¿Qué dicen las manzanas al yogur?
“¡Soy frío!” – grita la manzana temblando. “Pues yo me siento genial” - responde el yogur orgulloso. ¿Cómo es posible que los productos que están dentro de la nevera estén hablando? ¡Con el Internet de las Cosas (Internet of Things IoT), que últimamente es tan famoso! Con esta tecnología punta, los dispositivos comparten información entre ellos. En concreto, cada herramienta recoge información sobre su situación y lo que sucede en su entorno, la comunica a otros instrumentos e interactúa entre ellos.
La era del Internet de las Cosas
No te sorprendas, lector, porque tienes más cerca de lo que piensas, ese fenómeno que parece fantástico. ¿No se comunica constantemente con el reloj inteligente o el smartwatch? ¿Por qué frena su coche cuando percibe que está demasiado cerca del vehículo delantero? Cada vez es más evidente que no somos los únicos que pensamos…
Si alguna vez te has preguntado cómo podría Alex tener la capacidad de controlar las luces, la música y la temperatura de la casa, la respuesta es que el “cerebro” de todos los objetos pensadores es una compleja estructura electrónica previamente programada. En la estructura mencionada hay una serie de sensores costosos, compuestos por baterías que se agotan rápidamente y chips que últimamente son tan pobres.
Por ejemplo, en algunas tiendas, para que funcione el sistema de cobro automático de los productos nada más entrar en el cestón, es necesario que las etiquetas de los millones de productos que están a la venta dispongan de un sensor. El problema es que la necesidad de tantos sensores necesita utilizar tantos chips, y hoy en día la generación de chips no es tarea fácil, entre otras razones por la escasez de materiales semiconductores para su fabricación. Dada la importancia de la escasez de chips, se ha dado nombre propio a esta situación: “Crisis de los chips”.
Una solución alternativa a la crisis de los chips
Según los expertos, la única forma de acabar con la crisis de los semiconductores que padecemos desde 2020 es fabricar más chips de forma concreta. Sin embargo, en varias universidades del mundo se está desarrollando un novedoso sistema que convierte dispositivos interactivos en baratos y pasivos (sin batería): Tecnología CHIPLESS RFID. Identificación mediante frecuencia de radio sin chip, tecnología 2.
Para que quede más claro de qué estoy hablando, voy a intentar explicar en qué consiste la tecnología chipless. ¡Quién sabe si dentro de un par de años no empezamos a escuchar cada vez más este término en los medios de comunicación!
El RFID (Radio Frequency Identification) con chip no es un concepto nuevo sino que ha tenido un gran desarrollo desde los años sesenta. A pesar de no ser conscientes de ello, la identificación inalámbrica (wireless) con este tipo de identificaciones está muy extendida en la sociedad: el peaje automático VI-T de las autopistas, el sistema que activa las alarmas de puerta de salida de las tiendas, la identificación con la que se inserta la mascota, las tarjetas de crédito sin contacto o las tarjetas de pago del autobús…
La tecnología chipless se puede considerar basada en el RFID común, pero con la diferencia de que no utiliza chips. En cada objeto que se quiera identificar o monitorizar, se debe colocar una pegatina o etiqueta pequeña y flexible, denominada tag, que se corresponde con un código de conducta. Por otra parte, en lugar de la tinta normal, la impresión de las etiquetas se realiza a través de un compuesto líquido de metales. Por tanto, la información de los productos no se obtiene mediante una cámara (como ocurre con los códigos de los que estamos acostumbrados), sino mediante un lector que emite y recibe ondas electromagnéticas.
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Dado que el objetivo de este artículo es obtener una visión global de la tecnología chipless, no voy a proporcionar ni más detalles técnicos. Asimismo, queda pendiente de respuesta la pregunta más importante que nos pueda generar este nuevo sistema.
¿Cuándo y dónde encontraremos etiquetas chipless y cómo afectarán nuestra vida cotidiana dentro de unos años?
La Internet de las Cosas se extiende a todos los ámbitos de la sociedad, incluida la industria. Los cambios en los parámetros físicos ambientales tienen una gran influencia en el estado y la calidad de los alimentos. La humedad, la temperatura, el pH y la concentración de gas varían en torno a los paquetes populares y indican un deterioro del producto interior. Por ello, para garantizar la seguridad de los consumidores, es importante realizar un seguimiento de estos parámetros, tanto dentro del paquete de productos como en el entorno periférico cercano 4.
Las etiquetas chipless tienen un valor añadido que aún no he mencionado, ya que además de identificar los objetos, pueden detectar características sobre su estado, ya que pueden actuar como sensores. La medición de la comida desde su producción hasta su llegada a tiendas o supermercados es muy importante. Por ello, una de las aplicaciones más atractivas de la chipless es la industria alimentaria, en el control de la cadena de frío de los productos.
La implementación de etiquetas sin chips sería tal que se haría con códigos de conducta; la principal diferencia estaría en el pago de compras en kutxa. Por ejemplo, cuando los yogures pasan por el escáner podrían conocer, además del precio, el grado de conservación de los mismos cuando han sido transportados por camión. En consecuencia, además de la fecha de caducidad anotada en el paquete, se sabría si los yogures están en buen estado para su consumo inmediato.
La práctica del escaneado ocasional de la taga durante el transporte de los alimentos puede determinar el momento y la causa del deterioro de los productos. Además, los datos digitales pueden ser compartidos en la nube, por lo que los consumidores, productores e intermediarios del proceso pueden llegar fácilmente a toda la información antes de que los alimentos lleguen al punto de venta.
Eusko Label® Inteligente
Un innovador sistema de comunicaciones inalámbricas que sigue en desarrollo. Actualmente los retos más importantes son la fabricación de un lector barato que las empresas comprarían y la mejora del procesamiento de la señal para que se pueda detectar claramente las ondas en cualquier medio. Sin embargo, el descubrimiento progresivo de los investigadores está dando un giro a la tecnología chipless en universidades y centros de investigación como Australiano5, Estadístico6, Francia 7, Portal 8, Portal 9 y Euskadi.
En Euskadi se estropean 350.000 toneladas de alimentos al año (160 kg/persona/año)11. ¿No crees que hay una solución óptima para reducir este importe? En el futuro podremos dar su propia voz a los productos sin necesidad de chips, cables y baterías.
Recuerda este nombre: Chip less, Chip no.
BIBLIOGRAFÍA
1.- López JC (autor), Xataka [Internet]. Madrid: Webedia; 2021 [consulta data 26-01-2022]. Semiconductores buruntzarekin bukatzea plan bat dago: zer da eta nola azken egingo du chips fabricantes arabera. Disponible: https://www.xataka may.com/componentes/hay-plan-llan-platos –consuma -semicondusap-albornoz -queai-sol-finales -chips
2.- Karmakar NC, Amin EM, Saha DC. Chipless RFID sensors. Hoboke, New Jersey: Wiley; 2016.
3. D. Alberto K, Muller D. RFID handbook: fundamentals and applications in contactless smart cards, radio frequency identification and near-field communication. 3ª ed. Oxford: Wiley-Blackwell 2010.
4.Gregor-Svetec D. ActinPak [Internet]. [fecha consulta 03-02-2022]. Active and intelligent fibre-based packaging–innovation and market introduction; [39 páginas]. Disponible en http://www.actinpak.eu/wp-content/uploads/2017/10/Intelligent-packaging.pdf
5.- Monash University [Internet]. Australia: Monash University; [consulta fecha 11-02-2022]. Profile Nemai Karmakar. Disponible en https://research .monash.edu/en/persons/nemai-karmakar
6. Massachusetts Institute of Technology [Internet]. Massachusetts, EEUU; [fecha consulta 11-02-2022]. Massachusetts Institute of Technology Auto-ID laboratory; [pantalla 1]. Disponible en https://autoid.mit.edu/
7. Laboratoire de Conception et d'Intégration des Systèmes [Internet]. Valence, Francia, [consulta data 11-02-2022]. Etienne Perret. Disponible: https://lcis.grenoble-inp.fr/themes/etienne-perret
8. Borgese M, Genovesi S, Manara G, Costa F. Radar Cross Section of Chipless RFID Tags and BER Performance. IEEE Trans. Antennas Vocales. 2021;69(5):2877-86. Disponible: doi: 10.1109/TAP.2020.3037800
9. Herrojo Prieto C (autor), Martin Antolín F (director). Nuevas estrategias para el diseño de sistemas Chipl-RFID y aplicaciones [tesis]. Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica; 2018. Disponible en https://www.tdx.cat/handle/10803/565904#page=1
10. Diputación Foral de Gipuzkoa [Internet]. Gipuzkoa: Diputación Foral de Gipuzkoa; 2020 [fecha consulta 08-02-2022]. Nuevas colaboraciones contrastadas entre Diputación y Tecnun. Disponible: https://www.gipuzko.eus/es/-/elkarlan-berri-contrastad-tienen -diputada-y-tecnun
11. Astolfi B (autor), Cadena SER [Internet]. 2021 [fecha consulta 18-12-2021]. Cada vasco desperdicia casi medio kilo de comida al día. Disponible: https://cadenaser.com/emisora/2021/09/28/radio_bilbao/1632832207_039389.html#:~:text=En%20Euskadi%20se%20estima%20que,kilo%20de%2020%20al%20d%C3%AD
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