Partes: 1, 2

Todo sistema RFID se compone de un reader o sistema de base que lee y escribe datos en los transponders y un transponder o transmisor que responde al reader.

El transponder es un dispositivo de control, supervisión o comunicación inalámbrica que recibe y automáticamente responde a una señal entrante. El término es una contracción de las dos palabras en inglés transmitter y responder. También, es el dispositivo en el cual se encuentran almacenados los datos de identificación de un elemento en cualquier sistema RFID; normalmente consiste en un elemento de acople de radiofrecuencia (bobina o antena) y un microchip. Cuando el transponder, que dependiendo del caso posee o no su propio suministro de voltaje, no está dentro de la distancia de respuesta del reader se comporta como un elemento totalmente pasivo.

El transponder sólo es activado cuando está dentro de la distancia de respuesta de un reader. La potencia requerida para activar el transponder es suministrada a éste por la unidad de acople de radiofrecuencia así como también suministra las señales de control y sincronismo, y los datos como tal.

Estos transponders pueden ser de dos tipos: activos o pasivos. Ejemplos de un transponder pasivo son las etiquetas magnéticas, como las presentes en las tarjetas de crédito y en los elementos almacenados. Un transponder pasivo debe ser usado con un sensor activo que decodifique y comunique los datos contenidos en este. Una unidad de este tipo, utilizando tecnología RFID puede ser físicamente pequeña y su información puede ser leída hasta varios metros de distancia.

Los transponders activos simples son implementados en ubicación, identificación y en sistemas de navegación para aeronaves comerciales o privadas. Un ejemplo es un dispositivo RFID que trasmite una señal codificada cuando recibe desde un punto de control, un requerimiento. La señal de salida del transponder es rastreada de manera que siempre se detecta su presencia. Las frecuencias del reader y el transponder son preasignadas y las distancias manejadas por este tipo de equipos pueden llegar a ser de miles de kilómetros.

También existen transponders activos más sofisticados que son usados en comunicaciones satelitales y vehículos espaciales; estos utilizan una banda de frecuencia para realizar el uplink (transmisión de datos de la estación terrestre al satélite) y otra para el downlink (transmisión de datos del satélite a la estación terrena).

Por otro lado, el reader genera un campo de radiofrecuencia, normalmente conmutando (conectando y desconctando) una bobina a alta frecuencia. Las frecuencias usuales van desde 125 kHz hasta la banda ISM (Industrial Scientific and Medical) de 2,4 GHz e incluso más.

El campo de radiofrecuencia genera una corriente eléctrica sobre la bobina de recepción del dispositivo, esta señal es rectificada y de esta manera se alimenta el circuito. Cuando esta llega a ser suficiente, el circuito transmite sus datos, el reader, entonces detecta los datos transmitidos por la tarjeta como una perturbación del propio nivel de la señal.

Para el caso de los transpoders pasivos la señal recibida por el reader desde la tarjeta debe estar a un nivel mínimo de -60dB por debajo de la portadora de transmisión para ser leída efectivamente, normalmente el intervalo de lectura para la mayoría de los casos está entre los 30 y 60 centímetros de distancia entre reader y tarjeta.

Podemos encontrar además dos tipos de lectores diferentes:

• Sistemas con bobina simple; la misma bobina sirve para transmitir la energía y los datos. Son más simples y más baratos, pero tienen menos alcance.

• Sistemas con dos bobinas, una para transmitir energía y otra para transmitir datos. Tienen mayor costo pero consiguen unas prestaciones mayores.

1.1.2.1 Consideraciones de frecuencia

Los sistemas RFID que generan e irradian ondas electromagnéticas, son clasificados como sistemas de radio. La función de otros servicios de radio, en ningún caso debe ser interrumpida o perjudicada por la operación de los sistemas RFID. Es en particular importante asegurar que sistemas RFID no interfieran con la radio cercana y con servicios de radio y televisión, móviles (la policía, servicios de seguridad valor, industria), servicios de radio marítimos y aeronáuticos, y teléfonos móviles.

La necesidad de ejercer el cuidado con respeto a otros servicios de radio restringe considerablemente la gama de frecuencias convenientes de operaciones disponibles a un sistema RFID. Por esta razón, usualmente solo posible usar intervalos de frecuencia reservados específicamente para aplicaciones industriales, científicas o médicas o para dispositivos de corto alcance. Estas son frecuencias clasificadas mundialmente como ISM (Industrial-Scientific-Medical) o SRD (Short range devices).

Frecuencias para sistemas RFID

Frecuencia	Comentario
< 135	Baja frecuencia, acople inductivo 72 dBµA/m4
6,765 .. 6,795 MHz	Frecuencia media (ISM), acople inductivo
7,400 .. 8,800 MHz	Frecuencia media, usada para solo para EAS (electronic article surveilance) que se refiere a vigilancia de artículos electrónicos
13,553 .. 13,567 MHz	Frecuencia media (13,56 MHz, ISM), acople inductivo, espectro ampliado usado para gestión de ítems así como en tarjetas y etiquetas inteligentes
26,957 .. 27,283	Frecuencia media (ISM), acople inductivo, solo para aplicaciones especiales
433 MHz	UHF (ISM), Raramente usada para RFID
868 .. 870 MHz	UHF (SRD), Nueva frecuencia, sistemas en desarrollo.
902 .. 928 MHz	UHF (SRD), Diversos sistemas.
2,400 .. 2,483 GHz	SHF (ISM), Identificación de vehículos.
5,725 .. 5,875 GHz	SHF (ISM), Raramente usada para RFID

Tabla 1: Frecuencias para sistemas RFID

2. Características de la tecnología RFID a considerar:

. Capacidad de almacenamiento de datos, corresponde a la memoria de la Etiqueta, para almacenar códigos o directamente datos.

. Velocidad y tiempo de lectura de datos. Es el parámetro que más se ve afectado por la frecuencia. En términos generales, cuanta más alta sea la frecuencia de funcionamiento mayor será la velocidad de transferencia de los datos. Esta circunstancia está estrechamente relacionada con la disponibilidad de ancho de banda en los rangos de frecuencia utilizados para realizar la comunicación. El ancho de banda del canal debe ser al menos dos veces la tasa de bit requerida para la aplicación deseada. Sin embargo, no es aconsejable seleccionar anchos de banda elevados, ya que según aumenta el ancho de banda aumentará también el nivel de ruido recibido, lo que redundará en una reducción de la relación señal a ruido. Entonces el tiempo de lectura dependerá de la velocidad de lectura y de la cantidad de datos que hay que transmitir.

. Cobertura depende directamente de la potencia aportada por la antena del lector y de cuanto de esta potencia es reflejada por la etiqueta, a más de las condiciones del entorno de la aplicación. El valor real será siempre función de estos parámetros y de la configuración final del sistema. Relacionado con el Proyecto se está considerando una cobertura pequeña inferior a 5 metro.

. Características de la zona de lectura: orientación de la etiqueta, influencia de los obstáculos, influencia de las interferencias.

. Costos.

. Áreas de aplicación adecuadas.

A continuación se muestra un análisis comparativo de los diferentes sistemas RFID dependiendo de la frecuencia utilizada.

2.2.1. SISTEMAS DE BAJA FRECUENCIA (LF (LOW FRECUENCY), 135 KHZ.)

Los sistemas RFID de baja frecuencia suelen emplear etiquetas pasivas y utilizan para su funcionamiento el acoplamiento inductivo. Poseen pocos requisitos regulatorios [6].

. Capacidad de datos

En el caso usual de etiquetas pasivas, la capacidad de datos es baja, de alrededor de 64 bits. Si se trata de etiquetas activas, éstas permiten una capacidad de almacenamiento de hasta 2 Kbits.

. Velocidad y tiempo de lectura de datos

Las tasas de transferencia de datos son bajas, típicamente entre 200 bps y 1 Kbps. Por ejemplo, una etiqueta de 96 bits transmitiéndose a una velocidad de

200 bps, necesitará 0.5 segundos para ser leída, lo que implica un tiempo de lectura muy alto.

. Cobertura

Al tratarse de un sistema inductivo, el campo magnético decrece muy rápidamente con la distancia y con las dimensiones de la antena. Este hecho

puede verse como una ventaja en aplicaciones donde se requiera que la zona de cobertura esté estrictamente limitada a un área pequeña.

Las antenas que utilizan son pequeñas y complejas, pero la tecnología está muy desarrollada.

Las etiquetas pasivas suelen poseer una cobertura pequeña, que alcanza como mucho los 0.5 metros, aunque depende también de la potencia disponible en la etiqueta.

Las etiquetas activas pueden superar los 2 metros, aunque este rango también depende de la potencia, construcción, configuración de la antena y tamaño.

. Zona de lectura

La penetración en materiales no conductores es buena, pero no funcionan bien con materiales conductores. Este problema se incrementa con la frecuencia.

Además son muy susceptibles a interferencias electromagnéticas industriales de baja frecuencia.

. Costos

Dependen en gran medida de la forma y de las necesidades del sistema. En general, se puede decir que las etiquetas tanto activas como pasivas que se utilizan en los sistemas RFID de baja frecuencia son caras, en relación a aquellas que se utilizan en frecuencias superiores. Esto se debe a la naturaleza de los componentes utilizados, incluyendo la antena en espiral necesaria, y a que los costos de fabricación son elevados en comparación con las etiquetas que trabajan a frecuencias superiores. Sin embargo, la construcción del chip y el encapsulado resulta más barato.

Además, los lectores y programadores son simples y su costo de fabricación es menor que los de frecuencias más altas.

. Áreas de aplicación

Aptas para aplicaciones que requieran leer poca cantidad de datos y para pequeñas distancias. Por ejemplo: control de accesos, identificación de animales, gestión de bienes, identificación de vehículos y contenedores, y como soporte a la producción. El control de accesos es sin duda la aplicación más extendida para este intervalo de frecuencias. Sin embargo, hay que considerar la baja cobertura y pequeña capacidad de memoria de las etiquetas pasivas, por lo que para este tipo de aplicaciones en ocasiones puede ser necesario el empleo de etiquetas activas para ampliar la zona de lectura y poder mejorar la seguridad encriptado la información.

Las etiquetas de baja frecuencia también aparecen en la identificación animal con el fin de: gestionar el ganado, identificar y controlar las especies protegidas o identificar animales domésticos.

2.2.2. SISTEMAS DE ALTA FRECUENCIA (HF, (HIGH FREQUENCY), 13.56

MHZ)

La mayoría de los sistemas que trabajan a 13.56 MHz utilizan etiquetas RFID pasivas y su principio de funcionamiento básico, al igual que en baja frecuencia, se basa en el acoplamiento inductivo [6].

. Capacidad de datos

Las etiquetas (pasivas) suelen poseer capacidades típicas que van desde 512 bits (frecuentemente portan un número unívoco de identificación industrial de 64 bits) hasta 8 Kbits, divididos en sectores o bloques que permiten direccionar los datos.

. Velocidad y tiempo de lectura de datos

Típicamente la velocidad de datos suele ser de unos 25 Kbps (menor si se incluyen algoritmos de comprobación de errores de bit). También están disponibles dispositivos con tasas mayores de 100 Kbps.

Los sistemas RFID a esta frecuencia son capaces de leer aproximadamente 40 etiquetas por segundo.

Por ejemplo 512 bits transmitiéndose a 25 Kbps tardan aproximadamente 0.02 segundos. Por tanto en leer 40 etiquetas, se empleará 0.8 segundos.

. Cobertura

Típicamente las etiquetas pasivas poseen un radio de cobertura de algunos centímetros.

. Zona de lectura

Posee una buena penetración en materiales y líquidos no conductores. Sin embargo, no funciona bien cuando existen materiales metálicos en la zona de lectura, ya que éstos producen reflexiones en la señal. Su inmunidad al ruido por interferencias electromagnéticas industriales de baja frecuencia es mejor que para los sistemas de Baja Frecuencia.

La orientación de la etiqueta puede resultar otro problema según aumenta la distancia, debido a las características vectoriales de los campos electromagnéticos. Este efecto puede contrarrestarse mediante la utilización de las antenas de transmisión más complejas.

. Costos

Depende principalmente de la forma de la etiqueta y de su aplicación. El diseño de la antena del TAG es sencillo, por lo que su costo es menor que a Baja Frecuencia.

Los sistemas RFID que utilizan tarjetas inteligentes son los más baratos dentro de la categoría de alta frecuencia.

. Áreas de aplicación

Al igual que en Baja Frecuencia, los sistemas de Alta Frecuencia son aptos para aplicaciones que requieran leer poca cantidad de datos y a pequeñas distancias.

Es el caso de la gestión de maletas en aeropuertos, bibliotecas y servicios de alquiler, seguimiento de paquetes y aplicaciones logísticas en la cadena de suministros.

2.2.3. SISTEMAS DE ULTRA ALTA FRECUENCIA (UHF (ULTRA HIGH

FRECUENCY), 433 MHZ, 860 MHZ, 928 MHZ)

Los sistemas RFID que trabajan a Ultra Alta Frecuencia basan su funcionamiento en la propagación por ondas electromagnéticas para comunicar los datos y para alimentar la etiqueta en caso de que ésta sea pasiva.

. Capacidad de datos

Están disponibles etiquetas activas y pasivas con capacidades típicas desde los 32 bits (frecuentemente portan un número unívoco de identificación) hasta los 4 Kbits, típicamente divididos en páginas de 128 bits para permitir direccionar los datos.

. Velocidad y tiempo de lectura de datos

La velocidad de transferencia de datos está típicamente alrededor de 28 Kbps (menor si se incluyen algoritmos de comprobación de errores de bit) pero también están disponibles velocidades mayores. Permite la lectura de aproximadamente 100 etiquetas por segundo. Por ejemplo 32 bits transmitidos a 28 Kbps tardan 0.001 segundos. Por tanto en leer 100 etiquetas se emplearán 0.1 segundos.

. Cobertura

Las etiquetas de UHF pasivas pueden alcanzar una cobertura de 3 ó 4 metros, trabajando con etiquetas activas y a la frecuencia más baja, 433 MHz, la cobertura puede alcanzar los 10 metros.

Sin embargo, la cobertura está significativamente influenciada por las regulaciones de los distintos países correspondientes a la cantidad de potencia permitida, que es menor en Europa que en Estados Unidos.

En Europa, donde la potencia máxima emitida por el lector es de 0.5 Watios, el alcance del sistema puede reducirse hasta los 33 centímetros. Se espera que este valor se incremente hasta los 2 metros, cuando la potencia máxima permitida aumente hasta 2 Watt.

. Zona de lectura

Posee una buena penetración en materiales conductores y no conductores, pero presenta dificultades ante la presencia de líquidos (agua). Su inmunidad al ruido por interferencias electromagnéticas industriales de baja frecuencia es mejor que para los sistemas de baja frecuencia, pero debe considerarse la influencia de otros sistemas de UHF operando en las proximidades.

La orientación de la etiqueta también puede resultar un problema a esta frecuencia, debido a las características vectoriales de los campos electromagnéticos. Este efecto puede contrarrestarse mediante la utilización de antenas de transmisión más complejas.

Para el Proyecto esto se mejora ya que la TAG está en forma paralela a la antena y adicionalmente se dispone de línea de vista.

. Costos

Los Costos dependen principalmente de la forma. Las tarjetas inteligentes presentan un costo razonable, representando la opción más barata dentro de la categoría de sistemas RFID UHF. En grandes cantidades, estos TAGs a UHF pueden ser más baratos que los de frecuencias más bajas.

. Áreas de aplicación

Apta para aplicaciones que requieran distancias de transmisión superiores a las bandas anteriores, como en la trazabilidad y seguimiento de bienes y artículos, y logística de la cadena de suministros.

3 Como procesar las lecturas

Como hemos visto hasta ahora conocemos que la información en las etiquetas puede ser almacenada en memorias volatiles (activas) y no volatiles pasivas. En las volatiles podemos leer información predeterminada o configurable donde se puedan almacenar información sobre un producto, en este caso de un auto, donde puede ser color del auto, numero de motor, matricula. Para las no volatiles solo podemos almacenar algún código que viene desde el fabricante o realizada por impresoras especiales, donde son guardas solo una vez.

Atendiendo el factor costo – beneficio nos centraremos en las etiquetas pasivas donde solo nos interesa saber el código de la etiqueta que será relacionada con un vehículo en una Base de Datos. Donde podemos saber mediante una lectura obtenida a través de un lector saber si el auto realiza una operación de entrada o de salida.

Básicamente las lecturas son almacenadas en BD obtenidas por el lector desde las etiquetas. En el caso de las etiquetas pasivas ó no volátiles el lector guarda en su cache las recientes lecturas provistas por las etiquetas. Para guardar dichos datos en la cache se debe implementar software que se comuniquen con el lector a intervalos de tiempos o que manipulen los eventos de lecturas de los lectores y estos a su vez lo envíen a un servidor de Base de Datos.

Figura2: Procesamiento de Lecturas.

3.1 Consideraciones de Softwares

El complemento para esta automatización es el componente de software que es el encargada de la parte inteligente del sistema, que es el responsable de procesar todas las lecturas obtenidas mediante el lector o los lectores en el caso donde existan mas de uno. Es necesario para esto tener lo siguiente:

• 1- Un Servidor de Base de Datos (MS SQL, MySQL, Oracle, PostGress, Firebird, etc).

• 2- Aplicación (escritorio o web) con varios modulos o multicapa (MVC):

• Model: Los Modelos son el núcleo de la plataforma. Ellos son los responsables de la lógica de negocio de su aplicación; en Merb, son generalmente asociados con el acceso a la base de datos

• View: Las Vistas son el ostentoso cascarón exterior de su aplicación. Son las responsables de generar el contenido real (HTML, XML, JSON) retornado por una petición. 

• Controller: Los Controladores se encargan de recibir una petición entrante y de convertirla en una respuesta. Son responsables de interpretar la petición entrante, obtener instancias de los modelos necesarios, y pasar esta información a través de la vista.

Comúnmente existe un software encargado de procesar las lecturas y subirla a la Base de Datos y otra encargada de procesar ya la información existente en la Base de Datos tales como consultas, gestión de esa información de las lecturas aplicada a lo que se desea controlar.

Existen varias soluciones basadas desde el punto de vista de software para la obtención y procesamiento de las lecturas en RFID. Donde la plataforma Microsoft Biztalk RFID Server es una de las más empleadas por la gran adaptación, soporte e integración con los sistemas de desarrollos de Microsoft como es el Visual Studio.Net.

4 Proceso de Implementación

Para el proceso de implementación para el control y salidas de vehículos en una edificación que cuenta con dos accesos para el ingreso y egreso del mismo basta. Para dicha implementación los dividiremos en tres partes:

4.1 Selección del Hardware

Aquí debemos tener en consideración la frecuencia en la que trabajaran los elementos del sistema RFID, para su configuración. La frecuencia seleccionada debe estar en un rango que no interrelacione con otros sistemas de radio y que con esta frecuencia se pueda alcanzar la distancia de las etiquetas a ser leídas.

Las mayorías de las organizaciones encargada de regular las frecuencias tienen establecidos que las  etiquetas RFID de baja frecuencia (LF: 125 - 134 kHz y 140 - 148.5 kHz) y de alta frecuencia (HF: 13.56 MHz) se pueden utilizar de forma global sin necesidad de licencia. Por esto la frecuencia UHF 13.56 MHZ es ideal para nuestro caso ya que cubre la distancia de este caso donde las etiquetas pasivas serán leídas a una distancia menos de 5 m.

Ya sabiendo las etiquetas que van a utilizarse, pasamos a configurar los parámetros del Lector donde los métodos de configuración cambia según el fabricante. Intermec compañía Líder en este mercado posee una amplia gama de dispositivos para los elementos RFID. En esta selección es muy aconsejable tener en cuenta que el lector posea una interfaz Ethernet para la conexión LAN.

El Otro elemento de Hardware que faltaría por seleccionar sería el tipo de Antena, que para nuestro caso la más apropiada son las de tipo direccionar las antenas deben cumplir con los siguientes parámetros:

• Polarización Horizontal

• Frecuencia de trabajo: 902 a 904 MHz o 909.75 a 921.75 MHz.

• Alcance: regulable desde 0.9 a 9 metros para una velocidad máxima de 150 km/hora con el uso de tags con batería.

• Temperatura de trabajo : -40°C a 50 °C

• Humedad: 100 % con condensación.

De todo lo anterior expuesto se puede demostrar que con la utilización de un Lector y cuatro antenas, dos para el acceso de ingreso y las otras dos para el egreso, es suficiente para registrar las lecturas de las operaciones realizadas como lo ilustra la siguiente figura.

Figura 3: Entrada y Salida de la edificación

Para tomar las lecturas que realiza el lector se puede realizar por RS232 y Ethernet. Para la vía Ethernet necesitaríamos un ordenador para establecer una comunicación serie y debe ejecutarse un software que implemente correctamente estas operaciones de lecturas, por lo que es más aconsejable y más sencillo conectar dicho lector a un equipo activo tal como un switch y luego algún software profesional para estos usos haría las lecturas de forma remota.

4.2 Selección del Software

En esta etapa es necesario conocer en que plataforma se van a ejecutar las aplicaciones de lecturas y procesamiento de las lecturas. Existen variedades de software que lo hacen tanto para la plataforma Linux con software Libre, como para la de Microsoft Windows. Donde en este último se ha ganado gran parte del mercado con el Microsoft Biztalk RFID Server.

Todos los proveedores o suministradores de estos equipos ponen a disposición de sus clientes los SDK (Software Development Kit) para facilitar la integración o el desarrollo de nuevas aplicaciones. Por lo general la mayoría de estos fabricantes o los más importantes ofrecen un "proveedor" para Biztalk, para suministrarle esta tecnología de Microsoft un Adaptador para que se comunique con estos Dispositivos.

4.2.1 Microsoft Biztalk RFID Server

BizTalk RFID es un motor en tiempo de ejecución con herramientas y componentes de desarrollo para desarrollar y gestionar soluciones RFID.

La arquitectura de Biztalk RFID está diseñada para ayudar a los creadores de software y a los proveedores de dispositivos, desarrollar con mayor facilitada soluciones RFID con diferentes grados de complejidad. Esta arquitectura es integrada con los sistemas Windows Server System y esta soportada en los Microsoft Windows Server 2008, Windows Server 2003, y el sistema operativo Windows XP.

Una de las características más importante de Biztalk RFID es que puede abarcar de forma efectiva un amplio rango de dispositivos de hardware y componentes de software de varios proveedores y de vendedores independientes para construir aplicaciones de gestión empresarial.

Device Service Provider Interface (Proveedor del Servicio de Interface para el Dispositivo)

Biztalk RFID es capaz de utilizar los dispositivos RFID a través del Device Service Provider Interface (DSPI), provista por la capa de abstración que le permite al Biztalk RFID comunicarse y gestionar varios dispositivos diferentes en la misma plataforma.

Biztalk RFID modelo de programación y API (Application Programming Interface)

Los suministradores o vendedores de software para soluciones RFID basados en la tecnología Biztalk RFID utilizan el modelo de programación basado en API para el procesamiento de eventos.

Conceptos y Terminologías del Biztalk RFID

• Dispositivo RFID: Dispositivo que soporta varias funciones tales como lecturas, escrituras e impresiones. Estos dispositivos se conectan con Biztalk RFID mediante las librerías DSPI (Device Service Provider Interface). En la siguiente figura se ilustra el proceso de comunicación de Biztalk RFID con los dispositivos.

Figura 4: Proceso de Comunicacion del Biztalk RFID

• RFID Mobile device: Es un dispositivo en el que corre Windows CE 5.0 o superior ó Windows Mobile 5.0 o superior y la plataforma de Biztalk FID Mobile se encuentra instalado. Además, un desarrollador puede usar el SDK de Biztalk RFID Mobile para crear una Aplicación RFID para estos tipos de dispositivos móviles. Los escenarios comunes donde se utilizan esta tecnología son las siguientes:

• El usuario realiza eventos de escaneo en el dispositivo portátil para inicializar operaciones de lecturas en una etiqueta.

• El Modulo RF integrado en el dispositivo envía una señal en el área circundante o área de cobertura.

• El modulo RF integrado recibe respuesta desde una etiqueta en el rango del sistema.

• El modulo RD envía la información de la etiqueta a la Plataforma Biztalk RFID Mobile instalado en el dispositivo móvil.

• La plataforma Biztalk RFID Mobile envia la información a la aplicación RFID Mobile. A si vez, la aplicación RFID Mobile puede usar las características de la plataforma Biztalk RFID Mobile para guardar la información provista por la etiqueta localmente o fuera del dispositivo móvil como puede ser en un Biztalk RFID Server Remoto.

Modulo RF: Es una parte del Hardware que recive información desde el exterior y envía la información a un dispositivo móvil. Dos tipos comunes de modulos RF usado por RFID Mobile son, el actual modulo RF y un scanner de códigos de barras.

Device Provider (Prooveedor de Dispositivo)

Como vimos anteriormente es la API suministrada por los proveedores de los equipos RFID para permitir la conexión entre Biztalk RFID y el dispositivo físico o virtual. Estos dispositivos poseen técnicas como RFID Discover para encontrar dispositivos RFID en un área determinada.

Gracias a la plataforma abierta de esta plataforma y de estar bien documentada los programadores pueden crear sus propios Devices Provider o llamada DSPI por sus siglas en inglés.

Manipulación de Eventos en Biztalk RFID

El manipulador de eventos es utilizado para responder a los eventos generados por Biztalk RFID. Este manipulador de evento se encuentra insertado en el administrador de procesos, donde se puede virtualizar cualquier proceso. Estos eventos de inserción generados por las lecturas de las etiquetas son insertado dentro de una Base de Datos SQL Server que se crea en el proceso de instalación del Microsoft Biztalk RFID Server, donde se invocan reglas, prestablecidas en la configuración del Bizatlk Server.

3.4 Implementación de una Simulación

Ahora ilustraremos una Simulación de la solución RFID para el control de acceso de vehículos. Para esto necesitamos los siguientes:

• 1- Emulador: Simular las operaciones que se realiza en un lector.

• 2- Generador de Flujo: Para simular el envío de la señales desde las etiquetas.

• 3- Configuración del Biztalk RFID Server

Para la simulación del emulador y el genrador de flujo utilizaremos una herramienta Open Source hospedada en sourceforge llama RIFIDI, aunque estas dos operaciones se pueden hacer utilizando herramientas del Biztalk Server RFID Server.

RFIDI Emulator

Posee los lectores RFID más populares, donde nosotros utilizaremos el LLRP (Low Level Reader Protocol) provisto por EPCGlobal ya que el Biztalk RFID instala por defecto un DSPI para la conexión con este dispositivo.

Figura 5: Configuración del Lector LLRP

Figura 6: Asignación de las Etiquetas a las Antenas del Lector LLRP

Figura 7: Etiquetas ya asignadas al LLRP

Una vez que se haya realizado estos pasos debemos habilitar el modo server del LLRP, donde se configura porque puerto el va a escuchar para las operaciones de lectura. Como esto es un emulador se puede conectar a él vía telenet al puerto 10101, ejecutando el comando mode server [puerto] en este caso pusimos el 9000.

Figura 8: Habilitar modo server por telnet

Streamer (Generador de Flujo)

Aquí se configura el escenario a simular como que tipo de lector se encuentra en el escenario, que tipo de etiqueta, los tiempos de travesía, tiempo de lecturas todos en milisegundos.

Figura 9: Configuración del Escenario

Luego de ejecuta y este comienza a enviar flujos al intervalo de tiempo especificado en la simulación hacia el lector por el puerto especificado en este caso el 9000.

Configuración de Biztalk Server

Teniendo instalado el Biztalk server, debemos ir a la consola de administración del Biztalk RFID Server.

Figura 10: Consola del Biztalk RFID Server

Debemos revisar si contamos con el Proveedor LLRP que este se instala por defecto. Si no debemos instalarlo, dando click derecho en Device Provider, new y seleccionar la API de LLRP.

Figura 11: Estableciendo un DSPI

Seguidamente se debe instalar el dispositivo que se comunicará con el lector, es de forma obligada tener instalado el proveedor configurado y funcionando para poderse conectar con el lector. En esta instalación se necesita saber la dirección IP del lector y el puerto por donde escucha las peticiones.

Figura 12: Conexión con el Lector

Por último debemos definir el proceso que será el encargado de registrar las lecturas de las etiquetas en la Base de Datos mediante el dispositivo instalado en la sección anterior. Aquí se asigna reglas definidas en el Bizatalk, igualmente podemos consultar de forma rápida las etiquetas se leyeron. Estas lecturas se realizan mediante los eventos producido por SQLServerSinK.

Ya obtenidas las lecturas y registradas la aplicación que gestionará las lecturas pueden realizar reportes, deducir tipos de operaciones realizadas por ejemplo si las antenas 1 y 2 se ubican en la vía de acceso para registrar los ingresos, cada lecturas que se registre por esa antena decidimos que una operación de ingreso que se encuentra asociada a una etiqueta que está a su vez nos brinda la información de un vehículo en especifico igualmente sucede en el egreso de los vehículos.

Figura 13: Lecturas recogidas en la base datos

Se pueden generar reportes estadísticos del flujo de vehículos, cuantas veces ha entrado y cuantas veces ha salido. A la vez se puede incluir etiquetas adicionales a los componentes del vehículo para controlar el inventario de vehículo. Por ejemplo saber si el vehículo salió o entro con el reproductor de audio.

Conclusiones

Podemos concluir diciendo que a pesar de existir varias alternativas para desarrollar soluciones para la tecnología RFID, el desarrollador puede implementar la suya propia utilizando Microsoft Biztalk Server sin depender de poseer el hardware real para esto. Obteniendo resultados muy cercano a la realidad.

Bibliografía

• Aplicaciones RFID hechas en España (http://www.osesrfid.es/productos/categoria/12.html)

• EPCGlobal (http://www.epcglobalinc.org)

• Microsoft Biztalk RFID Server Help. Microsoft Corporation

• RFID Gazette (http://www.rfidgazette.org/)

• RFID Magazine (http://www.rfid-magazine.com)

• RIFIDI (http://www.rifidi.org)

 

 

 

 

Autor:

Julio Césa Aragón Jiménez