RFID

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Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Radio-identification

La radio-identification, le plus souvent désignée par le sigle RFID (de l’anglais radio frequency identification), est une méthode pour mémoriser et récupérer des données à distance en utilisant des marqueurs appelés « radio-étiquettes » (« RFID tag » ou « RFID transponder » en anglais)1.

Les radio-étiquettes sont de petits objets, tels que des étiquettes autoadhésives, qui peuvent être collés ou incorporés dans des objets ou produits et même implantés dans des organismes vivants (animaux, corps humain2). Les radio-étiquettes comprennent une antenne associée à une puce électronique qui leur permet de recevoir et de répondre aux requêtes radio émises depuis l’émetteur-récepteur.

Ces puces électroniques contiennent un identifiant et éventuellement des données complémentaires.

Cette technologie d’identification peut être utilisée pour identifier :

  • les objets, comme avec un code-barres (on parle alors d’étiquette électronique) ;
  • les personnes, en étant intégrée dans les passeports, carte de transport, carte de paiement (on parle alors de carte sans contact) ;
  • les carnivores domestiques (chats, chiens et furets) dont l'identification RFID est obligatoire dans de nombreux pays, en étant implantée sous la peau. C'est également le cas de manière non obligatoire pour d'autres animaux de travail, de compagnie ou d'élevage de rente (on parle alors de puce sous-cutanée).

Principes :

Un système de radio-identification, activé par un transfert d'énergie électromagnétique, se compose de marqueurs, nommés radio-étiquettes ou transpondeurs (de l'anglais transponder, contraction des mots transmitter et responder) et d’un ou plusieurs lecteurs. Un marqueur est composé d’une puce et d’une antenne.

 

Lecteurs :

Ce sont des dispositifs actifs, émetteurs de radiofréquences qui vont activer les marqueurs qui passent devant eux en leur fournissant à courte distance l’énergie dont ceux-ci ont besoin. La fréquence utilisée est variable, selon le type d’application visé et les performances recherchées3 :

  • 125 kHz ;
  • 134,2 kHz pour la charge du transpondeur ; 134,2 kHz pour un bit 0 et 123,2 kHz pour un bit 1 pour la réponse du transpondeur dans le cas d’une transmission FSK (Texas Instruments Series 2000) ;
  • 13,56 MHz (ISO 14 443 A 1-4, ISO 14443B 1-4, ISO 15693-3 et ISO 18000-3), la plus répandue actuellement dans l'industrie et le grand public pour des applications à portée limitée (badge de transport, de ski, accès bâtiment) ;
  • 915 MHz aux États-Unis, de 865 MHz à 868 MHz dans l’Union européenne pour l’UHF (EPCglobal et ISO 18000-6c ; les fréquences et les puissances d’émission dépendent des législations en vigueur) ;
  • 2,45 GHz ou 5,8 GHz (micro-ondes), permet des portées de plusieurs mètres, utilisé pour le télépéage notamment.

Une fréquence plus élevée présente l’avantage de permettre un échange d’informations (entre lecteur et marqueur) à des débits plus importants qu’en basse fréquence. Les débits importants permettent l’implémentation de nouvelles fonctionnalités au sein des marqueurs (cryptographie, mémoire plus importante, anti-collision). Par contre une fréquence plus basse bénéficiera d’une meilleure pénétration dans la matière.

 

Il est souvent aussi fait référence à la RFID LF, UH ou HF,UHF qui correspond à des bandes de fréquences ci dessus.

La LF utilise la bande 125 Khz et dispose de la plus petite longueur de lecture.

La UH devrait être celle qui répond à notre besoin

 



Les lecteurs

source : http://www.priority1design.com.au/rfid_reader_modules.html

datée de 2007 !

 

Voir aussi le catalogue pour le matériel retenu

Lire la suite sur le site source

 

Update :

 

Ce site semble plus facile à comprendre

http://blog.sbedirect.com/comprendre-la-rfid-en-10-points/


Les antennes

On ne peut pas parler de la RFID sans parler des antennes.

Certains dispositifs sont des readers équipés d'antenne tels les modèles IA12, IA20

Mais la plupart disposent d'antennes extérieurs.

Le choix des antennes, régie par des besoins fonctionnelles et des lois physiques est donc très important.

J'ai trouvé le site ci dessous qui proposent quelques modèles classiques

 

http://www.priority1design.com.au/rfid_coil_antenna.html

 

Sinon je suis tombé sur ce travail universitaire en anglais pour construire sa propre antenne.

 

https://www.microsoft.com/en-us/research/wp-content/uploads/2010/04/p2307-marquardt.pdf

 



Les étiquettes ou tags

Le couple Lecteur/antenne n'accepte qu'un type de tag prédéfini

La premiere information est la frequence de transport : 125 khz ou 135 Khz

Bien sur, les modules "bas de gamme" ne sont pas multifrequence, ou autoadaptatif

 

Normes :

 la norme EM4100 s'adresse à la fréquence 125Khz principalement

http://www.priority1design.com.au/em4100_protocol.html

 

Mifaire propose son propre protocole

 

Influence de la taille et de la forme :

 

Exemple de forme :

La gamme Mifare

Mifaire a developper toute un gamme d'etiquette avec différents protocoles

ci dessous un lien pour la présentation des produits "classique"

 

https://learn.adafruit.com/adafruit-pn532-rfid-nfc/mifare

 

A la lecture du site, on apprend que certains produits sont obsoletes

Source : https://www.adafruit.com/product/362

13.56MHz RFID/NFC Sticker - 1KB

 

 These use a ISO/IEC 14443 Type A chipset, which used to be the 'classic' NFC chipset. In ~2014, the NFC forum decided not to support this chipset anymore, so newer phones do not support it. This only matters if you're trying to use this tag with a phone/tablet.

 

 donc attention aux choix technologiques. Ce tag avait la dimension des cartes à jouer..



L'optimisation de la distance de lecture

Vous trouverez toutes les clés dans cette video en anglais.

Si je devais résumé quelques facteurs concernant les tags pour optimiser la distance de lecture, ce serait SOAP

S= Size ( la taille du tag)

O=Orientation du tag

A=angle du tag par rapport à l'antenne

P=Placement

 

Plus de details sur :

https://blog.atlasrfidstore.com/improve-rfid-read-range


la détection multiple

La plupart des solutions LF ne proposent pas de système de détection multiple ou anti collisions.

 

Lorsque plusieurs marqueurs se trouvent dans le champ d’un même lecteur, les communications sont brouillées par l’activité simultanée des marqueurs.

La détection de la collision est en fait une détection d’erreur de transmission, à l’aide d’un bit de parité, d'une somme de contrôle ou d'une fonction de hachage. Dès qu’une erreur est détectée, l’algorithme d’anticollision est appliqué.

Plusieurs méthodes d’anticollision ont été développées. Voici les quatre principales :

  • La méthode fréquentielle : Chaque marqueur communique sur une plage de fréquences différente avec le lecteur. En pratique, c’est inutilisable à grande échelle.
  • La méthode spatiale : Avec une antenne directionnelle et à puissance variable, le lecteur va couvrir petit à petit chaque partie de l’espace pour communiquer avec chaque marqueur et l’inhiber, en attendant de le réactiver pour ensuite communiquer avec. En pratique, la présence de deux marqueurs à faible distance l’un de l’autre rend cette méthode inefficace.
  • La méthode temporelle : Le lecteur propose aux marqueurs une série de canaux de temps dans lesquels ils peuvent répondre. Les marqueurs choisissent de façon aléatoire le canal de temps dans lequel ils vont répondre. Si un marqueur est le seul à répondre dans ce canal de temps, il est détecté et inhibé par le lecteur. S’il y a plusieurs marqueurs qui répondent en même temps, il sera nécessaire d’effectuer à nouveau cette méthode. Petit à petit, tous les marqueurs sont connus et inhibés ; il suffit alors au lecteur de réactiver le marqueur avec lequel il souhaite communiquer. En pratique, le côté aléatoire fait que la durée de cette méthode est inconnue.
  • La méthode systématique : Il existe de nombreux brevets décrivant des méthodes systématiques. Cette méthode consiste à détecter puis inhiber tour à tour tous les marqueurs en parcourant l’arbre de toutes les possibilités d’identifiants (par exemple, le lecteur envoie une requête du type « Tous les marqueurs dont le premier bit d’identification est 1 doivent se manifester. » Si un seul marqueur se manifeste, le lecteur l’inhibe, et s’intéresse ensuite aux marqueurs avec pour premier bit 0, et ainsi de suite). En pratique, cette méthode peut parfois s’avérer longue.

Cette problématique ne concerne que la lecture des jetons.

 

CAS DES JETONS :

Vincent m'a informé qu'avant 2010, les jetons se transmettait l'informations de leur valeur du plus eloigné de l'antenne vers le plus prés, et c'etait la somme des valeurs qui transitait.

Par contre au dessus de 10 jetons, ca devenait difficile.

 



Protocoles

Je vais essayer de passer du devoir de terminal à celui d'universitaire.

Section réservée aux hardeux, teigneux des signaux et curieux des protocoles d’échanges. Le but est de détailler comment la détection multiple est mise en œuvre sur les couches basses.



RFID et la santé

Vous allez passer plusieurs heures à table, assis a proximité un équipement RFID générant des courants induits et des ondes électromagnétique. Aimeriez vous savoir si vos gonades sont bien à l'abri ?



INNOVATION

Le smart textile

On quitte le prêt à porter pour le sur mesure.

Suite à l'apparition du nouveau modèle de veste levis à 300 euros, (http://bfmbusiness.bfmtv.com/hightech/levi-s-met-en-rayon-sa-veste-connectee-avec-google-1264245.html),

article du : 26/09/2017

j'ai fait quelques recherches.

 

il semble donc possible d'inclure dans le tissu une antenne RFID pour échanger des données,c'est le smart textile (https://fr.wikipedia.org/wiki/Textile_intelligent)

 

on ne parle pas de prix pour l'instant, mais d'opportunité et d'innovation.

 

 J'ai trouvé ce premier lien assez rapidement,il faut continuer à explorer cette piste, pour tisser les antennes dans tapis de jeu.

http://www.embro-tech.eu/Embro_Technical_Embroideries.html