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RÉSUMÉ
Prolongement naturel du code à barres ou pierre angulaire de l'Internet des Objets, la RFID (Identification Radio Fréquence) crée une révolution industrielle tant le nombre de ses applications est immense. Quelles technologies se cachent derrière ce mot ? Cet article tente de présenter les fondements de la RFID en insistant sur les caractéristiques principales. De la téléalimentation des étiquettes aux algorithmes d'anticollision, le vocabulaire et les équations de base sont introduits pour permettre de mieux comprendre les limites physiques de ces systèmes. La lecture de cet article doit permettre de choisir les bons paramètres (fréquence, modulation, codage, protocole, taille d'antenne, taille mémoire, etc.) pour répondre aux besoins et contraintes de l'application envisagée.
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Claude TETELIN : Ingénieur ISEN, Docteur de l'Université de Lille - Directeur technique du Centre National RFID
INTRODUCTION
Insérer une clé pour démarrer un véhicule, badger pour accéder à un bâtiment ou une salle, utiliser les remontées mécaniques lors d'un séjour au ski, valider un titre de transport dans le bus ou le métro sont des gestes entrés dans le quotidien de bon nombre d'entre nous. Nous utilisons, sans en être toujours conscients, des technologies de capture automatique de données basées sur les ondes et rayonnements radiofréquence. Cette technologie est connue sous le nom de RFID pour Identification RadioFréquence. Ce que chaque être humain fait dans sa vie quotidienne, les objets le font également depuis leur lieu de fabrication jusqu'au point de vente en passant par les lieux de stockage. Ils sont, comme nous, porteurs d'étiquettes RFID contenant un identifiant unique et parfois quelques bytes ou kilobytes de données. La différence entre les objets et nous, c'est qu'ils ne présentent pas « volontairement » leur étiquette ou badge RFID lorsqu'on leur demande. Les conditions de lecture de ces étiquettes sont donc différentes et demandent généralement des distances de détection plus importantes.
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VERSIONS
- Version archivée 2 de nov. 2015 par Claude TETELIN
- Version courante de sept. 2020 par Claude TETELIN
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4. Communication et codage des informations
Une fois les circuits des étiquettes RFID alimentés (par téléalimentation de l'interrogateur ou non), il s'agit de s'intéresser à la manière dont les informations vont être adaptées au canal de transmission pour être transmises de l'interrogateur vers le(s) tag(s) (liaison uplink) ou d'un tag vers l'interrogateur (liaison downlink).
Il est utile de faire la distinction entre la modulation et le codage de l'information. Le codage correspond à la manière de représenter l'information à transmettre. Cette information est une suite de « 0 » et de « 1 » logiques. Du fait des faibles ressources de traitement dans les puces de tags RFID, les codes utilisés restent simples et n'emploient pas, jusqu'à présent, de mappings complexes. Les codes utilisés doivent donc représenter chaque bit logique de manière isolée. Les regroupements sous forme de symboles de 2 voire 3 bits ne sont pas d'actualité. La modulation, quant à elle, est la manière dont l'information sera portée par le signal radiofréquence (variation d'amplitude, de phase ou de fréquence, combinaison de ces paramètres). Contrairement à ce que l'on peut trouver dans les systèmes de télécommunication pair à pair, les systèmes RFID prévoient des différences de modulation et de codage suivant le sens (uplink ou downlink) dans lequel la transmission s'effectue. Ceci est principalement dû au fait que l'interrogateur doit continuer d'émettre un signal radiofréquence lorsque le tag communique (systèmes téléalimentés), que le tag ne peut que rétromoduler ce signal (systèmes passifs) pour transmettre de l'information. D'autre part, les niveaux de puissance mis en jeu sont si différents que les contraintes réglementaires ne sont pas ressenties de la même manière par les interrogateurs que par les tags.
4.1 Modulations en RFID
Comme pour tout système de télécommunication, les modulations employées en RFID sont basées sur les modulations d'amplitude et de phase. Le choix d'un type particulier de modulation va dépendre de plusieurs paramètres : la bande passante disponible pour la communication, le débit d'information souhaité, le rapport signal à bruit ou signal à interférence attendu dans le canal de transmission et, enfin, la complexité tolérée des systèmes d'émission et de réception. Au risque de nous répéter, les systèmes RFID (surtout les tags) ne disposent...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PARET (D.) - RFID en ultra et super-hautes fréquences UHF-SHF, Théorie et mise en œuvre. - Dunod (2008).
-
(2) - COMBES (P.) - Micro-Ondes 2, circuits passifs, propagation, antennes. - Dunod (1997).
-
(3) - PARET (D.) - Identification radiofréquence et carte à puce sans contact, description. - Dunod (2001).
-
(4) - FINKENZELLER (K.) - RFID Handbook, Radio-Frequency Identification Fundamentals and Applications. - Wiley (1999).
-
(5) - BOWICK (Ch.) - RF Circuit Design. - Newnes (1982).
-
(6) - de DIEULEVEULT (F.) - Électronique appliquée aux hautes fréquences. - Dunod (1999).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Antennes – Techniques.
-
Télécommunications haut débit en ondes millimétriques.
-
Codage de l'information et modulation des signaux.
-
Émetteurs radioélectriques – Caractéristiques et conception.
-
Traçabilité des bagages dans le transport aérien – Déploiement de la technologie RFID.
ANNEXES
CNRFID : Centre National de Référence RFID http://www.centrenational-rfid.com
FILRFID : Association des industriels intégrateurs, conseils et éditeurs de logiciels RFID http://www.filrfid.org
RFIDTribe : Association for radio frequency identification (RFID) professionals http://www.rfidtribe.com
RFIDConnect : Social networking community for RFID business and technology leaders http://www.rfidconnect.com
EPC Global : Industry-driven standards for the Electronic Product Code (EPC) to support the use of Radio Frequency Identification (RFID) http://www.epcglobalinc.org
Portail francophone de la technologie RFID http://www.rfidfr.org
Délégation Générale de la Compétitivité, de l'Industrie et des Services http://www.telecom.gouv.fr/rfid
HAUT DE PAGE
Salon : RFID Show Reed Expositions, a lieu tous les ans à Paris. http://www.rfid-show.com
Salon : TRACABILITE / SOLUTIONS RFID / PROGILOG / FORUM RFID Comexposium, a lieu tous les ans à Paris. http://www.salon-tracabilite.com
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