¿Por qué el NFC usa 13,56 MHz y no otra frecuencia?
El NFC trabaja a 13,56 MHz porque esa frecuencia es un compromiso. Es lo bastante baja para que un acercamiento ocurra bien dentro del campo cercano, donde la energía pasa por inducción en lugar de radiarse. Y es lo bastante alta para que baste una bobina de unas pocas espiras impresas y para que sean posibles velocidades de centenares de kilobits por segundo.
Una frecuencia que nadie tiene que licenciar
13,56 MHz cae en una banda reservada internacionalmente a usos industriales, científicos y médicos. Los equipos pueden emitir ahí sin licencia individual, y por eso la misma etiqueta funciona en Tokio y en Lisboa y una pegatina puede costar unos céntimos. La nota 5.150 del Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT atribuye de 13 553 a 13 567 kHz a aplicaciones industriales, científicas y médicas, con 13 560 kHz como frecuencia central. El NFC Forum apoya sus especificaciones sobre esa banda.
Las tarjetas con chip sin contacto ya la usaban antes de que existiera el NFC. Esa elección significaba heredar una década de lectores ya instalados en vez de empezar de cero.
Qué significan 13,56 MHz en metros
Una onda de radio a 13,56 MHz tiene una longitud de onda de unos 22 metros. Esa cifra explica más sobre el NFC que cualquier otro dato aislado.
La zona próxima a una antena en la que domina la componente magnética del campo y la energía puede transferirse por inducción en lugar de radiarse llega aproximadamente hasta la longitud de onda dividida por dos pi. A 13,56 MHz eso son unos 3,5 metros. Un teléfono acercado a una etiqueta no está, pues, justo dentro del campo cercano, sino cien veces más adentro que su límite.
En eso consiste todo el truco. El lector no emite hacia la etiqueta. Las dos bobinas están acopladas, como los devanados de un transformador separados por aire.
Por qué no más bajo
La RFID de baja frecuencia, en torno a 125 kHz, sigue en uso en las identificaciones de animales y en las credenciales de acceso antiguas. Atraviesa el agua y tolera el metal bastante mejor que 13,56 MHz, lo que es una ventaja real.
El precio es el ancho de banda. Una portadora a 125 kHz no puede transportar centenares de kilobits por segundo, así que una etiqueta de baja frecuencia emite un identificador y poco más. Las antenas también crecen: con una longitud de onda mayor hacen falta muchas más espiras de hilo para acoplar la misma energía, y por eso las etiquetas de 125 kHz son discos gruesos antes que etiquetas finas como el papel.
Por qué no más alto
La RFID UHF trabaja en torno a 900 MHz y lee a varios metros. Ahí la longitud de onda ronda los 33 centímetros, así que a distancia de lectura se está en campo lejano: el lector radia de verdad, y la etiqueta devuelve parte de esa radiación.
El acoplamiento en campo lejano compra alcance y pierde todo lo demás. La lectura pasa a ser posible sin intención, que es justamente lo que no se quiere en una tarjeta de pago. El hardware de lectura es más grande y más caro, y ningún teléfono lo lleva encima. GS1 publica las normas que siguen la mayoría de las instalaciones UHF.
Entre las dos, 13,56 MHz aporta un alcance corto e intencionado, una antena que puede imprimirse como unas pocas espiras planas sobre lámina de plástico, y ancho de banda suficiente para transmitir una dirección o resolver una operación de pago.
Qué implica al comprar una etiqueta
Todo lo que se vende como etiqueta NFC trabaja a 13,56 MHz. Si un proveedor ofrece una etiqueta de 125 kHz o de 900 MHz, ningún teléfono la leerá, prometa lo que prometa la descripción. Esa es la consecuencia de la frecuencia más útil para quien compra.
También explica por qué etiquetas de la misma frecuencia con antenas de distinto tamaño se comportan de forma tan diferente. La frecuencia fija la física, la antena fija el acoplamiento, y el acoplamiento fija la distancia que consigues de verdad.
Preguntas frecuentes
¿Es 13,56 MHz la misma frecuencia que la de las tarjetas bancarias sin contacto?
Sí. Las tarjetas de pago sin contacto trabajan a 13,56 MHz, y por eso un teléfono puede leer partes de una de ellas. Ahora bien, leer una tarjeta y poder cargarle un importe son dos cosas completamente distintas: la operación de pago exige material criptográfico que una aplicación corriente nunca llega a ver.
¿Puede una etiqueta NFC trabajar en otra frecuencia?
No, y seguir siendo una etiqueta NFC. La frecuencia la fija la especificación. Una etiqueta de 125 kHz o de 900 MHz es una etiqueta RFID, y ningún teléfono lleva hardware para esas bandas, así que ninguna aplicación puede leerla.
¿Explica la frecuencia por qué el NFC falla sobre metal?
En parte. Una superficie conductora próxima a la antena deforma el campo magnético y desplaza la etiqueta lejos de la frecuencia a la que está sintonizada. Las frecuencias más bajas lo toleran mejor, que es una de las razones por las que algunos sistemas industriales siguen usando 125 kHz.
¿Por qué se llama alta frecuencia a 13,56 MHz, si el wifi está mucho más arriba?
El nombre viene de la división del espectro radioeléctrico, no de la comparación cotidiana. La banda de alta frecuencia va de 3 a 30 MHz. El wifi y el Bluetooth están en ultra alta frecuencia y por encima, muy lejos de ahí.