Principes de fonctionnement, vocabulaire et pièges à éviter sur la technologie RFID.

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La RFID = ◦ Radio Frequency Identification

◦ Identification par Radio Fréquence

Qu’est ce que cela désigne ?« Une technologie d’identification automatique qui utilise le rayonnement radiofréquence pour identifier les objets lorsqu’ils passent à proximité d’un lecteur »

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1940 : (IFF Identify Friendly Foe System)

1969 : 1er brevet sur la RFID

1980 : RFID = usage militaire ou sécurité sites sensibles (nucléaires, …)

1980 : Apparition tag passif

2005 : Wal-Mart choisi la RFID

Actuellement : Banalisation de la RFIDRévolution de la RFID comparable à celle de la micro dans les année 80

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Quelque soit la technologie RFID on a toujours :◦ Des tags

◦ Des lecteurs, eux-mêmes décomposés en :

Lecteur

Antenne (interne ou externe)

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Tags RFIDOn les appellent aussi :

« puce, badge, étiquette, label, smart label, transpondeur, marqueur, identifiant,… »

Sous-éléments d’un tag◦ La puce

◦ L’antenne

◦ Le packaging

Puce

Antenne (bobinée)

Packaging

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Lecture à distance,

Lecture sans voir les tags

Anticollision (plusieurs tags)

Mémorisation de données

Rapidité de lecture

Mais aussi, parfois…

Antivol

Capteurs embarqués (voir plus loin)

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Tags ≠ antivols électromagnétique Ex : Antivol Fnac

Les antivol n’identifient pas les objets

Mais…

Certains tags ont une fonction antivol

Certains portiques sont bi-technologie

Certains tags sont packagés comme des antivols.

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Lecteur◦ Lecteur (électronique)◦ Antenne

On distingue :◦ Les lecteurs de proximité◦ Les lecteurs industriels

Les différences entre lecteurs◦ Puissance◦ Sophistication◦ Nombre de voies, connectique

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Grandes variétés de◦ De forme

◦ De taille

◦ De rayonnement (directif ou pas)

Types antennes◦ Circuits imprimées

◦ Bobinées

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Fonctionnement analogue auxtransformateurs électriques.

Deux bobinages

Variation de courant dans le bobinage primaire induit unetension dans le secondaire

Champ électromagnétique

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bobinage primaire du

transformateur

bobinage secondaire du transformateur

1 – Variation du

courant dans la bobine

2 – Génération d’un

champ électromagnétique

3 – Création d’une

tension (donc de courant) dans le tag

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Couplage électrique

Champs :◦ Plus lointain ◦ Plus directif◦ Plus « capricieux »

(rebondissements, …)

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Champs BF et HF◦ Champ en « demi-bulle de savon »

◦ Moins longue portée jusqu’à 1m

◦ Insensible à l’eau

Champs UHF et SHF◦ Champ plus directif en « faisceau de torche »

◦ Assez longue portée (quelques mètres)

◦ Très sensible à l’eau et au métal

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Le métal s’oppose au passage des ondes radio => Cage de Faraday

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Le métal s’oppose aux passage des ondes radio.

En UHF et SHF, les ondes rebondissent sur les parois métalliques

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Les 2 nécessités pour communiquer :◦ S’entendre (=> fréquence)

◦ Se comprendre, parler le même langage(=> protocole)

Les normes et standards

Tags actifs contre tags passifs

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De même que pour les animaux, les tags ne communiquent pas tous avec la même fréquence.

Plusieurs gammes de fréquences

◦ LF : 125 – 134,2 kHz

◦ HF : 13,56 Mhz

◦ UHF : 433 MHz, 860- 960 Mhz

◦ SHF : 2,45 GHz

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LF HF UHF

Sensibilité à l’eau, l’humidité

Relativement sensible. De préférence produits secs / atmosphère sèche

Environnement métallique

Déploiement susceptible d’être plus difficile

Potentiellement néfaste, s’il n’est pas géré

Caractéristiques des champs

Couplage inductif Couplage inductif

Propagation d’onde très sensible aux matériaux de l’environnement

Débit Quelques Kbits/s De l’ordre de 100 kb/s

De l’ordre de quelques centaines de Kbits/s

Portée type pratique

De l’ordre du m ; pénètre légèrement le métal

De l’ordre du m De l’ordre de 4-5 m (Europe, US)

Les fréquencesDifférences de capacités des tags

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Rien ne sert de s’entendre si l’on ne se comprend pas. Il faut parler le même langage

Exemples de commandes (lecteur => tag) « Lire ton n° série »

« Ecrire ’01’ à la case ’21’ »

« Détruis toi »

Le protocole, c’est « l’ensemble de règles permettant à deux entités de communiquer entre elles pour l'envoi de données »

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Les solutions RFID ne sont pas forcément compatibles entre elles. Systèmes propriétaires

Des normes ont été définies pour les applications les plus courantes

But des normes : rendre les tags et les lecteurs interopérables.

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Normes Technos Application

ISO 15693 HFPassif

Médiathèques (monde). Laveries (hôpitaux français). Industrie.

ISO 14443ISO 14443-AISO 14443-B

Calypso

HFPassif

Contrôle d’accès. Paiement sécurisé (RATP, lapin Nabaztag), NFC.14443-A et 14443-B sont incompatibles.

La technologie RFID du grand public

EPC1 GEN2Class 1 Generation 2)

UHFPassif

« Le successeur » des codes à barres

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Passive Tag : « RFID device which reflects and modulates a carrier signal received from an interrogator. »

Active Tag :« RFID device having the ability of producing a radio signal »

Actif si un émetteur à bord du tag pour la liaison du tag vers le lecteur

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Tags passifs◦ Plus économiques (plus simples, pas de pile, …)

◦ Tirent leur énergie des lecteurs RFID

◦ Portée plus courte

Tags actifs◦ Plus onéreux

◦ Plus encombrants (électronique embarquée)

◦ Peuvent avoir une très longue distance de portée

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Embarquent une source d’énergie qui n’est pas utilisée pour l’émission de signal pour l’électronique interne.

Certains tags ½ actifs « dorment » jusqu’à ce qu’ils soient réveillés par le lecteur RFID.

Exemple : Tag RFID de température

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Description Actif ou passif ?

Passeports électronique, France

Contrôle accès ascenseur

Télépéage, badge Liber-t du réseau autoroutier français

Contrôle d’accès parking pour véhicules

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Passif

Actif

Passif

Passif

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Evocation d’autres technologies proches de la RFID « pure et dure »

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Principe◦ Les tags sont des petits boitier communiquant à

intervalle régulier en WiFi

◦ Plus de lecteur RFID mais des base WiFi

Annoncé◦ Compatibilité avec toutes base WiFi existantes

◦ Bouton d’urgence

Autre fonctions◦ Localise tags WiFi mais aussi tout ce qui parle WiFi

(PDA, portable, téléphone WiFi …)

Attention à l’autonomie des boitiers

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La technologie ZigBee a pour but la communication de courte distance telle que le propose déjà la technologie Bluetooth, tout en étant moins chère et plus simple.

Exemple application :Communication M2M (machine to machine) Frigos « intelligents » dans les hôtels

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Internet des objets est un néologisme qui se rapporte à l'extension de l'internet à des choses et à des lieux dans le monde réel

Violet et son lapin Nabaztag tag :Liaison des objets (réels) à des actions sur internet

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Balise embarquant un GPS Les coordonnées GPS sont régulièrement

envoyées via le réseau téléphonique (GSM)

But de ces balises :Tracer les objets ou personnes hors d’enceintes closes ( tracer à l’échelle de la planète)

Applications : Suivi de flottes, de containeurs, d’enfants

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< 1m < 5 m < 100 m La planète

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Certains tags actifs proposent des fonctionnalités supplémentaires :◦ Capteur de température

◦ Bouton(s) d’appel

◦ Ecrans LCD

◦ Détecteur de mouvements

◦ Possibilité de parler ou d’entendre

◦ Détecteur de chutes

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…où l’on prend un peu de hauteur par rapport à la RFID…

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Il ne sert à rien d’équiper les objets de puces RFID si les données ne sont pas collectées et exploitées

La partie identification (RFID, codes à barres, …) n’est que la couche la plus basse du « millefeuilles »

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Tag RFID Tag RFID Tag RFID Tag RFIDTags RFID

Lecteur RFID

Lecteur RFID

Lecteurs

Lecture RFID

Serveur localServeur local

Communication série, réseau, …

Monde extérieur ERP GTB

Passerelles logicielles

SI interne

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FIN

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