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RFID.it - GS1 Solution Partner

Les questions plus fréquentes sur la technologie RFID et sur les Tags UHF

La technologie RFID en général

La fréquence UHF - Tag et Lecteurs

Que signifie RFID

RFID est l'acronyme de Radio-Frequency Identification. Il s'agit d'une technologie d'identification (d'une personne, d'un animal ou d'un objet) basée sur la communication à fréquence radio. L’identification a lieu par Tag RFID, c'est-à-dire des transpondeurs pouvus d'un numéro d'identification univoque et, selon les modèles, avec une ultérieure mémoire additionnelle. Les Tags RFID, en particulier les passifs, ont un cout particulièrement contenu (environ 0,05 €) et n'ont besoin d'aucune alimentation. Pour cela, ils peuvent être appliqués sur des personnes et des objets différents en différents milieux : logistique, inventaire, supply chain, automation, marketing, et beaucoup d'autres, dont plusieurs applications dans l'Internet of Things.

Qu'est-ce qu'un Tag RFID

Un Tag RFID est une puce, ou transpondeur, avec une antenne qui en amplifie le signal radio. Sous sa forme plus commune, un Tag RFID a l'aspect d'une étiquette avec le circuit visible en transparence, On l'appelle aussi wet inlay, quand il est adhésif, ou dry inlay quand il ne l'est pas.

Que signifie Tags actifs et Tags passifs

Les Tags actifs ont une batterie interne qui, généralement, est utilisée pour augmenter la puissance de transmission et, de conséquence, la distance de lecture. Un exemple de tag actif est le Beacon Bluetooth BLE.

Les Tag passifs, au contraire, n'ont pas d'alimentation interne : on utilise un condensateur qui, une fois chargé, génère le champ électromagnétique qui transporte les informations contenues dans la puce. Cette excitation s'effectue par un lecteur RFID, qui généralement alimente le tag en une fraction de seconde et ainsi il en permet la lecture. Les Tags plus communs sont passifs, car ils ont l'avantage de ne pas avoir de batterie.

Pour compléter l'information, il existe aussi des Tags semi-actifs, donc avec une alimentation. Cette alimentation n'est pas utilisée pour le circuit radio, mais pour des fonctions additionnelles, comme des capteurs de température ou de mouvement.

Sur RFID.it, nous traitons principalement les Tags passifs.

Comment lire les Tags RFID

Les Tags RFID sont lus/détectés par des appareils fixes ou mobiles, appelés RFID Reader, ou lecteurs RFID. Ces lecteurs activent par induction ou par électromagnétisme le transpondeur, qui s'active et transmet les informations contenues. Les lecteurs RFID peuvent avoir une antenne intégrée ou externe. Si le modèle le supporte, on peut brancher plusieurs antennes sur un seul lecteur, pour détecter des Tags dans plusieurs points différents ou pour couvrir de manière adéquate un portique de passage.

Quelles sont les principales fréquences utilisées par la technologie RFID

Selon les fréquences de la puce, il y a plusieurs catégories de RFID, avec leurs caractéristiques. Vous trouverez ici-bas, les plus communes, selon le standard ISO.

  • 125/134 kHz – RFID LF (Low Frequencies), à basses fréquences, codifiées par le standard ISO 18000-2. Ils ont une distance de lecture de quelques centimètres, une faible vitesse de transmisison des données, et elle sont utilisées surtout pour l'identification d'animaux, mais aussi pour les distributeurs automatiques, antivols, contrôle d'accès.
  • 13,56 MHz – RFID HF (High Frequencies), à hautes fréquences, codifiées par le standard ISO 18000-3. La distance de lecture est toujours de quelques centimètres (jusqu'à 10) et la vitesse de faible à moyenne. Cette fréquence est appelée aussi NFC (Near Field Communication) et ces dernières années elle a eu une grande diffusion surtout car de nombreux smartphones peuvent servir comme lecteurs de ces Tags, en permettant de réaliser plusieurs applications innovantes.
  • 860-960 MHz – RFID UHF (Ultra High Frequencies), à très haute fréquence, codifiées par le standard ISO 18000-6. Cette plage est particulièrement utillisée pour la distance de lecture qui atteint plusieurs mètres, toujours en utillisant des Tags passifs. Il y a des différences entre les lecteurs UHF avec standard USA et ceux avec standard européen concernant la fréquence utilisée, mais on a codifié un standard dénommé RAIN pour les Tags compatibles avec les deux. Elle est très utilisée pour la logistique, l'inventaire, le chronométrage, le contrôle d'accès.
  • 5,8 GHz – RFID SHF (Super High Frequencies), représente la plus haute gamme de fréquences RFID, codifiée par le standard ISO 18000-5. Elle inclut seulement des tags actifs, donc avec une batterie interne, pouvant atteindre une distance de détection de plusieurs centaines de mètres. Un exemple est le télépéage d'autoroutes.

Sur RFID.it, nous traitons presque exclusivemement la technologie RFID UHF.

Qu'est-ce que le standard EPC Gen2 V2

C'et le protocole EPC (Electronic Product Code) de deuxième génération, conçu pour opérer au niveau mondial. L'EPC Gen est au centre de l'attention, car probablement il y aura une convergence entre les standards UHF Gen 2 et una révision de l'ISO 18000-6, c'est-à-dire qui s'applique seulement aux Tags UHF. Le processus d'unification pourrait donner suite à une ultérieure accélération vers l'adoption sur l'échelle globale des RFID.

Le protocole d'interface aérienne EPC Gen2 de GS1, publié pour la première fois par EPC global en 2004, définit les caractéristiques physiques et logiques pour un système RFID avec Tags passifs, opérant dans la gamme de fréquences UHF de 860 MHz à 960 MHz. Dans les dix dernières années, EPC Gen2 s'est affirmé comme le standard pour les installations UHF dans plusieurs secteurs et il est au centre d'installations RFID toujours plus nombreuses.

Que signifie RAIN RFID

RAIN RFID est une alliance globale pour promouvoir l'adoption universelle de la technologie RFID UHF comme pour les autres organisations de technologie wireless dont NFC Forum, WiFi Alliance et Bluetooth SIG. RAIN utilise le protocole GS1 UHF Gen2 que ISO/IEC a standardisé comme 18000-63. Le mot RAIN - un acronyme dérivé de RAdio Frequency IdentificatioN - est considéré comme une indication à la connexion entre UHF RFID et le cloud, où les données basées sur RFID peuvent être archivées, traitées et partagées via Internet. Une solution RAIN RFID utilise un lecteur pour lire et encoder un élément à tag, gérer les données et agir.

Historiquement 2 standards légèrment différents ont pris pied : un pour le marché typiquement européen, opérant sur des fréquence d'environ 860 MHz, et un pour le marché américain, opérant sur les 960 MHz. Le standard ISO 18000-63 indique des Tags UHF passifs qui opèrent sur les deux fréquences, pour être utilisés au niveau global sans problèmes.

Les Tag RFID UHF publiés sur RFID.it sont tous conformes au standard RAIN et ISO 18000-63.

Combien de Tags UHF peut-on détecter en même temps 

La technologie UHF permet d'identifier en anti-collision (voir plus bas) un nombre élevé de transpondeurs (plus de 700 unités). Le nombre maximum dépend de la vitesse de passage, de la typologie de renseignements à détecter pour chaque transpondeur et du type de contrôleur RFID utilisé (buffer de mémoire disponible).

Quelle est la classification des Puces UHF

Les puces UHF peuvent être classées de manières différentes, mais principalement par la taille et les caractéristiques de l'EPC, du TID et de la mémoire utilisateur. Pour plus de renseignements sur les caractéristiques techniques des puces, cliquez ici.

Quelle est la capacité de mémoire d'une puce UHF

La capacité de memoire (user memory) d'une puce UHF est actuellement de 512 bit (64 bytes) ou 1024 bit (128 bytes). Récemment, on a annoncé des puces ayant une capacité de 8 kbytes, masi dont le prix reste encore très élevé.

Quelle est la distance de lecture d'un Tag UHF

La distance de communication de la technologie UHF est l'un des points forts de cette fréquence, car elle permet une portée supérieure par rapport aux autres technologies. La distance varie selon les lecteurs et les Tags utilisés. Les dispositifs portables avec la technologie RFID UHF permettent de communiquer avec les Tags à 4-6 mètres, tandis que les contrôleurs de type Long Range UHF détectent des Tags à 10/15 mètres. Avec certains Tags passifs, de type anti-métal on peut arriver à des distances de lecture de 30/35 mètres. La taille d'un Tag (notamment de son antenne) est le facteur avec l'incidence majeure sur la distance de lecture.

Comment appliquer/positionner les Tags UHF

Il y a 4 aspects principaux à prendre en considération quand on applique un Tag : la taille, l'orientation, l'angle, le positionnement. En anglais, on parle d'analyse SOAP (Size, Orientation, Angle, Placement). Vous trouverez les informations sur chacun de ces aspects, pour choisir ainsi le Tag idéal.

  • Taille
    La taille du Tag est un aspect important lors de l'achat. Non seulement car il doit s'adapter à la taille de l'objet à tagger, mais aussi en considération de la corrélation existante entre la taille du Tag et la distance de lecture. Brièvement, plus le Tag est grand et plus grande sera la distance de lecture.

  • Orientation
    L'orientation du Tag (vertical ou horizontal ou d'une autre façon), concernant l'antenne du système RFID, est un facteur critique pour obtenir des niveaux de lecture optimaux. Pour trouver l'orientation garantissant les meilleurs pourcentages de lecture, il faut tourner le Tag sur une surface plate et vériifer la lecture dans les différentes positions. L'utilisation d'antennes polarisées de manière circulaire permet de réduire d'éventuels problèmes dérivant de l'orientation des Tags. Dans tous les cas, nous conseillons d'effectuer des tests avec votre système RFID.

  • Angle
    Plus grand sera l'angle du Tag et plus courte sera la portée de lecture. Si possible, merci de vous assurer que la partie frontale du Tag soit orientée vers l'antenne. Même un petit angle pourrait provoquer une diminution de la portée de lecture du Tag. Pour réduire ce problème, il est préférable d'utiliser une série d'antennes pouvant "frapper" le Tap depuis plusieurs directions. Comme pour l'orientation, nous conseillons d'effectuer des tests en tournant le Tag dans les 3 dimensions.

  • Positionnement
    Il est préférable de tester la détection d'un Tag sur plusieurs positions de l'article à tagger, pour trouver le point avec la meilleure détection. Par exemple, sur une boite en carton, l'idéal sera de choisir le coté orienté vers le lecteur RFID et tester plusieurs points sur cette face pour trouver celui avec les meilleurs résultats.

Quelle est la température d'utilisation d'un Tag UHF

Parmi  les Tags les plus communs, appelés wet inlay (c'est-à-dire de simples étiquettes en plastique avec la puce et l'antenne intégrées), la température d'utilisation est comprise entre -20°C et +70°C. Pour des températures plus extrêmes, on utilise des Tags appropriés, avec une enveloppe plus isolantes, pour résister à des envrionnements hostiles.

Quelles sont les matières qui dérangent et empêchent la lecture des Tags UHF

Le métal, le carbone et toutes les autres matières conductrices non "radio-transparentes" pouvant créer l'effet de la Cage de Faraday.

En particulier, les fréquences UHF sont affaiblies surtout par les liquides. Ils existent des transpondeurs pouvant s'appliquer aux liquides avec des matières isolantes adéquates.

Pour les matériaux métalliques, des tags spécifiques ont été conçus, appelé anti-métal ou on-metal, garantissant une détection optimale même si appliqués sur des surfaces métalliques. 

Quelle est la différence entre une antenne Linear-polarized et Circular-polarized

Un antenne "à polarisaiton linéaire" est un dispositif qui concentre l'énergie radio en provenance du lecteur en une seule orientation (ou polarité). Ceci permet d'augmenter la distance de lecture, et en augmentant le pouvoir de pénétration de l'onde radio émise ; les antennes "Circular-polarized" émettent au contraire des ondes radio de manière circulaire (comme le nom l'indique) : dans ce cas, le rayon d'action du lecteur est inférieur, mais il y a plus de possibilités de "détecter" le Tag; en effet, ce type d'antenne est utilisé dans des situations où les tags appliqués sur des produits qui ne peuvent pas être contrôlés, tandis que les lecteurs avec une antenne "Linear-polarized", les étiquettes doivent être alignées avec une grande précision face à l'antenne. 

Que sont les systèmes anti-collision

Les systèmes anti-collision sont des procédures utilisées pour gérer la lecture de plusieurs Tags en même temps ; techniquement ces systèmes préviennent l'épisode ennuyeux de la super-position d'ondes radio, émises par Tags différents, qui finissent par se déranger l'un avec l'autre. A l'intérieur d'un seul champ électromagnétique généré par chaque antenne d'un lecteur, il est possible de piloter la lecture de Tags différents à l'aide d'algorithmes appelés anti-collision, qui règlent les intervalles de temps de lecture des Tags : de cette manière, il n'y a pas d'interférences et on ne risque pas d'avoir des informations erronées ou imprécises. 

Quels types d'interfaces sont disponibles pour les lecteurs RFID UHF

Les interfaces disponibles coté host sont les plus communes et elles incluent : Ethernet RJ45, USB, RS232, RS485, TTL, Wi-Fi, GPRS, TTL/RS232. On trouve aussi plusieurs modèles de contrôleurs avec Input, Output et relais, microcontrôles intégrés pour le développement d'applications embedded.

Le ondes radio transmises par RFID sont nocives pour le corps humain?

Les dispositifs RFID émettent des ondes radio, des ondes électromagnétiques à très basse fréquence, sans danger pour le corps humain.

Nous vivons dans un monde qui, depuis des décennies, est traversé par les ondes magnétiques, dont le 5G, mais il faut considérer que un poste de télévision ou de radio émettent aussi des ondes électromagnétiques. Depuis un demi-siècle nos corps vivent avec les ondes électromagnétiques de tout type sans ne jamais avoir certifiés aucun danger pour la santé.