Que sont les étiquettes RFID?

qu'est-ce que la balise rfid?

L'identification par radiofréquence (RFID) est l'une des la croissance la plus rapide technologie d'identification. Il utilise des ondes radio / champs électromagnétiques pour capturer et analyser des données numériques.

Si cela semble déroutant, ne vous inquiétez pas! Continuez à lire en explorant tous les éléments de Les étiquettes RFID et comment ils fonctionnent. 

Comment fonctionne la technologie RFID

Une étiquette RFID est encodée avec des informations numériques sur des actifs / individus spécifiques. Lorsque l'étiquette se rapproche d'un lecteur RFID, elle capte les ondes radio produites par le lecteur. Le lecteur / interrogateur lira et interprétera alors les informations.

La technologie est utilisée dans l'agriculture, l'éducation, les transports et le contrôle d'accès des entreprises. 

Si vous vous demandez pourquoi la technologie RFID a gagné en popularité à l'échelle mondiale, voici votre réponse. Voici les fonctionnalités qui l'ont attiré par ses utilisateurs:

  • Disponible sous de nombreuses formes. Les étiquettes RFID sont disponibles dans différents matériaux, formes, tailles et conceptions. L'étiquette peut être incorporée dans des cartes en plastique, des badges, des bracelets, des affiches intelligentes et de nombreux autres matériaux. 
  • La diversité. Les étiquettes RFID peuvent être utilisées dans différents secteurs. Peu importe que vous soyez dans le secteur de l'agriculture ou de la vente au détail; ces balises conviendront parfaitement. 
  • Personnalisation. Les étiquettes RFID vous permettent de personnaliser vos données en fonction de vos besoins. Vous pouvez même intégrer n'importe quel logiciel dans le lecteur pour obtenir des analyses de données spécifiques sur votre appareil mobile.
  • Facile à utiliser. Contrairement aux codes-barres, les étiquettes RFID ne nécessitent pas de ligne de visée pour fonctionner de manière optimale. Tant que vous êtes dans une plage de lecteur RFID acceptable, l'étiquette détecte facilement les signaux du lecteur. 

La technologie RFID est devenue la technique de suivi et d'identification préférée de nombreuses institutions / individus en raison de ces avantages. 

Construction d'étiquettes RFID

Les étiquettes RFID comprennent quatre composants:

  • Puce RFID. La puce fournit de la mémoire et stocke des données pour l'étiquette RFID. Il peut s'agir d'une mémoire programmable en lecture seule ou en lecture et en écriture.
  • Circuit intégré (IC). Cette section est conçue par un fabricant de semi-conducteurs. Il nécessite d'être alimenté, soit par une batterie, soit par les ondes électromagnétiques du lecteur.
  • Une antenne. Les fabricants de balises conçoivent ce composant pour recevoir les signaux d'un interrogateur.
  • Substrat. Le substrat est utilisé pour maintenir les trois composants principaux en place. Il se présente sous différentes formes, y compris les polyesters, les polymères, les papiers, le styrène et le PVC.

De plus, les étiquettes RFID sont disponibles dans différentes tailles et conceptions. Cette diversité vous permet de personnaliser votre balise en fonction de vos besoins et préférences.  

Types de technologie d'étiquette RFID

Les étiquettes RFID sont de 3 types principaux, notamment:

Tags RFID actifs

Ces tags sont alimentés par une batterie et ont leur émetteur. En tant que tels, ils peuvent détecter les ondes radio d'un lecteur RFID situé jusqu'à 100 mètres de distance. Ils sont idéaux pour détecter ou suivre les actifs mobiles / dispersés, tels que les conteneurs de fret, les machines et les véhicules. 

En outre, la plupart des balises actives ont des fonctionnalités supplémentaires qui améliorent leurs fonctionnalités. Par exemple, ils ont des capteurs mesurant les niveaux d'humidité, la température, les vibrations et la pression atmosphérique.

En raison de ces avantages, les étiquettes RFID actives ont tendance à être plus chères que les étiquettes passives. En outre, ils sont relativement plus grands.

Ils se présentent sous deux formes différentes, notamment:

  • Transpondeurs. Ces étiquettes sont conçues pour être des détecteurs. Ils ne sont actifs que lorsqu'ils détectent un signal radio / une onde électromagnétique d'un lecteur RFID. Par exemple, une étiquette de contrôle d'accès avec un transpondeur spécifique ne sera active qu'à l'approche de la zone restreinte. Cette fonction économise la batterie et améliore la durée de vie de votre balise. 
  • Balises. Les balises sont conçues pour émettre un signal à intervalles. Les intervalles prédéfinis peuvent être personnalisés pour répondre à vos besoins de suivi. Les balises sont utiles lorsque vous avez besoin de données en temps réel sur l'emplacement de vos actifs. Ils sont préférés pour une utilisation dans des institutions telles que les hôpitaux, les entreprises et les ports. Lorsque vous utilisez les balises, vous pourrez surveiller l'état de tous vos actifs de temps en temps. 

Bien que les balises actives coûtent cher, elles sont préférées en raison de leurs fonctionnalités supplémentaires. Si vous avez besoin d'un système de suivi capable de capturer des signaux de balise jusqu'à 100 mètres, alors c'est votre meilleur pari.

Cependant, ces balises ont un inconvénient. Ils peuvent ne pas être aussi durables que les passifs. Ils ont une durée de vie d'environ 5 ans. 

Tags RFID passifs

Contrairement aux tags actifs, les passifs n'ont pas de source d'alimentation. En tant que tels, ils s'appuient sur les signaux émis par l'antenne du lecteur RFID. 

Immédiatement après que les balises détectent le signal, elles se mettent sous tension et renvoient les données pour analyse.

En raison de cette limitation, les balises passives ne sont idéales que lorsque vous n'avez besoin que d'un suivi à courte portée des actifs. De plus, les balises peuvent être utiles pour l'identification et la gestion des stocks. 

Les balises passives sont classées en fonction de leurs plages de lecture. Les trois catégories comprennent:

  • Tags passifs basse fréquence
  • Tags passifs haute fréquence
  • Tags passifs ultra-haute fréquence 

La classification est basée sur des plages de lecture (expliquées dans la section ci-dessous). Les balises passives ont les caractéristiques uniques suivantes:

  • Ils sont plus petits que les balises actives
  • Relativement moins cher
  • Plus flexible 

En raison de leur petite taille, les étiquettes peuvent être intégrées dans de nombreux matériaux tels que le plastique, les bracelets et les badges. Ils sont couramment utilisés pour la gestion des stocks et l'identification du personnel. 

Étiquettes RFID passives assistées par batterie (BAP)

Ces balises sont également appelées balises semi-passives. Ils sont relativement nouveaux sur le marché et combinent les caractéristiques des balises actives et passives. 

Les étiquettes passives assistées par batterie ont une source d'alimentation qui aide à capturer les signaux du lecteur. En tant que telles, ces balises auront une plage de lecture plus large que les balises passives normales. 

Cependant, les étiquettes n'ont pas d'émetteurs et elles doivent s'appuyer sur les signaux du lecteur pour fonctionner de manière optimale. 

Types de fréquence d'étiquette RFID

Comme indiqué précédemment, les étiquettes passives ont trois types de fréquences, comme détaillé ci-dessous:

Tags RFID basse fréquence

Balise RFID 125 KHz

Les étiquettes LF fonctionnent dans une gamme de fréquences de 30 kHz à 300 kHz. La plupart des fabricants conçoivent les balises pour fonctionner dans le 125 kHz ou plage de 134.2 kHz. Les étiquettes ont une portée de lecture relativement courte de quelques centimètres à quelques mètres en fonction de la taille du transpondeur utilisé. 

Malgré leur courte portée de lecture, ces étiquettes ne sont pas affectées par un environnement métallique et aqueux. Ils sont réglementés par les normes ISO 14223 et ISO / CEI 1800-2 pour garantir un fonctionnement optimal dans la plage de lecture acceptable. 

Principales caractéristiques des étiquettes RFID LF 

  • Ils pénètrent dans la plupart des matériaux, y compris les tissus corporels et l'eau. Cette caractéristique rend les étiquettes LF idéales pour l'identification des animaux. 
  • Facile à intégrer sur des matériaux non métalliques tels que des cartes et des bracelets
  • Faible taux de transfert de données entraînant une communication plus lente 
  • Il est facilement affecté par le bruit électrique. La fonction limite son utilisation dans un environnement industriel.
  • Transpondeurs relativement chers. De plus, la technologie LF ne peut lire qu'un seul transpondeur à la fois. 

La plupart des contrôles d'accès sont basés sur des badges, des badges et des cartes sans contact LF. Par exemple, les cartes à transpondeur en lecture seule sont utilisées dans le secteur des entreprises pour l'identification.

Si vous avez besoin d'une carte qui identifie et stocke des données pour des raisons de sécurité, vous pouvez demander au LF de lire / écrire une carte sans contact. 

Les autres domaines d'application comprennent:

  • Gestion du bétail 
  • Industrie automobile. Immobilisateurs et système d'exploitation de porte sans clé
  • Systèmes de stationnement automatisés 
  • Systèmes de contrôle d'accès et gestion de la sécurité 

Mieux encore, le système RFID LF est conforme aux normes internationales, notamment ISO 11784, ISO 11785, ISO 14223-1, ISO 14223-2, ISO 18000-2 et DIN 30745.

RFID passive haute fréquence 

Balise RFID 13.56 mhz

Ces étiquettes fonctionnent dans une gamme de fréquences de 3 MHz à 30 MHz. Ils offrent une plage de lecture de 30 cm à 1 mètre, selon la puissance du transpondeur. 

Cette technologie est utilisée dans les appareils de communication en champ proche. D'autres applications courantes incluent:

  • Système de gestion de bibliothèque 
  • Gestion intelligente des étagères dans le secteur du commerce de détail
  • Gestion des serrures de porte dans le secteur hôtelier
  • Système de précharge de trois mètres 
  • Gestion des immobilisations 

La plupart des cartes de paiement et de sécurité intelligentes utilisent la technologie HF. Il répond à la norme ISO / IEC 14443 (idéal pour MIFARE), ISO 15693, ISO / CEI 18092, ECMA-340 et ISO 1443A.

RFID à ultra-haute fréquence (UHF)

Balise rfid 860 ~ 960 MHz

Le système RFID UHF fonctionne de manière optimale dans une gamme de fréquences de 300 MHz et 3 GHz. Il a une portée de lecture allant jusqu'à 12 mètres. Grâce à leur puissant transpondeur, les étiquettes RFID UHF ont des taux de transfert de données plus rapides et sont idéales si vous avez besoin d'une communication relativement rapide. 

Bien que la technologie UHF offre une meilleure plage de lecture, elle est très sensible aux interférences de liquides, de métaux et de signaux électromagnétiques. Cependant, il existe des versions actuelles qui ont trouvé des moyens d'atténuer le problème. 

Les étiquettes RFID UHF sont relativement bon marché et sont utilisées dans différents secteurs, notamment:

  • Gestion des stocks de détail
  • Suivi pharmaceutique
  • Gestion de la chaîne logistique
  • Logistique de transport (air, conteneurs et systèmes ferroviaires)
  • Automatisation de la production 

En outre, ces balises sont conformes à plusieurs normes internationales, notamment EPC Global, ISO / CEI 18000-6 et Ubiquitous ID.

Déterminants de la performance des étiquettes RFID

Bien que de nombreux facteurs externes et internes puissent affecter les performances des étiquettes RFID, voici les trois principaux:

  1. Type de transpondeurs RFID 

Pour que la technologie RFID fonctionne, il doit y avoir émission et réception de signaux. L'appareil qui en est responsable s'appelle le transpondeur. Il est intégré dans la balise pour garantir la fonctionnalité.

Les transpondeurs passifs et les transpondeurs actifs utilisent le même concept. Ils fonctionnent à la réception d'un signal en lecture seule ou en lecture / écriture d'une autre unité. Plus le transpondeur est fort, plus il sera efficace.

  • Facteurs environnementaux 

Comme nous l'avons déjà mentionné, les balises UHF sont affectées par l'eau, les ondes électromagnétiques et les métaux. L'utilisation de ces balises dans ces environnements affectera leurs performances de manière négative.

Si vous devez utiliser les balises UHF, assurez-vous d'en obtenir celles qui ont été modifiées pour fonctionner de manière optimale dans de tels environnements. Cependant, aucune modification n'a réussi à éliminer complètement l'erreur. 

  • Type d'étiquette 

La balise que vous utilisez affecte les plages de lecture. Si vous utilisez une balise passive pour suivre un actif à 100 mètres, vous pouvez être sûr que vous obtiendrez des résultats défectueux. 

Choisissez toujours une balise en fonction de vos besoins. Assurez-vous également de le modifier en fonction des besoins de votre organisation. Par exemple, vous pouvez utiliser un bracelet pour l'identification des employés. Cela améliorera la fonctionnalité car cela réduit les risques de perte / égarement. 

Gamme d'étiquettes RFID

Différentes étiquettes RFID ont des distances / plages de lecture différentes. Voici quelques-uns des facteurs qui déterminent la portée de l'étiquette RFID:

  • La fréquence de fonctionnement
  • Les paramètres du lecteur RFID
  • La nature de l'antenne - polarisation, indice de protection IP, taille, type, fréquence centrale, gain (et VSWR
  • Taille, réglage, forme et polarisation de l'étiquette. Les autres caractéristiques d'une étiquette qui peuvent affecter sa portée incluent le matériau utilisé et son épaisseur
  • Environnement
  • Matériel sur lequel l'étiquette RFID est attachée

Dans l'ensemble, la distance de lecture des étiquettes RFID peut être résumée ci-dessous: LF RFID passive (125 kHz et 134.2 kHz). Ces étiquettes ont une distance de lecture de 10 à 30 cm. Les grands peuvent atteindre une distance de lecture de 2 mètres lorsqu'ils sont attachés à un métal.

  • Tags RFID haute fréquence. Ces étiquettes passives atteignent une distance de lecture de 1 à 1.5 mètre. Pour atteindre les 1.5 mètres, vous avez besoin d'environ 1 watt de puissance de sortie RFID. 
  • Tags ultra-haute fréquence. Lorsque vous utilisez ces balises, vous atteignez une distance de lecture de 1 à 12 mètres. Cependant, ils peuvent être modifiés pour augmenter la distance de lecture à environ 50 mètres.

Si vous utilisez des étiquettes RFID actives, vous obtiendrez une plage de lecture plus étendue. Par exemple, une balise active ordinaire atteindra jusqu'à 100 mètres de portée de lecture. S'il est modifié, il réalisera plus, comme indiqué ci-dessous:

  • Super haute fréquence actif (2.45 GHz). Ces balises peuvent vous donner jusqu'à 150 mètres de portée de lecture.
  • Ultra haute fréquence active (433 MHz). Ces balises atteignent une plage de lecture de 500 mètres. 

Comment choisir une étiquette RFID

La balise que vous choisissez dépend de vos besoins. Cependant, vous devez toujours tenir compte des facteurs suivants (comme détaillé dans cet article) avant de choisir votre étiquette RFID idéale:

  • Fréquence de fonctionnement. Avez-vous besoin d'étiquettes basse fréquence, haute fréquence ou ultra haute fréquence?
  • Conditions environnementales. Certaines étiquettes, telles que UHF, ne fonctionnent pas bien dans un environnement humide et métallique.
  • Capacité de la mémoire 
  • Espace et méthode de montage
  • Conformité aux normes RFID 

Lorsque vous choisissez votre meilleure étiquette RFID, vous devez vous assurer qu'elle offre la plage de lecture idéale pour vous aider à atteindre vos objectifs. Par exemple, l'achat d'une balise passive pour suivre les actifs mobiles ne donnera pas les résultats escomptés. 

Quelle est la différence entre les balises en lecture seule et en lecture-écriture?

Les types de transpondeurs basés sur la fonctionnalité comprennent:

  • Lecture seule (R / O). Ce sont des transpondeurs préprogrammés qui ont une identification unique. Ils lisent uniquement les données et les transmettent telles quelles. Ils sont relativement moins chers car ils n'ont pas beaucoup de mémoire. 
  • Lecture écriture (R / W). Ces transpondeurs sont utilisés dans les tags qui nécessitent un stockage dynamique des données. Lors de l'utilisation de cette balise, les données peuvent être mises à jour dynamiquement pour répondre aux besoins de l'utilisateur. 
  • Écrire une fois lu plusieurs fois (WORM). Ce sont des transpondeurs qui permettent d'écrire une seule fois les numéros d'identification. Bien que ces informations ne puissent pas être modifiées, elles peuvent être lues plusieurs fois.

Mieux encore, les transpondeurs sont de différentes tailles et formes. Cela permet de personnaliser votre tag selon vos envies. 

Combien d'informations une étiquette RFID peut-elle stocker?

La capacité de stockage des étiquettes RFID dépend de plusieurs facteurs, notamment le type et l'application de l'étiquette. Une étiquette de plaque d'immatriculation aura soit un 986-bit ou 128-bit numéro de série. L'étiquette la plus courante sur le marché est une 96-bit Plaque d'immatriculation EPC. 

Dans l'ensemble, le maximum d'informations qu'une étiquette peut transporter à un moment donné est de 2 kilos.bytes. Plus l'espace de stockage d'une étiquette est élevé, plus il sera coûteux. 

Lors d'occasions spéciales, des balises UHF passives d'une capacité de 4 Ko et 8 Ko peuvent être utilisées lorsque de grandes quantités d'informations doivent être stockées. C'est une pratique courante dans l'industrie aérospatiale. 

Qu'est-ce qu'une collision de balises?

Une collision d'étiquettes se produit lorsqu'un lecteur active plusieurs étiquettes RFID en même temps. En conséquence, les tags renverront leurs signaux au lecteur simultanément. 

Ce phénomène se produit lorsqu'il y a plusieurs étiquettes dans le même champ électromagnétique. Un grand nombre de signaux submerge le lecteur RFID et il est incapable de les différencier. 

Heureusement, les fabricants ont conçu des lecteurs anti-collision conçus pour détecter les collisions. Une fois qu'une collision se produit, le lecteur génère un numéro unique pour chaque étiquette, garantissant ainsi l'envoi des données à des moments différents. 

Prix ​​de l'étiquette RFID et où en acheter un 

Les étiquettes RFID sont disponibles dans de nombreux magasins technologiques du monde entier. En outre, vous pouvez les obtenir dans des magasins en ligne, tels qu'Amazon, AliExpress et Alibaba.

Le prix d'une étiquette RFID dépend de nombreux facteurs, tels que:

  • Type de la balise. En général, les tags actifs sont plus chers que les tags passifs.
  • Caractéristiques de la balise. Les balises sont livrées avec différentes mémoires, plages de lecture, fonctions de sécurité et taux de transfert de données, entre autres fonctionnalités uniques.
  • Volume. La plupart des fournisseurs ont tendance à offrir des rabais aux clients qui achètent de grands volumes d'étiquettes RFID.
  • Emballage. Voulez-vous que votre étiquette RFID soit une carte, un badge ou tout autre formulaire? Eh bien, cela déterminera le coût éventuel de vos balises. 

Sur estimation, une étiquette RFID peut coûter entre 10 $ et 100 $ selon les facteurs énumérés ci-dessus. 

Conclusion

L'achat d'une étiquette RFID facilitera vos opérations commerciales. Cependant, vous devez choisir le bon pour atteindre tous vos objectifs.

Certains des facteurs à prendre en compte avant d'acheter votre étiquette RFID comprennent la plage de lecture, le type de substrat, la force du transpondeur, entre autres facteurs.

En tant que tel, vous devriez lire ce guide complet et mettre en œuvre tous les conseils lors de l'achat de votre meilleure étiquette RFID. Si vous vous demandez comment une étiquette RFID améliorera votre entreprise, cet article répondra à toutes vos questions. Il donne tous les détails dont vous avez besoin pour connaître franchement la technologie. 

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