Cómo inspeccionar el lugar donde se hará una instalación de RFID




Las mejores prácticas para la implementación de sistemas de identificación por radio frecuencia (RFID) indican que, a modo de preparación, hay que realizar una inspección del lugar donde se hará la instalación. Con dicha inspección se podrán identificar los problemas y los obstáculos que pueden surgir durante la implementación del sistema RFID, y es posible encontrar técnicas útiles para solucionarlos. En esta segunda parte de la serie ¿Conoce la identificación por radio frecuencia?, exploramos el equipo, los procedimientos de conexión y la metodología de RFID, e incluimos una lista de sugerencias para inspeccionar el lugar antes de la implementación.

Una inspección incompleta

No llevar a cabo una inspección completa del lugar donde se hará la implementación del sistema RFID puede ser bastante arriesgado. Por ejemplo, una verificación del ruido electromagnético ambiental puede identificar los posibles obstáculos a la colocación de los lectores, ya que las frecuencias que emiten el equipo y otras fuentes pueden ser iguales a la del lector, o puede haber retrodifusión que interfiera con la colocación y el funcionamiento de los lectores. La interferencia que puede haber con la frecuencia de las etiquetas y los lectores también puede afectar el equipo.

Además, una inspección del lugar revelará las comunicaciones por radio frecuencia (RF) que ahí se encuentren. Algunos de los artículos que pueden generar interferencia son los dispositivos de códigos de barras, los radios de largo alcance, los teléfonos inalámbricos, los sistemas de alarma y otros artefactos inalámbricos.

Una inspección del lugar también permitirá descubrir los problemas que pueden interferir con el funcionamiento de la red de RFID y por lo tanto, retrasar el proyecto. La interferencia de otros dispositivos de RF y otras formas de electricidad puede afectar la precisión del sistema RFID. Existe el riesgo de que las longitudes de onda se anulen entre sí al usar una frecuencia en particular.

Una inspección del lugar proporciona respuestas a muchas preguntas que pueden surgir en relación con el aspecto de la tecnología de la información (TI) de una implementación de RFID. También permite tener una guía para colocar los lectores, localizar la retrodifusión y conocer los requisitos energéticos del equipo para la red nueva, tanto con respecto a la arquitectura de la red como al área electrónica. Siempre es útil para la implementación del sistema de RFID medir la interferencia de otro equipo de radio (ruido electromagnético ambiental) y la cobertura de la RF de la densidad de la señal.

Las actualizaciones de la infraestructura de la red, cuando son necesarias, pueden afectar los periodos de implementación, ya que los periodos de procesamiento de algunas piezas de hardware de la red y la instalación de requisitos energéticos adicionales pueden tomar tiempo. Los requisitos energéticos que tengan que agregarse también aumentarán el tiempo necesario para implementar un sistema de RFID. Para reducir estos retrasos hay que disminuir el riesgo, y para ello hay que considerar en el plan del proyecto el tiempo necesario para ejecutar y evaluar el equipo antes de colocar el pedido del hardware de RFID.

La tabla 1 es una lista de criterios que hay que considerar al llevar a cabo la inspección del lugar y prepararse para las cuatro etapas de implementación. Estos criterios se refieren a las condiciones que hay que evaluar durante la inspección del lugar.

Áreas a tratar durante la inspección del lugar Completa Incompleta
1. Referirse al flujo de trabajo y el mapa de procesos empresariales que se crearon y evaluar la ubicación de cada lector. Algunos lectores requerirán una fuente de energía adicional con Ethernet, mientras que otros serán inalámbricos.    
2. Buscar dos cosas: la fuerza de la señal que se propaga a través de las zonas de interrogación, y la frecuencia a través de la que se transmiten esas señales. Cuanto más fuerza tengan las ondas en cierta frecuencia, más difícil será implementar un sistema de RFID.    
3. Examinar todo el ciclo durante un periodo de 24 a 48 horas al evaluar el ruido electromagnético de ambiente. Con esto se obtendrá la información real sobre dónde hay fluctuaciones.    
4. Al realizar la inspección del ruido electromagnético de ambiente, se recomienda empezar en los puntos externos del almacén y trabajar hacia el interior, hacia el centro del mismo. Tabla 1: La inspección del lugar.    

Equipo necesario para la inspección

Para llevar a cabo la inspección del lugar es necesario contar con el equipo siguiente:

  • Un analizador de espectro: un dispositivo que se usa para examinar la composición espectral de las ondas eléctricas, acústicas u ópticas. Muchas veces, el analizador de espectro mide el espectro de energía. (http://es.wikipedia.org/wiki/Analizador_de_espectro)
  • Un generador de señal: un dispositivo que produce señales de RF en frecuencias, fuerzas y duraciones predefinidas. Este dispositivo se conecta a una antena dipolo de ¼ de longitud de onda mediante un cable coaxial, que transmitirá el campo de RF que se genere.
  • Una antena de ultra alta frecuencia (UHF) con polarización circular: una antena que utiliza cualquier lector de UHF que esté conectado a un analizador de espectro, para medir el campo de RF que se recibe del generador de señal.
  • Una antena dipolo de ¼ de longitud de onda y 915MHz y una placa plana a tierra: una antena que radiará un campo de RF de 360 grados.
  • Dos trípodes: uno para montar la antena y otro para soportar la antena UHF fuera de la zona de interrogación.
  • Una computadora portátil.

Procedimiento

Paso 1. Evalúe dónde quiere colocar los lectores y haga pruebas de compatibilidad. El ruido electromagnético de ambiente que emiten los otros equipos eléctricos puede interferir con la ubicación en donde hay frecuencias similares. Revise los requisitos energéticos del equipo nuevo en el área propuesta. Si no se encarga de ellos, no podrá terminar la tarea. Asegúrese de que hay energía en los lugares donde se colocará el lector.

Paso 2. Revise la fuerza de la señal de las frecuencias y la frecuencia real que se emite en el área. Registre tanto la fuerza como la frecuencia de la señal y compárelas con el ruido existente, si está disponible. Puede ser que ya haya ruido electromagnético de ambiente en el área. De ser así, esa no es una ubicación conveniente para el lector.

Paso 3. Supervise el área para identificar si hay fuerzas y frecuencias de la señal durante un periodo mínimo de 24 horas, para verificar que no haya frecuencias ocasionales y errantes que puedan afectar el funcionamiento del lector. Si detecta una frecuencia de este tipo, debe buscar una ubicación nueva para el lector antes de la implementación.

Paso 4. Coloque el lector cuando haya reunido y validado los resultados de los criterios. Puede ser que algunos sitios tengan más frecuencia que otros; esto le dará una idea más precisa del mapa de frecuencias dentro del almacén. Cuando haya ejecutado y validado los criterios, podrá colocar el lector según los resultados que haya obtenido.

El procedimiento de conexión

Las siguientes tareas sirven como guía para colocar el equipo e identificar los obstáculos que pueden afectar el equipo de RFID. Es necesario realizar una inspección adecuada del lugar, ya que existen problemas como la partición del ancho de banda, el ruido de ambiente, etc. Si se presenta alguna de estas situaciones, puede ser difícil colocar el lector de RFID, y las velocidades de lectura se pueden ver afectadas. Este procedimiento identifica las propiedades que alterarán la información del sistema RFID. La siguiente sección trata el equipo necesario y la conectividad del mismo.

Para realizar la inspección del lugar es de gran utilidad adoptar las mejores prácticas para conectar el equipo que se usará en este proceso. Esta sección define las tareas necesarias para instalar el equipo principal.

Paso 1. Coloque la antena en el trípode en medio de la zona de interrogación. Esto le ayudará a definir la posición óptima para el portal en relación con el proceso empresarial que se lleva a cabo en el flujo del almacén. Trate de evitar un error muy común, que es colgar el cable coaxial de la antena, porque esto puede evitar que se transmita la señal correctamente. Según las mejores prácticas, la antena puede montarse con una cuerda que esté sujetada arriba, lo más cerca posible de la parte media de la zona de interrogación.

Paso 2. Conecte el analizador de espectro a la antena. Para hacerlo, conecte el cable coaxial a la entrada del analizador de espectro. Asegúrese de que ambas unidades estén apagadas; así protegerá el equipo de un corto circuito. Con esta operación evaluará la presencia de ruido ambiental que pueda tener un efecto negativo en el equipo de RFID.

Paso 3. Use un cable RS-232 o un cable Ethernet para conectar la computadora portátil al analizador de espectro y enciéndala. Si no tiene una computadora personal, tome una fotografía de la frecuencia cada dos horas. Con esta conexión puede hacer un rastreo durante cierto periodo, que debe revelar la falta de continuidad cíclica del ruido electromagnético ambiental.

Paso 4. Revise el ruido electromagnético ambiental y las frecuencias existentes. Con esta tarea descubrirá otras frecuencias y otros ruidos electromagnéticos ambientales dentro del rango de 902-928 MHz, que es el rango norteamericano en el que se han establecido las especificaciones para RFID. Esto también puede afectar las capacidades de la señal. El ruido ambiental de la maquinaria y de otras instalaciones de RFID puede afectar el ancho de banda.

Ajuste el analizador de espectro según las especificaciones siguientes:

  • Ajuste el alcance a 60MHz
  • Ajuste el ancho de banda de la resolución a 100kHz.
  • Ajuste el ancho de banda del vídeo a 30kHz.
  • Ajuste la atenuación de la amplitud a 0dB.
  • Apague la retención máxima para capturar la energía recibida de la antena radiante.

Los pasos anteriores describen la forma para ajustar el equipo, y los siguientes detallarán los pasos para hacer la evaluación.

La antena dipolo de ¼ que está conectada al generador de señal debe colocarse en el centro de la zona de interrogación propuesta:

  • Conecte la antena UHF direccional al rango de operación e instálela a la misma altura que la antena dipolo de ¼ de longitud de onda. Coloque ambas antenas en posición paralela a las puertas del puerto a cero grados.
  • Sintonice el generador de señal a 902MHz y registre los resultados.
  • Mantenga la antena UHF en la misma ubicación y ajuste el generador de señal a 915MHz.
  • Repita el proceso a 928MHz.
  • Reubique la antena direccional a cada una de las 8 posiciones en incrementos de 0,45, 90, 135, etc. grados en sentido de las manecillas del reloj, y registre la fuerza de la señal en cada frecuencia según el incremento de 45 grados.

Estos resultados le indicarán dónde se propaga la señal más fuerte y determinarán cuál es la mejor ubicación para la antena.


Figura 1: Colocación de la antena.

Cuando haya completado los pasos anteriores, podrá seguir las sugerencias siguientes, que lo guiarán hasta completar la inspección del lugar. El ruido electromagnético de ambiente se mide para asegurarse de que el equipo de RFID funcionará de forma óptima.

A continuación encontrará sugerencias para la preparación y la inspección del lugar.

  • Identifique el ruido electromagnético de ambiente en las instalaciones.
  • Registre los datos durante un periodo de 24 horas.
  • Mida cada zona de interrogación para asegurarse de que el lector funciona correctamente.
  • Camine por todos los rincones del almacén para evaluar el ruido electromagnético de ambiente.
  • Triangule las fuentes de interferencia que detecte y localícelas.
  • Haga funcionar todas las máquinas que emiten ruido y revise si alguna de ellas afecta la señal de la RFID.
  • Trace un mapa de las zonas de interrogación con diseño asistido por computadora (CAD) para saber cuáles son las mejores ubicaciones para los lectores.

Los problemas más comunes y sus soluciones

El equipo de código de barras emite una frecuencia que está en conflicto.

Hay varias soluciones a la interferencia. Si el equipo de código de barras emite una frecuencia que está en conflicto, puede actualizar la banda de los dispositivos de RF a 3.4GHz o 5.8GHz. También puede usar portales de RFID fijos o hasta implementar unidades portátiles de RFID, que necesitan menos energía. Estas unidades se pueden controlar mejor y el ruido electromagnético de ambiente las afecta un poco menos.

El protocolo tiene una capacidad limitada.

Verifique si hay interrogadores con capacidades code hopping. Estas capacidades reducen la posibilidad de interferencia de la señal. Una organización que tiene frecuencia adicional puede pasar a otra banda cuando utiliza una con el equipo que tiene actualmente.

Falta documentación (para reducción de riesgo).

Al terminar la inspección, la empresa que la llevó a cabo debe elaborar un documento para que la organización lo mantenga en sus archivos y lo use como guía para las cantidades de hardware que hay que adquirir. Dicho documento debe contener los resultados de la prueba, el hardware recomendado y, lo más importante, la colocación del equipo. Además, esta documentación eliminará los problemas de colocación del equipo en caso de que el proveedor y el consumidor no estén de acuerdo. Después de cada cambio que se haga al documento hay que firmarlo e incluir la fecha, a modo de autorización y aceptación de la responsabilidad.

Conclusión

La inspección del lugar es un paso preliminar pero crítico de la implementación de una solución de RFID. Sin embargo, muchas veces se ignora su importancia. Con la inspección del lugar, la organización obtiene información importante sobre dónde colocar los lectores. Cuando no se lleva a cabo la inspección, puede haber retrasos en el proyecto por falta de una planeación completa y posibles problemas de costos. Es entonces cuando se vuelve evidente el costo del software y el hardware necesario para le proyecto de RFID, cuando tenían que haberse presupuestado en el plan del proyecto.

No se pierda el artículo siguiente de la serie ¿Conoce la identificación por radio frecuencia?, que hablará con detalle de la primera fase de implementación de RFID.

Si desea obtener más información o llevar a cabo su propia comparación de soluciones, visite el

Centro de evaluación de sistemas de identificación por radio frecuencia (RFID) de TEC

 

 
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