¿Será posible conseguir una etiqueta RFID a un céntimo?

Actualmente se está produciendo una gran acogida e implementación de RFID en la ventas de ropa y moda en general. Este crecimiento se basa en gran medida en un caso de éxito en los negocios que se puede explicar fácilmente: la necesidad de contar con datos precisos sobre las existencias es fundamental para los retailers de hoy; mientras que, al mismo tiempo, el coste operativo para el despliegue de RFID ha disminuido significativamente debido a los precios más bajos de las etiquetas RFID que ahora están por debajo de tres eurocentros por unidad.

Teniendo en cuenta que el precio era de diez céntimos de euro hace solo cinco años, esto marca una gran diferencia y mejora significativamente el negocio. Un precio aún más bajo permitiría su implementación en otros mercados, como la venta minorista de alimentos. La pregunta ahora es: ¿se puede esperar alguna mejora o se ha alcanzado el tope de precio?

Estructura de precios actual

Para responder a esta pregunta, debemos comprender cómo se configura actualmente el precio de una etiqueta RFID. El precio de una etiqueta RFID consiste en los siguientes componentes principales:

  • Antena
  • Chip RFID
  • Adhesión del chip a la antena
  • Margen para todas las empresas involucradas en el proceso.

(Por el momento no consideramos la conversión, la codificación y la impresión de etiquetas).

Nuevas formas de crear la antena.
La antena RFID (más el sustrato sobre el que está conectada) se puede crear de diferentes maneras. Tradicionalmente, se usa un proceso de “grabado” para hacer esas antenas. El grabado químico crea una capa de aluminio sobre una película de plástico y luego quita las partes que no son necesarias para la antena con productos químicos. El aluminio grabado se desperdicia y los productos químicos utilizados para este proceso pueden ser peligrosos para el medio ambiente.

Los métodos más novedosos implican imprimir la antena con tinta conductora, cortar la antena con un tambor giratorio o cortar con láser la antena. Todos estos métodos son menos innecesarios y permiten que la antena se adhiera directamente al papel, eliminando la película de plástico necesaria para el proceso de grabado. Esto ahorra costes y reduce significativamente la huella ambiental para RFID.

Otra ventaja de los nuevos métodos de creación de antenas es que esos procesos pueden estar “en línea” con el proceso de conexión del chip. Con el grabado, la creación de la antena se realiza normalmente en otro entorno (y normalmente en una empresa diferente, que la empresa que adjunta el chip). Si la antena puede ser creada por la misma compañía, en la misma fábrica que el chip adjunto, esto ahorra costeOtra ventaja de los nuevos métodos de creación de antenas es que esos procesos pueden estar “en línea” con el proceso de conexión del chip. Con el grabado, la creación de la antena se realiza normalmente en otro entorno (y normalmente en una empresa diferente, que la empresa que adjunta el chip). Si la antena puede ser creada por la misma compañía, en la misma fábrica que el chip adjunto, esto ahorra costos y complejidades logísticas, otra oportunidad para la reducción de precioss y complejidades logísticas, otra oportunidad para la reducción de precios

Direct Die Attach – Picture courtesy of Muhlbauer, “Concept 2020 – Roadmap for high volume RAIN tag manufacturing

Los chips más pequeños conducen a precios más bajos
El precio del chip está muy relacionado con el tamaño del chip. Sin embargo, cuanto más pequeño sea el chip, más difícil será de manejar y de administrar. Tradicionalmente, las máquinas RFID se basaban en una tecnología de pick-and-place que era similar a la forma en que se producían las placas de circuito impreso. La desventaja de este proceso, es que requiere una gran cantidad de partes móviles y que no permite chips muy pequeños. Según una presentación del fabricante de máquinas de acoplamiento de viruta Mühlbauer, tienen una nueva forma de trabajar que se llama “acoplamiento directo a troquel”. Direct-die-attach mueve la oblea sobre una cinta de antenas RFID, y el chip se conecta directamente a la antena cuando se expulsa de la oblea.

Con este método, no sólo se permite un rendimiento mucho mayor (40.000 unidades por hora en la máquina actual), sino que también permite chips RFID más pequeños. El tamaño actual de un chip RFID es de aproximadamente 0.5 x 0.5 mm, y por supuesto el tamaño es un factor importante para el coste del chip. Se espera que los fabricantes de chips utilicen este potencial de reducción de tamaño al cambiar a tamaños de chip más pequeños. Esta es una práctica estándar en la fabricación de chips: mediante el uso de procesos de fabricación más avanzados, se puede reducir el tamaño de los componentes.

Una reducción del 50% en el almacenamiento en un chip podría derivar en precios aún más bajos

Otra variable en juego es la cantidad de memoria disponible en los chips de etiquetas. Los chips de etiquetas actuales aún tienen memoria que no se usa en las aplicaciones de venta minorista. Se necesitan 96 bits para almacenar la información del producto y la serie (el SGTIN), pero hay mucha más memoria disponible en el chip. Esta memoria se utiliza, por ejemplo, para:

  • La serie TID : un número de serie único que está programado en la fabricación de chips, y único a nivel mundial. Como ya tenemos el número de serie en el EPC, no es estrictamente necesario tener también un número de serie en el TID. Sin embargo, debido a que el número de serie está programado en la producción de chips, se garantiza que es único. Esto resulta valioso para detectar duplicados de EPC o verificaciones de autenticación del producto, pero eso no siempre es relevante.
  • La contraseña de eliminación:La contraseña de eliminación solo es relevante cuando necesitas eliminar etiquetas. En la mayoría de las situaciones, esto no es estrictamente necesario. Sin embargo, la contraseña de acceso sigue siendo relevante, principalmente para controlar las funciones de privacidad como la reducción del rango de lectura.
  • Memoria EPC adicional (o memoria de usuario): Algunos circuitos integrados tienen más memoria EPC (o memoria de usuario) que los 96 bits requeridos para las aplicaciones comerciales. La mayoría de las veces, esto no se usa en aplicaciones de venta minorista, ya que la información adicional se almacena en un sistema de nube, donde el almacenamiento es mucho más barato.

Si la contraseña de eliminación, la serie TID y la memoria EPC adicional se eliminan de los chips RFID, esto puede ahorrar hasta el 50% del almacenamiento del chip, lo que nuevamente reducirá el precio.

Conclusión: el coste puede reducirse en todos los componentes.

Para resumir, para cada uno de los componentes de costo en una etiqueta RFID hay optimizaciones disponibles

  1. La antena más el sustrato: los nuevos métodos de fabricación llevan a menos desperdicio y menos material requerido, lo que lleva a un menor coste
  2. El chip RFID: las tecnologías de producción más avanzadas permiten chips más pequeños y se pueden esperar ahorros adicionales al reducir la huella de memoria de los chips
  3. Colocación del chip en la antena: las nuevas tecnologías de fabricación como el acoplamiento directo a troquel permiten un mayor rendimiento y un menor coste por unidad
  4. Margen para todas las compañías involucradas en el proceso: la integración de la producción de la antena con el chip adjunto en una máquina e instalación simplifica la cadena de suministro

Aún queda por ver si esto nos dará la etiqueta RFID de un céntimo, pero al menos muestra que hay un margen significativo de mejora en los próximos años. Si el precio baja aún más, permitirá la propagación de RFID a otros mercados además de la moda. Potencialmente incluso extenderse en la venta de alimentos, abriendo todo tipo de nuevos casos de uso.

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Acerca del autor: Danny Haak

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