Carte - Badge RFID sans contact

Index-RFID-eclate-.jpg


RFID un peu de technique

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).

Etiquettes RFID Bibliotheques.png

Étiquettes RFID utilisées dans les bibliothèques : étiquette carrée pour livres, étiquette ronde pour CD/DVD et étiquette rectangulaire VHS

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 humain). 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 animaux (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).

Principe

Un système de radio-identification est composé de deux entités qui communiquent entre elles :

  • Un marqueur, nommé radio-étiquette, tag RFID, ou encore transpondeur (de l’anglais transponder, contraction des mots transmitter et responder), apposé sur l’élément à identifier et encodant des données numériques. Ces données peuvent être lues sans ligne de vue directe, contrairement aux code-barres, avec une détection automatique et avec des distances de lecture supérieures (de 10 à 200 m selon le type de puces).
  • d’un ou plusieurs lecteurs RFID, appelés aussi interrogateurs, coupleurs, ou station de base.

À ces deux éléments s’ajoute généralement un intergiciel (middleware) ou application hôte, constitué d’un terminal (ordinateurs de supervision), connecté au lecteur, et permettant l’exploitation des données collectées.

Le système est activé par un transfert d’énergie électromagnétique. Le lecteur agit généralement en maître, il envoie une onde électromagnétique en direction de l’objet à identifier. Il active ainsi le marqueur, qui lui renvoie de l’information.

Le lecteur envoie des requêtes aux tags RFID pour récupérer des données stockées dans leur mémoire. Le tag, généralement télé-alimenté par le signal du lecteur, génère en premier lieu un code permettant d’identifier l’objet sur lequel il est déposé. La communication entre les deux entités s’engage. Le lecteur peut procéder à une écriture d’information dans le tag.

Principe de communication RFID.png

Principe de communication RFID avec une radio-étiquette passive


Lecteurs

lecteur portatif RFID.png

Lecteur portatif RFID universel pour 125 kHz, 134 kHz et 13,56 MHz.

Le lecteur est le composant qui coordonne la communication RFID et assure la télé-alimentation des tags dans le cas de la RFID passifs. Il est composé d’un module radio fréquence pour la transmission et la réception, d’une unité de contrôle, d’une antenne, et d’une interface pour transmettre les données vers un terminal.

Les lecteurs 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. Ainsi, le lecteur est constitué d’un circuit qui émet une énergie électromagnétique à travers une antenne, et une énergie électronique, qui reçoit et décode les informations envoyées par les marqueurs, puis les envoie au dispositif de collecte des données. Le lecteur est aussi à même d’écrire du contenu sur les tag RFID. Le lecteur RFID est l’élément responsable de la lecture des étiquettes radiofréquence, de l’écriture de contenu sur les tag RFID si besoin, et de la transmission des informations vers le middleware.


Fréquences

La fréquence est la caractéristique qui permet d’établir la communication entre la puce et l’antenne. Cette fréquence utilisée est variable, selon le type d’application visé et les performances recherchées :

  • Basse fréquence
    • 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 ;

Les caractéristiques physiques de ces tags, d’un poids et une taille réduits, font d’eux des candidats idéals pour être d’une part intégrés dans tout type de matériaux (textiles, métaux, plastiques, etc), et d’autre part pour l’identification du bétail. Les basses-fréquences permettent une lecture en tout milieu, mais à courte distance (quelques décimètres au maximum).

  • Haute fréquence
    • 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 ;
Antenne RFID ronde.jpg

Antennes RFID rondes

Ces tags sont particulièrement fins, les antennes boucle pouvant être imprimées ou gravées. Ils sont utilisés pour des applications de logistique et de traçabilité, par exemple dans les applications de transport et d’identité : passeport, badge de transport comme le pass Navigo, badge de ski, cartes sans contact, contrôle d’accès des bâtiments, etc. Cette technologie est à la base des applications NFC (Near Field Communication), que l’on trouve dans de plus en plus de smartphones. Cette fréquence permet une lecture à une distance de l’ordre du mètre, mais est plus sensible à la proximité de métaux ou de liquides.

  • Ultra haute fréquence
    • Ces fréquences ne sont pas harmonisées dans toutes les régions du monde, variant entre 860 et 960 MHz : 915 MHz aux États-Unis, de 865 MHz à 868 MHz dans l’Union européenne pour l’UHF (EPCglobal (en) et ISO 18000-6c). Les fréquences et les puissances d’émission dépendent des législations en vigueur. En conséquence, les tags doivent généralement présenter des bandes passantes importantes qui réduisent leurs performance.

Une application est par exemple le suivi des trains.

  • Supra-haute fréquence
    • 2,45 GHz ou 5,8 GHz (micro-ondes), permet des portées de plusieurs mètres, utilisé pour le télépéage notamment.
Bandes autorisees puces RFID.png

Bandes autorisées et possibles de fréquences pour les puces RFID communément

commercialisées


Pour en savoir plus …
 consultez la fiche complète Wikipédia 

Téléchargez la fiche technique en anglais de Mifare Ultralight 

Téléchargez la fiche technique en anglais de Mifare 1Ko S50