Présentation

Article

1 - PRINCIPES GÉNÉRAUX DE LA RFID

2 - FAMILLES DE SYSTÈMES RFID ET CARACTÉRISTIQUES

  • 2.1 - RFID active ou passive
  • 2.2 - Champ proche ou champ lointain
  • 2.3 - Lecture seule ou lecture/écriture
  • 2.4 - Protocole ITF ou TTF

3 - TÉLÉALIMENTATION DES ÉTIQUETTES RFID

  • 3.1 - Téléalimentation en HF, couplage magnétique
  • 3.2 - Téléalimentation en UHF, équation de Friis
  • 3.3 - Adaptations d’impédance interrogateur et étiquette

4 - COMMUNICATION ET CODAGE DES INFORMATIONS

  • 4.1 - Modulations en RFID
  • 4.2 - Codes utilisés en RFID

5 - PROTOCOLES D’ANTICOLLISION

  • 5.1 - Algorithmes déterministes
  • 5.2 - Algorithmes aléatoires

6 - NORMES ET RÉGLEMENTATIONS

  • 6.1 - Régulations
  • 6.2 - RFID et santé publique
  • 6.3 - Normes techniques

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE

| Réf : E1470 v2

Téléalimentation des étiquettes RFID
Systèmes et techniques RFID

Auteur(s) : Claude TETELIN

Date de publication : 10 nov. 2015

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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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ABSTRACT

Natural continuation of the barcode or the cornerstone of the Internet of Things, the RFID (Radio Frequency Identification) create an industrial revolution so much the number of its applications is immense. What kind of technologies hide behind this word? This article tries to present the basics of RFID by pointing out the main characteristics. From tele-supply of labels to the algorithms for singulation, the vocabulary and the basic equations are introduced to allow a better understanding of the physical limits of these systems. The reading of this article has to allow to choose the good parameters (frequency, modulation, coding, protocol, antenna size, memory size, etc.) to meet the needs and constraints of the envisaged application.

Auteur(s)

  • Claude TETELIN : Ingénieur ISEN, Docteur de l’Université de Lille, France - Directeur technique du Centre National RFID, Président de la commission nationale AFNOR CN31

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. De même que chaque individu peut être identifié grâce à un passeport biométrique ou encore un badge d’accès personnel, les objets sont aujourd’hui de plus en plus souvent 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. L’objectif de cet article est de présenter les techniques qui sont mises en œuvre dans les systèmes d’identification par radiofréquence. Il s’agit principalement de téléalimentation, de télécommunications et d’encodage. Les personnes qui recherchent une solution à leur besoin d’automatisation de la traçabilité (identification, inventaire, authentification, etc.) trouveront dans cet article les bases permettant de choisir la technologie RFID la plus adaptée. Les notions telles que le retour sur investissement ou l’intégration de la RFID à un système informatique ne sont pas abordées et demandent généralement une étude au cas par cas.

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KEYWORDS

RFID   |   telesupply   |   radiofrequency   |   telecommunication

VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e1470


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3. Téléalimentation des étiquettes RFID

Comme nous l’avons vu dans les paragraphes précédents, la plupart des étiquettes RFID n’embarquent pas de source d’énergie. La première mission de l’interrogateur est donc de téléalimenter la puce électronique présente sur l’étiquette. Suivant les fréquences utilisées et les distances de téléalimentation souhaitées, ce transfert d’énergie se fera soit via un champ magnétique soit via une onde électromagnétique. Les antennes utilisées seront donc principalement des boucles dans le premier cas et des dipôles électriques dans le second. Dans les cas des systèmes RFID fonctionnant à 13,56 MHz ou à des fréquences inférieures, la taille des antennes électriques qu’il faudrait déployer est incompatible avec les contraintes des applications. Les antennes boucle créant principalement un champ magnétique en zone de Rayleigh sont donc préférées. Par contre, pour les applications RFID en UHF ou SHF, le système fonctionnera plutôt en champ lointain et la taille des antennes électriques devient compatible avec les contraintes géométriques des applications.

3.1 Téléalimentation en HF, couplage magnétique

Selon la loi de Biot et Savart, tout conducteur, parcouru par un courant électrique crée, à distance, un champ magnétique. Pour maximiser le courant issu d’un générateur, il est préférable de le connecter à un circuit fermé (impédance nulle), une spire par exemple. En intégrant la loi de Biot et Savart, il est assez simple de calculer le champ magnétique (en A.m-1) créé par le courant d’intensité I parcourant une spire de rayon r sur un point de l’axe de la spire situé à une distance d. Le résultat est donné dans l’équation suivante :

( 1 )

La valeur maximale de ce champ est bien sûr obtenue pour une distance d nulle, c’est-à-dire au centre de la spire. Sa valeur vaut I/2r, ce...

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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.-F.) -   Micro-ondes. Tome 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

1 Sites Internet

CNRFID : Centre national de référence RFID http://www.centrenational-rfid.com

RAIN RFID : Association des fournisseurs de technologie RFID UHF http://www.rainrfid.org/

FILRFID : Association des industriels intégrateurs, conseils et éditeurs de logiciels RFID http://www.filrfid.org

EPC Global : Industry-driven standards for the Electronic Product Code (EPC) to support the use of Radio Frequency Identification (RFID) http://www.epcglobalinc.org

RFID Journal http://www.rfidjournal.com/

Direction générale des entreprises http://www.telecom.gouv.fr

HAUT DE PAGE

2 Événements

Congrès : International RFID Congress, France. http://www.rfid-congress.com/en/

Salon : RFID journal Live, USA. http://www.rfidjournalevents.com/live/

Congrès : RFID Kongress, Allemagne. ...

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