Desarrollo de una tarjeta RFID flexible con capacidades sensoras para aplicaciones en logística de alimentación

Resumen

En el momento de la realización de esta tesis doctoral, sobre el año 2004, la tecnología RFID empezaba a crecer, básicamente, gracias a la mejora en el control de stocks de los almacenes que implicaba posibilidad de realizar un inventario sin la necesidad de leer los códigos de barras de los productos. Esta tecnología se basa, en resumen, en la interactuación de dos dispositivos, un lector que envía energía y datos a la vez y una etiqueta que se alimenta mediante la energía enviada por el lector y responde a los datos recibidos. Para el funcionamiento de esta tecnología es necesario que la etiqueta requiera de muy bajo consumo para funcionar. En esta tesis doctoral se pretende utilizar tecnología RFID para la monitorización en la cadena logística de distribución de productos perecederos, en concreto productos de alimentación, dentro del proyecto europeo “Food Safety and Quality Monitoring with Microsystems, GoodFood. El principal objetivo es asegurar la calidad de los productos en aquellas partes de la cadena logística donde no se tiene control de dicha calidad. En la fabricas procesadoras, en los grandes almacenes o en los mercados se realizan controles que aseguran la calidad. Pero una de las partes donde el control no se realiza, o se realiza de forma deficiente, es la fase de transporte, donde es más difícil implementar dichos controles debido a la movilidad de los elementos que la componen. Para una mejora en el control de calidad en la cadena logística de productos perecederos se desarrolla una tarjeta RFID con sensores integrados, que permite la monitorización de los productos perecederos en la fase de transporte. Para poder realizar este tipo de tarjeta es necesario implementar una pequeña batería para poder funcionar sin la presencia del lector, además reducir su consumo, reducir su tamaño e implementarla en un formato flexible para una mayor versatilidad. A lo largo del manuscrito de esta tesis se describe como se ha diseñado la tarjeta físicamente, teniendo en cuenta los requerimientos previos y las especificaciones del estándar ISO/IEC 15693. También se describen las técnicas de reducción de consumo implementadas en la programación de la tarjeta. A su vez, se describe como se ha realizado el diseño de lectores, los cuales han de comunicarse con la tarjeta para configurarla o recoger sus datos. Una vez descrito el diseño, se exponen todos los resultados obtenidos en los experimentos, donde se compara la tarjeta RFID junto a otros dispositivos comerciales, tanto en los test de laboratorio como en las pruebas de campo dentro de la cadena logística de distribución de pescado fresco. Los resultados demuestran la viabilidad y el buen funcionamiento de la tarjeta en comparación con los dispositivos comerciales. Posteriormente se describe la implementación de sensores químicos en la tarjeta RFID. Se explican los métodos de encendido y apagado de estos sensores para una disminución drástica de su consumo energético y se analiza cómo afecta a la dinámica de los sensores este tipo de reducción de consumo. Se demuestra la viabilidad de la implementación de este tipo de sensores en tarjetas RFID de muy bajo consumo se analiza el método adecuado en función del tipo de transporte. Para finalizar se describen las conclusiones, donde se analizan todas las mejoras aportadas por la tarjeta RFID con capacidades sensoras dentro de la cadena logística de distribución de los productos perecederos en la industria agroalimentaria.