otros

7.Cambrillón 8.Contrafuerte 9.Ojales

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Corte o parte superior La parte superior del calzado que permite la sujeción de éste al pie o a la pierna y le confiere el aspecto estético se denomina el corte (o los cortes). El corte se prepara normalmente con pieles finas, la piel de ternero es considerada uno de los mejores materiales para la pala del calzado. Dentro del corte pueden distinguirse varias partes que generalmente corresponden a piezas diferenciadas cosidas entre sí. Las partes más importantes, que siempre se corresponden con piezas, son la pala y la caña, parte anterior y posterior respectivamente. En la pala pueden distinguirse la puntera que es la parte delantera y el guardapolvo o lengüeta.

En la caña pueden distinguirse la carrillera u ojetera, que es donde se alojan los ojetes para la sujeción con cordones, y la talonera y tobillera en la parte posterior. La pala y la caña llevan adheridos a su vez un forro interior que estará en contacto con el calzado.

Pala Caña

Figura II.3.2 Partes del calzado. Pala y caña. Entre los materiales más comunes para pala, caña y forro podemos encontrar materiales no metálicos como cuero, lona, nylon y algodón. En el caso de la ojetera podemos encontrar cuero y en muchos casos también metal.

La suela La suela es la parte del calzado que entra en contacto con el suelo o piso, y por lo tanto se interpone entre éste y la planta del pie. En la suela distinguiremos: -La suela propiamente tal o suela exterior. -Una suela interior denominada palmilla. -La plantilla

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La palmilla es el elemento fundamental en la construcción del calzado según la forma en que se una a los cortes y a la suela. Es el elemento superior de la suela, sobre ella encontraremos la plantilla, la cual en su parte interna estará en contacto con el pie. Los materiales más comunes que encontraremos en la plantilla serán no metálicos como poliéster, poliuretanos, cuero, nylon…. Para la suela exterior poliuretanos, caucho, PVC…En la palmilla se suele utilizar cuero.

El Tacón El tacón o taco es una parte del calzado, unida a la suela en su parte posterior. El tacón puede medir desde unos pocos milímetros hasta varios centímetros, puede estar adherido a la suela del zapato o estar integrado en ella. Normalmente está compuesto de materiales como poliestireno y corcho y puede llevar pequeñas partes metálicas en relación al tamaño del tacón para la unión a la suela.

El contrafuerte

El contrafuerte es la pieza que se usa para forrar la parte trasera del talón del pie y que proporciona la estabilidad al tacón. Un material muy común es la fibra de vidrio y normalmente no se suelen encontrar partes metálicas en este elemento.

El cambrillón Elemento de refuerzo colocado entre la plantilla y la suela de un calzado. Su objetivo es dotar al calzado de mayor rigidez. Muchas veces puede ir incorporado a la plantilla. Al ser un elemento para dotar rigidez al calzado se suelen usar materiales como fibra de vidrio, poliuretanos y en algún caso muy concreto acero.

Otros Podremos encontrarnos además etiquetas que identifiquen a la marca u otro tipo de características del zapato. No podemos definir el material de que estarán compuestos, aunque sí se puede afirmar que muchas veces suelen ser pequeñas etiquetas metálicas.

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II.3.2.Desde el punto vista del modelo Analizaremos los modelos de un modo gráfico sin entrar en rigurosos detalles ya que a la hora de diseñar un zapato no se tiene un guión fijo. Se dividirán los modelos en zapatos, botas, zuecos y sandalias ya que tienen entre ellos grandes diferencias desde el punto de vista de la pala y la caña. Zapato: Calzado cerrado y bajo. Plano Tacón Cuña

Figura II.3.3 Modelo de calzado. Zapato

Botas: Calzado cerrado alto. Planas

Tacón Cuña

Figura II.3.4 Modelo de calzado. Bota Zuecos (calzado abierto por detrás): Calzado abierto por atrás

Figura II.3.5 Modelo de calzado. Zueco

Sandalias: Calzado agarrado al pie con tiras adheridas a la suela

Figura II.3.6 Modelo de calzado. Sandalia.

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Normalmente se suelen distinguir los modelos dentro de cada punto de venta como modelos de hombre, mujer y niño ya que normalmente se encuentran entre ellos muchas diferencias en diseño y tallaje.

II.3.3.Desde el punto de vista del tamaño y color La talla y el color son dos variables fundamentales a la hora de la elección de un zapato. Así como los zapatos los podemos encontrar en infinidad de colores, en el caso de las tallas hay una cierta estandarización dependiendo de la zona geográfica donde nos encontremos. Para hombre y mujer se da la siguiente tabla que relaciona las tallas en la unión europea, en los estados unidos y en el reino unido como excepción. Para hombre y mujer:

UK US EU cms

3 35,5 22

3,5 36 (1/3) 22,5

4 36 (2/3) 23

4,5 37,5 23,5

5 5,5 38 24

5,5 6 38(2/3) 24,5

6 6,5 39(1/3) 25

6,5 7 40 25,5

7 7,5 40(2/3) 26

7,5 8 41(1/3) 26,5

8 8,5 42 27

8,5 9 42,5 27,5

9 9,5 43(1/3) 28

9,5 10 43(2/3) 28,5

10 10,5 44,5 29

10,5 11 45 29,5

11 11,5 46 30

11,5 12 46(1/3) 30,5

12 12,5 47 31

12,5 13 47,5 31,5

13 13,5 48(1/3) 32

13,5 14 49 32,5

14 14,5 49,5 33

Tabla II.3.1. Relación tallaje de países con longitud en centímetros. Mujer y hombre.

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En cuanto a niños

EU UK US Cms.

19 3 3 11,5

20 3(2/3) 3(2/3) 12,5

21 4,5 4,5 13

22 5(1/3) 5(1/3) 13,5

23 6(1/3) 6(1/3) 14,5

24 6(2/3) 6(2/3) 15

25 7(2/3) 7(2/3) 15,5

26 8,5 8,5 16,5

27 9(1/3) 9(1/3) 17

28 10 10 17,5

29 10(2/3) 10(2/3) 18,5

30 11(2/3) 11(2/3) 19

31 12,5 12,5 19,5

32 13(1/3) 13(1/3) 20,5

33 1 1 21

34 1(2/3) 1(2/3) 21,5

35 2(2/3) 2(2/3) 22,5

36 3(1/3) 3(1/3) 23

37 4(1/3) 4(1/3) 23,5

Tabla II.3.2. Relación tallaje de países con longitud en centímetros. Niños