Qu'est-ce qu'une étiquette RFID ?

Qu'est-ce que les étiquettes RFID ?

Les étiquettes RFID, ou étiquettes d'identification par radiofréquence, sont un type de technologie utilisée pour identifier et suivre automatiquement les objets. Ils se composent d'un petit dispositif électronique contenant une puce et une antenne. Contrairement aux codes-barres, les étiquettes RFID ne nécessitent pas de visibilité directe pour être lues, ce qui permet une capture de données plus efficace.

Les étiquettes RFID se composent d'un circuit intégré (CI) fixé à une antenne avec généralement une petite bobine de fils et un emballage de protection (comme une carte en plastique) selon les exigences de l'application. Les étiquettes sont parfois appelées transpondeurs. Parfois, les étiquettes RFID sont appelées incrustations, bien qu'en réalité une incrustation soit une étiquette montée sur un substrat qui est prête à être transformée en une étiquette intelligente.

Les étiquettes RFID peuvent se décliner dans de nombreuses formes et tailles. Certaines peuvent être aussi petites qu'un grain de riz. Les données sont stockées dans l'IC et transmises via l'antenne à un lecteur. Les étiquettes RFID sont soit sans batterie, soit autoalimentées par une batterie. Les étiquettes peuvent également être en lecture seule (les données stockées peuvent être lues mais non modifiées), en lecture/écriture (les données stockées peuvent être modifiées ou réécrites), ou une combinaison, dans laquelle certaines données sont stockées de manière permanente tandis que d'autres mémoires sont laissées accessibles pour un codage et des mises à jour ultérieures.

Une source d'alimentation par étiquette peut être passive, semi-passive ou active, elle est conçue pour fonctionner sur des fréquences ou des plages de fréquences spécifiques et se présente sous de nombreux formats tels que des étiquettes, des bracelets, des boutons ou intégrée dans des articles.

Comment les étiquettes RFID fonctionnent-elles ?

Les étiquettes RFID contiennent des informations stockées électroniquement qui servent de label pour l'identification des objets. Les étiquettes identifient, catégorisent et suivent des matériels spécifiques. Ils contiennent plus d'informations et une plus grande capacité de données par rapport aux codes-barres. Contrairement aux codes-barres, dans un système RFID, de nombreuses étiquettes sont lues simultanément et les données sont lues et écrites sur une étiquette. Il est possible de catégoriser les étiquettes RFID de différentes manières en fonction de leur source d'alimentation, de leur fréquence et de leur facteur de forme. Pour fonctionner, toutes les étiquettes ont besoin d'énergie pour alimenter la puce et pour transmettre et recevoir des données. La manière dont le marqueur reçoit son alimentation détermine s'il est passif, semi-passif ou actif.

La majorité des balises passives utilisent la mémoire EEPROM. Certaines missions sont programmées au niveau du silicium. De nombreux dispositifs à puce utilisent une mémoire vive volatile alimentée par une pile. Les étiquettes passives (sans batterie) disposent généralement d'une mémoire non volatile allant de 64 bits à 1 kilooctets.

Les étiquettes actives, telles que celles utilisées dans les étiquettes militaires, disposent d'une mémoire allant jusqu'à 128 kilooctets.

La température de fonctionnement typique pour un intégré (étiquette) que l'on trouve dans la plupart des étiquettes intelligentes est comprise entre -25 ºC et 70 ºC. La température de stockage est généralement comprise entre -40 ºC et 85 ºC. Ces valeurs varient d'un fabricant à l'autre et dépendent des composants de l'étiquette. Il existe sur le marché des étiquettes industrielles capables de résister à des températures allant jusqu'à 250°C, ce qui pourrait, par exemple, répondre aux exigences de stérilisation par la chaleur pour les articles médicaux.

Quels sont les types d'étiquettes RFID?

Usage général

étiquettes dotées d'inlays RFID conçues pour offrir des portées de lecture optimales dans la plupart des applications; généralement plus petites, elles sont disponibles en papier et en matériaux synthétiques pour une utilisation sur des surfaces non métalliques, des plastiques ou du carton ondulé.

Usage avancé

Des étiquettes dotées d'incrustations qui offrent un niveau de performance de lecture supérieur lorsqu'elles sont placées sur ou à proximité de matériaux difficiles ou lorsqu'elles doivent être lues à un angle et des portées plus longues sont requises. D'une taille généralement plus importante, elles sont disponibles en version papier et en matériaux synthétiques, pour une utilisation sur des surfaces non métalliques, des plastiques ou du carton ondulé.

Spécialité

Étiquettes avec des conceptions spéciales dotées d'incrustations centrales permettant des plages de lecture plus longues sur le métal ou pour des applications difficiles.

Indicateur : Conception d'une étiquette qui s'éloigne de la surface d'un matériel, soit en éloignant l'insert, soit en travaillant avec celui-ci, afin d'assurer une lisibilité fiable.

On-Metal: L'étiquette comporte une couche de mousse entre la pastille adhésive et l'adhésif afin de réduire l'interférence du métal et d'assurer une lisibilité fiable.

Encapsulated Tags: Inlays insérés entre deux étiquettes pour les applications où l’adhésif n’est pas nécessaire.

À quelles fins utilise-t-on les étiquettes RFID ?

Les étiquettes RFID sont utilisées pour identifier et suivre tout matériel. Ils contribuent à améliorer l'efficacité car ils peuvent scanner un grand nombre d'étiquettes simultanément ou celles qui pourraient se trouver à l'intérieur d'une boîte ou être cachées de vue.

Le marquage RFID offre une visibilité sur la circulation des produits, rationalise la distribution, améliore les prévisions de la demande et rend la fabrication plus réactive. Certains des plus grands avantages de l'RFID ont été démontrés dans des déploiements au niveau des articles dans les magasins de détail de vêtements. L'étiquetage au niveau des articles, où de petites étiquettes RFID non descriptives sont généralement intégrées dans les étiquettes de vêtements existantes, aide à résoudre les problèmes des détaillants, notamment les niveaux de stock, la précision de l'inventaire et aide les clients à trouver rapidement et facilement la taille, le style et la couleur qu'ils recherchent.

Les libellés à usage général et avancés peuvent également être utilisés dans diverses applications telles que dans les secteurs des transports et de la logistique pour la distribution, l'expédition et la réception, les opérations d'entrepôt, y compris les applications de caisses, de palettes et de transbordement. Dans le secteur de la fabrication, les applications incluent les travaux en cours, l'étiquetage des produits, l'identification des produits et les numéros de série, la sécurité et l'étiquetage du cycle de vie des produits. Dans le secteur de la santé, elles peuvent être utilisées pour l'identification des patients, l'étiquetage des échantillons, des analyses de laboratoire et des médicaments délivrables en pharmacie, ainsi que pour la gestion des documents et des dossiers des patients.

Les étiquettes spéciales sont conçues pour être utilisées dans des applications plus exigeantes. Dans le domaine des Transports et de la Logistique, ils sont utilisés pour la gestion de flotte et le suivi des conteneurs remplis de métaux et de liquides. Dans le secteur de la fabrication, ils peuvent être utilisés pour le suivi du matériel des outils, des fixations, des pièces métalliques, des conteneurs consignés et des fûts de produits chimiques. Dans le commerce de détail, pour l'identification des bijoux, des lunettes de soleil et d'autres petits objets délicats.  Suivi des matériels informatiques : terminaux mobiles, imprimantes, antennes et composants(e) d'infrastructure. Enfin, dans le secteur de la santé, elles peuvent être utilisées pour suivre les fauteuils roulants, les lits, les réservoirs d'oxygène, les pompes à perfusion et les instruments de diagnostic médical.

Comment lire les étiquettes RFID ?

Un lecteur RFID est un composant clé d'une solution RFID. Les lecteurs activent une étiquette dans sa portée et recueillent ensuite les données de l'étiquette. Les lecteurs ont également la capacité d'écrire ou de coder une étiquette RFID. Bien qu'un lecteur puisse traiter de nombreux tags à la fois, il est capable de reconnaître chaque étiquette individuelle et de hiérarchiser l'ensemble des données collectées. Les lecteurs utilisent des algorithmes et le filtrage des données de balises pour lire toutes les données entrantes et peuvent également isoler des balises particulières en fonction d'une certaine logique et de son importance pour un processus particulier. Par exemple, un lecteur peut traiter toutes les étiquettes dans une zone donnée, mais a la possibilité de se concentrer sur une étiquette particulière afin de faciliter la recherche ou la localisation de cet élément particulier de manière plus efficace.

Il existe différents types de lecteurs RFID, notamment les lecteurs fixes et les lecteurs UHF passifs, qui se déclinent dans une variété de formes, de tailles et de gammes de prix. Connaître l'environnement et l'application contribuera à affiner les choix. Par exemple, un petit magasin de vente au détail peut utiliser un lecteur fixe à la porte de transition pour lire les produits entrant et sortant de l'arrière-boutique tandis qu'un quai de chargement ou de réception utiliserait un lecteur fixe industriel dans une installation de portail de porte de quai pour lire les palettes entrant et sortant d'un camion. Un grand magasin de vente au sol peut utiliser un lecteur fixe pouvant être monté au plafond pour couvrir la surface de vente. Les lecteurs fixes intègrent également des antennes dans le cadre de la solution. C'est l'antenne qui émet la puissance et capture les données renvoyées par le marqueur pour les transmettre au lecteur.

Les lecteurs portatifs sont couramment utilisés lorsqu'il est nécessaire de lire le matériel sur place, ils remplissent la même fonction que les lecteurs fixes, mais ils offrent une plus grande flexibilité sur le terrain. Les lecteurs portables se dirigent naturellement vers le matériel concerné, ils fonctionnent dans des environnements variés et constituent une solution rentable pour la lecture RFID.

Les dispositifs portables offrent également des capacités de lecture RFID et de code-barres et peuvent être utilisés pour exécuter les applications standard actuelles ainsi que des fonctions RFID spécifiques. Les appareils portables, comme les lecteurs fixes, sont également disponibles dans différents formats, à la fois intégrés à un terminal mobile et sous forme de périphérique amovible qui peut être associé à un ordinateur portable au choix du client.

Quelle est la différence entre les balises actives et les balises passives ?

Les étiquettes RFID actives nécessitent leur propre alimentation (généralement une batterie) et un émetteur pour diffuser un signal au lecteur RFID. Elles peuvent stocker davantage de données, disposent d'une portée de lecture plus étendue et constituent un excellent choix pour les solutions de haute précision nécessitant un suivi en temps réel. Ils sont plus volumineux en raison de la nécessité d'une batterie, et sont généralement plus coûteux. Les récepteurs perçoivent les transmissions unidirectionnelles provenant des étiquettes actives.

La RFID passive ne dispose pas de source d'alimentation, et utilise une antenne et un circuit intégré (CI). Le lecteur émet des ondes radio qui alimentent le CI lorsqu'il se trouve dans la zone de couverture du lecteur. Ces étiquettes sont généralement limitées à fournir des informations d'identification de base, mais peuvent être de petite taille, avoir une longue durée de vie (plus de 20 ans) et être peu coûteuses.

Comment fonctionnent les étiquettes RFID passives

Les étiquettes RFID passives contiennent un circuit intégré (CI) à faible puissance relié à une antenne et enfermé dans un matériau de protection (support d'étiquette) selon les besoins de l'application. Les dispositifs RFID les plus compacts utilisent une puce électronique de la taille d'une demi-millimètre carré, à peu près celle d'une toute petite graine. La mémoire embarquée à l'intérieur du CI stocke les données, tandis que le CI transmet/reçoit ensuite les informations par l'antenne vers un lecteur externe.

Les étiquettes passives reçoivent l'intégralité de leur alimentation de la part du lecteur externe, ce qui permet à l'étiquette de se "réveiller" et de transmettre des données. Plus précisément, les étiquettes peuvent être en lecture seule (les données stockées peuvent être lues mais non modifiées), en lecture/écriture (les données stockées peuvent être modifiées ou réécrites), ou une combinaison, dans laquelle certaines données sont stockées de manière permanente tandis que d'autres restent accessibles en mémoire pour un codage et des mises à jour ultérieurs. Le grand nombre d'étiquettes RFID passives utilisées dans les applications de la chaîne d'approvisionnement (telles que la gestion du matériel, la surveillance du stock, le contrôle d'accès et le suivi au niveau des articles) est conforme à la norme UHF Gen 2 développée par EPCglobal. Les étiquettes passives utilisent la technologie Electronic Product Code®, qui permet aux utilisateurs de distinguer avec précision plusieurs articles à des distances impossibles à atteindre avec les générations précédentes d'étiquettes RFID. Pour plus d'informations sur la norme Gen 2, visitez www.gs1.org/epcglobal.

Une étiquette RFID passive est capable de transmettre un numéro de série unique à une distance de cinq à trente pieds en réponse à une requête d'un dispositif de lecture. Les lecteurs RFID se connectent via des réseaux à des systèmes informatiques qui associent les données RFID à une base de données interne. Le numéro de série de l'étiquette sert de référence aux informations concernant le produit. Les étiquettes RFID UHF de deuxième génération ciblent les applications nécessitant un faible coût, une longue portée et une sécurité limitée ou absente. D'autres technologies RFID telles que le groupe MIFARE®, des technologies propriétaires basées sur la norme ISO/IEC 14443 Type A 13,56 MHz pour cartes à puce sans contact, offrent un cryptage robuste, des coûts unitaires plus élevés et des portées de lecture très courtes (pouces). Les cartes MIFARE sont utilisées dans les applications de paiement et de billetterie nécessitant des transactions de données sécurisées. Le programme de passeport électronique du gouvernement des États-Unis exploite à la fois les normes ISO/IEC 1444 et 7816, qui utilisent également une forme d'infrastructure à clé publique (PKI) permettant aux signatures numériques de protéger les données contre toute falsification.