22 July, 2009
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¿Cómo permite la modulación de las ondas radiales la transmisión de datos?
La respuesta está en el concepto de la codificación. La codificación es un patrón de modulación que es comprendido y compartido por el transpondedor y el receptor. Como el código Morse – la serie de puntos y rayas usada en el pasado para transmitir datos – la codificación por radiofrecuencia se basa en dos estados para indicar los datos binarios. Estos dos estados pueden llamarse modulado y no modulado, aunque los diferentes esquemas codifican los datos en los estados modulares de diferentes maneras.
Antes de ahondar en los esquemas de codificación comunes que se utilizan en los sistemas de identificación por radiofrecuencia (RFID), vamos a tratar brevemente el concepto fundamental de los datos binarios. Todos los sistemas digitales utilizan datos binarios para representar la información. Cualquier letra, número o símbolo puede ser representado por un patrón específico de ceros y unos. Por ejemplo, la letra “A” puede ser representada como 00101, mientras que la “B” puede ser 01011, etc.
En distintos sistemas, estos ceros y unos se pueden indicar mediante diferentes situaciones binarias. Algunos ejemplos son:
- rayas y puntos en el código Morse,
- partículas cargadas positiva o negativamente en una banda magnética,
- barras blancas y negras en un código de barras,
- y otras.
La situación binaria usada para representar los ceros y unos en un sistema RFID consiste en los ciclos modulados o no modulados – o los cambios específicos creados mediante la modulación – de una onda radial.
Conocer las diferencias específicas entre los esquemas de codificación es más de lo que la mayoría de nosotros necesitamos saber. Sin embargo, entender las diferencias conceptuales entre ellos nos brindará un buen conocimiento práctico sobre la codificación y el funcionamiento de los sistemas RFID.
Aunque se utilizan varios esquemas de codificación en la RFID, analizaremos tres de los más comunes para ilustrar el concepto. Los que describimos a continuación son: la Codificación NRZ, la Manchester y la Miller.
Codificación NRZ
NRZ son las siglas en inglés de No Retorno a Cero. En este esquema, los unos se representan con una señal alta y los ceros con una baja.
Codificación Manchester
En este esquema, los unos se representan con una transición de alto a bajo, mientras los ceros, con una transición de bajo a alto. A diferencia de la codificación NRZ, la Manchester se basa en las transiciones dentro del período de medida para definir los datos. Por otro lado, la NRZ se basa en el estado durante el período, con las transiciones ocurriendo entre períodos de medición.
Codificación Miller
En este esquema, un uno es representado por la transición (ya sea de alto a bajo, o de bajo a alto) dentro del período de medición, mientras un cero es representado por la falta de transición.
Aunque estas son explicaciones simplistas de los métodos de codificación, deben ser suficientes para ilustrar cómo los datos son transferidos en ondas radiales. Cada esquema de codificación tiene sus ventajas y desventajas específicas. Sin embargo, la decisión de cuál código utilizar casi nunca es tomada por el emisor de las tarjetas. Está incorporada en los protocolos operativos empleados por un determinado sistema RFID, ya sea una tecnología de estándar industrial o un sistema patentado por el creador.
Al seleccionar un esquema de codificación, muchas veces se tiene en consideración los parámetros medioambientales. Las variables, como las fuentes de energía, los índices de error aceptables y procedimientos de corrección y los tipos de modulación (ASK, FSK, o PSK), pueden hacer que un método de codificación sea mejor que el otro en una aplicación determinada. Además, los sistemas utilizan con frecuencia un esquema de codificación diferente para las transmisiones de tarjeta a lector que para las de lector a tarjeta.
Sólo debemos tener en cuenta que los esquemas de codificación no son mágicos. Como el código Morse, son simplemente un sistema para codificar datos en las ondas trasmisoras, y así puedan ser compartidos y tengan significado para ambos, el transpondedor y el receptor.