Les étiquettes RFID passives ont été largement adoptées et certaines applications font preuve d'une adaptation créative aux besoins non satisfaits.
Il est intéressant de voir comment les progrès sans souci sont souvent adaptés à des applications qui n'ont pas été mises en évidence dans leurs scénarios de « cas d'utilisation » d'origine et à la manière dont des personnes intelligentes adaptent ou exploitent les nouvelles technologies de manière non scriptée. Un bon exemple de ce phénomène est l’identification par radiofréquence (RFID), où les étiquettes sans fil, qu’elles soient non alimentées (passives) ou alimentées par batterie (actives), ont trouvé des utilisations à la fois innovantes et intelligentes.
Qu'est-ce qu'une étiquette RFID ? Il s'agit d'une petite étiquette plate et fine dotée d'un ensemble électronique intégré qui contient un code d'identification et peut-être des données supplémentaires. Il est interrogé et lu par un lecteur sans contact à une distance de quelques centimètres à plusieurs mètres, selon le type d'étiquette, sa conception, sa fréquence et son environnement d'exploitation.
En raison de leur faible coût, de leur longue durée de vie et de leur petite taille, les balises passives sont souvent utilisées pour une catégorie générale appelée « suivi des actifs ». Parmi les applications originales prévues par les partisans de la RFID passive figuraient le remplacement des codes-barres sur les emballages d'épicerie (ce qui n'a pas eu lieu) et dans les entrepôts (beaucoup d'adoption là-bas), les cartes d'identité personnelles sans contact pour les employés (également largement utilisées) et la technologie sans fil. lecteurs pour cartes de crédit et autres cartes financières (encore une fois, adoption généralisée). Dans certains cas, la RFID passive remplacerait les lecteurs optiques de codes-barres ; dans d’autres, cela remplacerait le contact physique et le coup.
Notez que les balises actives offrent une histoire et un ensemble d’applications très différents. Par exemple, ils sont désormais intégrés aux ballons de football professionnels, et même aux joueurs, pour suivre avec précision leur position et leurs mouvements au centimètre près en temps réel. Cela nécessite des taux d'interrogation et des mises à jour de l'ordre du kilohertz pour fournir la précision souhaitée. Bien que ces utilisations soient spectaculaires, elles sont relativement coûteuses à la fois en termes de support système et d'étiquettes, car l'étiquette doit être remplacée (ou la balle jetée) lorsque la batterie est épuisée ; la recharge sans fil est une option mais entraîne d'autres problèmes techniques).
Les bases de la RFID passive sont simples
Une étiquette passive est un exemple de récupération d'énergie sporadique plutôt que continue, car elle extrait uniquement l'énergie dont elle a besoin d'un champ électromagnétique comme source par le lecteur lorsqu'il est interrogé. Le lecteur crée un champ oscillant qui est intercepté par l'antenne de l'étiquette, qui est en réalité davantage une bobine électromagnétique qu'une antenne traditionnelle. L'énergie induite est redressée pour charger un petit condensateur qui alimente ensuite la balise (Figure 1).
L'étiquette échange ensuite ses données avec le lecteur en utilisant une modulation de rétrodiffusion.
Une étiquette RFID passive comporte trois composants principaux : l'électronique de la puce elle-même, qui possède une mémoire, une conversion de puissance et une "intelligence" ; l'antenne ; et un substrat sur lequel la puce et l'antenne sont montées (Figure 2).
L'étiquette peut être emballée de plusieurs manières : (1) Incrustation, avec uniquement l'antenne RFID, la puce et le substrat, et il n'y a pas d'étiquette en papier ni de boîtier en plastique ; (2) étiquette, où une étiquette est enroulée autour de l'incrustation (Figure 3); ou (3) une étiquette autonome, dans laquelle une enveloppe protectrice est enroulée autour de l'incrustation et la transforme en une étiquette qui peut être conçue pour être assez robuste.
Certaines balises sont conçues pour fonctionner sur des surfaces métalliques ; en revanche, d’autres cesseront de fonctionner s’ils sont appliqués sur des surfaces métalliques. En général, plus l'étiquette est petite, plus la plage de lecture est petite.
La RFID est à la fois ancienne et nouvelle. La compréhension du principe de couplage mutuel est bien sûr assez ancienne, et l’idée de transmettre de l’énergie et d’interroger une réponse passive est comprise depuis des décennies et poursuivie depuis environ 50 ans. Les systèmes RFID sont devenus pratiques avec le développement de minuscules circuits intégrés à très faible coût et de leurs processus, qui pouvaient prendre en charge les multiples fonctions nécessaires dans un boîtier ultra-mince approprié.
Une fois que la RFID a dépassé le stade embryonnaire, l’industrie a établi de multiples normes pour améliorer l’interopérabilité. Parmi les fréquences utilisées figurent 125 kHz à 134.2 kHz, 13.56 MHz, 860 MHz à 960 MHz et 2.45 GHz à 5.8 GHz (appelées balises micro-ondes). Chaque bande a défini des spécificités opérationnelles et de performances, et chacune offre des compromis en termes de portée, de performances, de directivité, de coût et d'autres attributs RF (Figure 4).
Les normes définissent également la manière dont les données RFID sont formatées (les modèles de bits et les champs de données), la plage (parfois les applications en veulent plus, d'autres en veulent moins), le protocole de cycle de lecture, etc. Étant donné que les cartes passives aux pouvoirs d'interrogation lisent les signaux, elles sont très limitées en puissance, le protocole est donc essentiel car les possibilités de tentatives multiples sont limitées.
Cet article ne discutera pas des détails techniques de la RFID passive ; les références évoquent quelques sources utiles de telles informations. Au lieu de cela, cet article se penchera sur deux applications intéressantes des étiquettes RFID passives, qui ont atteint le marché de masse des consommateurs moyens, et qui sont quelque peu inattendues.
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Références externes
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The Wall Street Journal, « La société mère d'Uniqlo parie gros sur de minuscules puces RFID »
Impinj, « Comment Uniqlo suit le style et les économies avec RAIN RFID »
Focus RFID, « Quelle est la magie qui fait qu'UNIQLO choisit la RFID ? »
SEIKO RFID Technology Ltd., «Étiquettes RFID Uniqlo»
Feigete Intelligent Technology Co., Ltd. « UNIQLO applique une étiquette RFID et un système d'auto-paiement RFID, ce qui rationalise considérablement son processus de gestion des stocks »
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Xinyeton Technology Development Co, Ltd, « Quels sont les différents types d'étiquettes RFID ? »
Développement technologique Xinyeton Co, Ltd, "Fréquence LF, HF, UHF : quelle est la différence »
Notes sur l'électronique, « Normes RFID : ISO, CEI, EPCglobal »
Wikipédia, « Identification par radiofréquence »
RFID4U, « Comment sélectionner une étiquette RFID correcte – Normes et mandats »
TechTarget, « RFID (identification par radiofréquence) »
Groupe GAO, « Comment les étiquettes RFID sont conçues, fabriquées et emballées »
Technologie InfinID, « étiquettes RFID passives »