}

Que din as mazás ao iogur?

2022/04/27 Fátima Villa González - Tecnun / MIT Auto ID Labs - eko doktoregaia Iturria: Elhuyar aldizkaria

“Son frío!” – grita a mazá tremendo. “Pois eu séntome xenial” - responde o iogur orgulloso. Como é posible que os produtos que están dentro da neveira estean a falar? Coa Internet das Cousas (Internet of Things IoT), que ultimamente é tan famoso! Con esta tecnoloxía punta, os dispositivos comparten información entre eles. En concreto, cada ferramenta recolle información sobre a súa situación e o que sucede na súa contorna, comunícaa a outros instrumentos e interactúa entre eles.

Internet das cousas. Ed. Fatima Vila Gonzalez

A era da Internet das Cousas

Non te sorprendas, lector, porque tes máis preto do que pensas, ese fenómeno que parece fantástico. Non se comunica constantemente co reloxo intelixente ou o smartwatch? Por que frea o seu coche cando percibe que está demasiado cerca do vehículo dianteiro? Cada vez é máis evidente que non somos os únicos que pensamos…

Si algunha vez preguntáchesche como podería Alex ter a capacidade de controlar as luces, a música e a temperatura da casa, a resposta é que o “cerebro” de todos os obxectos pensadores é una complexa estrutura electrónica previamente programada. Na estrutura mencionada hai una serie de sensores custosos, compostos por baterías que se esgotan rapidamente e chips que ultimamente son tan pobres.

Por exemplo, nalgunhas tendas, para que funcione o sistema de cobro automático dos produtos nada máis entrar no cestón, é necesario que as etiquetas dos millóns de produtos que están á venda dispoñan dun sensor. O problema é que a necesidade de tantos sensores necesita utilizar tantos chips, e hoxe en día a xeración de chips non é tarefa fácil, entre outras razóns pola escaseza de materiais semiconductores paira a súa fabricación. Dada a importancia da escaseza de chips, deuse nome propio a esta situación: “Crise dos chips”.

Una solución alternativa á crise dos chips

Segundo os expertos, a única forma de acabar coa crise dos semiconductores que padecemos desde 2020 é fabricar máis chips de forma concreta. Con todo, en varias universidades do mundo está a desenvolverse un novo sistema que converte dispositivos interactivos en baratos e pasivos (sen batería): Tecnoloxía CHIPLESS RFID. Identificación mediante frecuencia de radio sen chip, tecnoloxía 2.

Para que quede máis claro de que estou a falar, vou tentar explicar en que consiste a tecnoloxía chipless. Quen sabe si dentro dun par de anos non empezamos a escoitar cada vez máis este termo nos medios de comunicación!

O RFID (Radio Frequency Identification) con chip non é un concepto novo senón que tivo un gran desenvolvemento desde os anos sesenta. A pesar de non ser conscientes diso, a identificación inalámbrica (wireless) con este tipo de identificacións está moi estendida na sociedade: a peaxe automática VIN-T das autoestradas, o sistema que activa as alarmas de porta de saída das tendas, a identificación coa que se insere a mascota, os cartóns de crédito sen contacto ou os cartóns de pago do autobús…

A tecnoloxía chipless pódese considerar baseada no RFID común, pero coa diferenza de que non utiliza chips. En cada obxecto que se queira identificar ou monitorizar, débese colocar una adhesivo ou etiqueta pequena e flexible, denominada tag, que se corresponde cun código de conduta. Por outra banda, en lugar da tinta normal, a impresión das etiquetas realízase a través dun composto líquido de metais. Por tanto, a información dos produtos non se obtén mediante unha cámara (como ocorre cos códigos dos que estamos afeitos), senón mediante un lector que emite e recibe ondas electromagnéticas.

Regulamentos de funcionamento da tecnoloxía Chipless RFID e aplicacións de etiquetas sensores. O lector ten un funcionamento similar ao dun radar que envía una onda de aspecto ancho e plano no espectro de frecuencia cara á etiqueta e a etiqueta volve reflectir a onda cara ao lector, pero cambiando un pouco. O deseño de cada tag xera una muesca ou depresión patrón específico na onda que se converte en información do produto. Ed. Fátima Vila González

Dado que o obxectivo deste artigo é obter una visión global da tecnoloxía chipless, non vou proporcionar nin máis detalles técnicos. Así mesmo, queda pendente de resposta a pregunta máis importante que nos poida xerar este novo sistema.

Cando e onde atoparemos etiquetas chipless e como afectarán a nosa vida cotiá dentro duns anos?

A Internet das Cousas esténdese a todos os ámbitos da sociedade, incluída a industria. Os cambios nos parámetros físicos ambientais teñen una gran influencia no estado e a calidade dos alimentos. A humidade, a temperatura, o pH e a concentración de gas varían ao redor dos paquetes populares e indican unha deterioración do produto interior. Por iso, paira garantir a seguridade dos consumidores, é importante realizar un seguimento destes parámetros, tanto dentro do paquete de produtos como na contorna periférica próximo 4.

As etiquetas chipless teñen un valor engadido que aínda non mencionei, xa que ademais de identificar os obxectos, poden detectar características sobre o seu estado, xa que poden actuar como sensores. A medición da comida desde a súa produción até a súa chegada a tendas ou supermercados é moi importante. Por iso, una das aplicacións máis atractivas da chipless é a industria alimentaria, no control da cadea de frío dos produtos.

A implementación de etiquetas sen chips sería tal que se faría con códigos de conduta; a principal diferenza estaría no pago de compras en kutxa. Por exemplo, cando os iogures pasan polo escáner poderían coñecer, ademais do prezo, o grao de conservación dos mesmos cando foron transportados por camión. En consecuencia, ademais da data de caducidade anotada no paquete, saberíase si os iogures están en bo estado paira o seu consumo inmediato.

Converxencia da tecnoloxía chipless coa Internet das cousas. Ed. Fátima Vila González

A práctica do escaneado ocasional da taga durante o transporte dos alimentos pode determinar o momento e a causa da deterioración dos produtos. Ademais, os datos dixitais poden ser compartidos na nube, polo que os consumidores, produtores e intermediarios do proceso poden chegar facilmente a toda a información antes de que os alimentos cheguen ao momento de venda.

Eusko Label® Intelixente

Un innovador sistema de comunicacións inalámbricas que segue en desenvolvemento. Actualmente os retos máis importantes son a fabricación dun lector barato que as empresas comprarían e a mellora do procesamiento do sinal para que se poida detectar claramente as ondas en calquera medio. Con todo, o descubrimento progresivo dos investigadores está a dar un xiro á tecnoloxía chipless en universidades e centros de investigación como Australiano5, Estadístico6, Francia 7, Portal 8, Portal 9 e Euskadi.

En Euskadi estráganse 350.000 toneladas de alimentos ao ano (160 kg/acode/ano)11. Non crees que hai una solución óptima paira reducir este importe? No futuro poderemos dar a súa propia voz aos produtos sen necesidade de chips, cables e baterías.

Lembra este nome: Chip less, Chip non.

Algúns alimentos con sensores de etiqueta chipless RFID. Ed. Fátima Vila González e Eusko Label

 

BIBLIOGRAFÍA

1.- López JC (autor), Xataka [Internet]. Madrid: Webedia; 2021 [consulta data 26-01-2022]. Semiconductores buruntzarekin bukatzea plan bat dago: zer dá eta nola azken egingo du chips fabricantes arabera. Dispoñible: https://www.xataka may.com/compoñentes/hai-plan-llan-pratos –consuma -semicondusap-albornoz -queai-sol-finais -chips

2.- Karmakar NC, Amin EM, Saha DC. Chipless RFID sensors. Hoboke, New Xersei: 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]. [data consulta 03-02-2022]. Active and intelligent fibre-based packaging–innovation and market introduction; [39 páxinas]. Dispoñible en http://www.actinpak.eu/wp-content/uploads/2017/10/Intelligent-packaging.pdf

5.- Monash University [Internet]. Australia: Monash University; [consulta data 11-02-2022]. Profile Nemai Karmakar. Dispoñible en https://research .monash.edu/en/persons/nemai-karmakar

6. Massachusetts Institute of Technology [Internet]. Massachusetts, EEUU; [data consulta 11-02-2022]. Massachusetts Institute of Technology Auto-IDE laboratory; [pantalla 1]. Dispoñible en https://autoid.mit.edu/

7. Laboratoire de Conception et d'Intégration deas Systèmes [Internet]. Valence, Francia, [consulta data 11-02-2022]. Etienne Perret. Dispoñible: https://lcis.grenoble-inp.fr/themes/etienne-perret

8. Borgese M, Genovesi S, Manase G, Costa F. Radar Cros Section of Chipless RFID Tags and BER Performance. IEEE Trans. Antennas Vogais. 2021;69(5):2877-86. Dispoñible: doi: 10.1109/TAP.2020.3037800

9. Herrojo Prieto C (autor), Martin Antolín F (director). Novas estratexias paira o deseño de sistemas Chipl-RFID e aplicacións [teses]. Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica; 2018. Dispoñible en https://www.tdx.cat/handle/10803/565904#page=1

10. Deputación Foral de Gipuzkoa [Internet]. Gipuzkoa: Deputación Foral de Gipuzkoa; 2020 [data consulta 08-02-2022]. Novas colaboracións contrastadas entre Deputación e Tecnun. Dispoñible: https://www.gipuzko.eus/é/-/elkarlan-berri-contrastade-teñen -deputada-e-tecnun

11. Astolfi B (autor), Cadea SER [Internet]. 2021 [data consulta 18-12-2021]. Cada vasco desperdicia case medio quilo de comida ao día. Dispoñible: https://cadenaser.com/emisora/2021/09/28/radio_bilbao/1632832207_039389.html#::text=En%20Euskadi%20se%20estima%20que,quilo%20de%2020%20a o%20d%C3%AD

eu es fr en ca gl