El UHF RFID se describe a menudo como «códigos de barras por radio», lo que es cierto para el caso de uso y engañoso para la ingeniería. Un sistema UHF pasivo es un enlace de radio bidireccional con un presupuesto de potencia medido en microvatios, un protocolo de arbitraje que debe resolver cientos de interlocutores simultáneos y una capa física que cambia de comportamiento en cuanto una etiqueta toca metal.

Entenderlo a ese nivel es lo que separa un despliegue que alcanza el 99 % de lectura de otro que se queda en el 90 % y culpa al hardware.

¿Qué ocurre en un ciclo de lectura?

El lector nunca deja de transmitir. En un sistema UHF pasivo la portadora es continua y el protocolo se construye encima de ella.

El lector envía un comando Select para filtrar la población, luego un Query para abrir una ronda de inventario y anunciar qué sesión usa. Las etiquetas responden con un número aleatorio de 16 bits (RN16). El lector reconoce a esa etiqueta concreta, la etiqueta retrodispersa su EPC, el lector vuelve a reconocer y puede leer opcionalmente TID o memoria de usuario.

Select: filtra por máscara de EPC o bandera. Una vez por ronda, no por etiqueta.
Query: abre una ranura, define la sesión y el parámetro Q.
RN16: el identificador temporal de la etiqueta, usado para evitar colisiones.
Lectura de EPC: 96 bits típicos, hasta 496, a 40–640 kbit/s.
Access: lectura o escritura opcional de TID y memoria de usuario, protegida por contraseña si está bloqueada.

El intercambio completo de una etiqueta dura unos 2–6 milisegundos con parámetros típicos, y por eso un lector bien ajustado reporta 700–1.200 etiquetas por segundo en la interfaz aérea.

¿Dónde se va realmente la potencia?

Una etiqueta pasiva no tiene batería. Funciona con la fracción de la portadora del lector que llega a su antena y sobrevive al rectificador.

Empecemos por la potencia del lector. En Europa el límite es 2 W ERP (unos 3,3 W EIRP); en Estados Unidos 4 W EIRP; en China 2 W EIRP en la banda de 920–925 MHz. Esa potencia se reparte en una esfera, así que la pérdida de espacio libre a 3 metros en 915 MHz ronda 41 dB antes de cualquier pérdida real.

Pérdida de cable y conector: 1–3 dB, más si el tendido es largo o el conector barato.
Ganancia de antena: 6–9 dBi típicos en una antena fija circular.
Ganancia de la antena de etiqueta: 1,5–2,2 dBi para un inlay dipolo.
Desajuste de polarización: 3 dB de media, 20 dB o más si es ortogonal.
Eficiencia de la etiqueta: el rectificador convierte quizá el 20–40 % de la RF recibida en continua.

El resultado es que una etiqueta a 6 metros recibe decenas de microvatios y debe despertar con unos 15–30 microvatios. No hay margen que desperdiciar, y por eso una mejora de 1 dB en la antena o una pérdida de 2 dB en un conector malo cambia la zona de lectura de forma visible.

¿Cómo arbitra Gen2 a cientos de etiquetas?

El acceso puramente aleatorio colapsaría. Gen2 usa ALOHA por ranuras con tamaño de trama adaptativo: el lector anuncia un valor Q, las etiquetas eligen una de 2^Q ranuras y solo responde la de la ranura en curso. Q=4 da 16 ranuras; Q sube cuando dominan las colisiones y baja cuando sobran ranuras vacías.

Q no es la única palanca. Las sesiones importan igual. Gen2 define cuatro sesiones y la etiqueta mantiene una bandera de inventariado independiente en cada una. Leer en sesión 2 no toca la sesión 0, así que un pórtico puede leer un palé mientras un portátil, con otra sesión, sigue viendo esas etiquetas como nuevas.

Sesión 0: habitual en conteos con portátil; la bandera se reinicia rápido.
Sesión 1: persistencia mayor, útil en cintas transportadoras.
Sesión 2: la opción estándar para pórticos y lectores cenitales.
Sesión 3: rara vez usada, persistencia muy larga.

Configurar mal las sesiones es una de las causas más comunes del «el lector solo ve las etiquetas una vez». Las etiquetas están bien; la bandera de sesión dice que ya se contaron.

¿Por qué importan el modo denso y el salto de frecuencia?

En un almacén con 40 lectores, la interferencia no es hipotética. El modo denso (DRM) estrecha la señal retrodispersada para que los canales adyacentes interfieran menos, a costa de unos 3 dB de sensibilidad de etiqueta. Si tus etiquetas son marginales, el DRM las empeora; si tus lectores están apretados, el DRM hace que el sitio funcione.

El salto de frecuencia es tanto regulatorio como técnico. En la UE los lectores deben saltar entre 865 y 868 MHz con un tiempo de permanencia definido; en EE. UU., entre 902 y 928 MHz. Un lector que transmite en canal fijo es ilegal o interferente, y ambas cosas aparecen como caídas misteriosas de tasa que se mueven por la planta.

Planifica reutilización de canales entre pórticos contiguos; no los apiles en el mismo.
Usa DRM donde la densidad de lectores es alta y la sensibilidad de etiqueta lo permite.
Registra potencia y canal por evento de lectura: explica la mayoría de fallos intermitentes.

¿Qué limita el rendimiento real?

Cuatro efectos físicos explican casi todos los déficits, y ninguno aparece en una hoja de datos.

La multipath crea nulos: una etiqueta puede quedar donde dos caminos reflejados se cancelan, y ninguna potencia del lector lo arregla. Por eso las antenas se montan a distintas alturas y ángulos, y por eso las zonas se miden, no se suponen.

La desintonización por material cercano desplaza la frecuencia de resonancia, a veces fuera de banda. Una etiqueta especificada a 915 MHz sobre un contenedor plástico puede resonar a 890 MHz sobre una estantería metálica.

El acoplamiento mutuo: etiquetas muy juntas se hacen sombra y las del centro del palé se leen al final o nunca. Y la degradación de cables y conectores es progresiva: un sitio que funcionaba el primer mes y deriva al sexto suele ser un conector, no el firmware.

Mide la tasa por antena, no por lector.
Prueba en la peor orientación, en el borde lejano de la zona, con el palé lleno.
Compara la línea base del mes uno y del mes seis para detectar degradación.

¿Dónde se sitúa el UHF frente a código de barras, BLE y UWB?

El UHF es la única tecnología que lee cientos de identificadores pasivos por segundo a varios metros por unos céntimos por etiqueta. Esa combinación le da el inventario, la moda y la logística.

El código de barras cuesta menos por etiqueta y no necesita diseño de RF, pero es de línea de visión, una a una y dependiente de mano de obra. BLE aporta localización y sensores con batería, pero a dólares por etiqueta y sin identificación masiva. UWB da precisión centimétrica, con un coste de hardware que solo tiene sentido para activos de alto valor y personas.

Identificación masiva a metros: UHF.
Posición exacta a 10–30 cm: UWB.
Datos de temperatura o movimiento durante meses: BLE.
Etiqueta de coste nulo en un cartón: código de barras.

Conclusión

El ciclo de lectura UHF es una conversación breve y con presupuesto ajustado: el lector sigue hablando, la etiqueta responde con un número aleatorio, y todo depende de que lleguen suficientes microjulios en el momento correcto. Diseña para el presupuesto de enlace, acierta con las sesiones, planifica canales entre lectores y mide por antena. Lo demás es ajuste.