Qu'est-ce que la RFID? Un guide complet pour les débutants

Qu'est-ce que la RFID?

RFID est un acronyme pour Identification radiofréquence. Il s'agit d'une technologie qui utilise des ondes radio pour transférer des données. 

Pour que cela fonctionne, vous devez disposer d'un système RFID complet composé de:

L'étiquette contient des informations codées qui peuvent être capturées par le lecteur. Cependant, l'étiquette doit être à une distance acceptable pour que le lecteur puisse saisir l'information. Cette distance s'appelle le plage de lecture

Si l'étiquette se trouve dans une bonne plage de lecture, elle détectera les ondes radio produites par le lecteur. En conséquence, il publiera ses informations au lecteur pour analyse.  

Comment fonctionne la technologie RFID

Comme nous l'avons déjà indiqué, un système RFID comprend les éléments suivants:

Les deux composants fonctionnent en tandem. En tant que tel, vous devez toujours vous assurer que chacun d'eux est en excellent état si vous souhaitez obtenir les meilleurs résultats de votre système RFID.

Toutes ses applications sont centrées sur l'identification (la capacité d'échanger et d'authentifier des données par voie électronique).

Le lecteur RFID produit des ondes radio, créant ainsi un champ électromagnétique. Si une balise s'en approche, elle recevra les ondes et diffusera les informations enregistrées sur la balise.

Une brève histoire de la RFID 

Maintenant que vous comprenez la principale raison d'être de la technologie RFID, vous vous demandez peut-être comment elle a vu le jour.

Qui a été la première personne à utiliser la technologie et dans quel but?

Eh bien, la technologie RFID est relativement ancienne. Cela remonte à la Seconde Guerre mondiale. Pendant cette période, les armées britanniques, japonaises, américaines et allemandes utilisaient toutes des radars pour identifier les avions des ennemis approchant de leurs territoires. 

Cependant, il y avait un défi car personne ne pouvait différencier ses avions de ceux des ennemis. 

Ce n'est que lorsque les Allemands ont réalisé que si les pilotes faisaient rouler leurs avions à l'approche du radar, ils enverraient des signaux différents. Ces signaux uniques signifieraient que l'avion était sous un pilote allemand. Cette technique est devenue le premier système RFID passif. 

Les Britanniques ont également créé un système AIF (Active Identify Friend / Foe), qui est devenu le premier système RFID actif. Les soldats ont fixé un émetteur sur les avions. Cette puce / émetteur renverrait des signaux au radar identifiant l'aéronef comme étant amical ou dangereux. 

À ce jour, la RFID utilise les mêmes concepts que ceux utilisés par les Allemands et les Britanniques. C'est ainsi:

  • RFID passive (comme l'approche allemande à la guerre). Une étiquette envoie un signal à un transpondeur / lecteur RFID, reflétant le signal pour transmettre des informations. 
  • RFID actif (tel qu'utilisé par les Britanniques). Un tag envoie un signal au transpondeur, et il le diffuse, échangeant ainsi des données. 

Cependant, le premier brevet de technologie RFID a été obtenu par Mario W. Cardullo le 23 janvier 1973.  

Une analyse approfondie de la technologie RFID

Pour vous aider à comprendre l'essentiel de la technologie RFID, nous aborderons en détail ses principaux composants. 

ÉTIQUETTE RFID

Qu'est-ce qu'une étiquette RFID? Eh bien, une étiquette RFID est l'un des composants les plus critiques d'un système RFID. L'étiquette stocke des informations sur une personne ou un actif spécifique.

Par exemple,

Une étiquette peut stocker votre nom, votre numéro d'emploi, vos empreintes digitales et toute autre donnée utile pour l'identification. De plus, une étiquette peut stocker des données concernant l'emplacement d'un actif, le dernier jour de service et toute information supplémentaire qui serait utile pour le suivi des actifs et la gestion des stocks. 

Une balise se compose de deux éléments principaux, notamment:

  • Une antenne. C'est une section qui reçoit et transmet des signaux. Lorsque l'étiquette se déplace dans la plage de lecture du lecteur RFID, l'antenne détecte les signaux et renvoie les données. 
  • Un circuit intégré (IC) / puce RFID. C'est la partie de la balise qui stocke les données. Chaque IC dispose de quatre banques de mémoire - Utilisateur, EPC, TID et Réservé. 

L'étiquette RFID peut être intégrée dans différents matériaux, y compris des cartes, des bracelets, des badges d'employés et des porte-clés.

De plus, vous devez toujours attacher votre étiquette RFID directement à l'actif si vous souhaitez le suivre / l'identifier facilement.  

Types de balises 

Il existe trois principaux types d'étiquettes RFID. Ils incluent:

  • Actif. Ce sont des tags puissants avec un émetteur et une batterie. En raison de ces caractéristiques, ils sont généralement plus volumineux que les passifs. Cependant, ils offrent de meilleures plages de lecture (jusqu'à 100 mètres) et des vitesses de transmission.  
  • Passif. Contrairement aux tags actifs, ceux-ci n'ont pas de batterie. En tant que tels, ils sont petits (1 à 10 mètres) et offrent une portée de lecture limitée. Ils sont également lents dans la transmission des données. 
types de rfid

De plus, il existe une version améliorée des balises passives. Les étiquettes passives assistées par batterie ont une portée de lecture allant jusqu'à 30 mètres et des taux de transfert de données relativement plus rapides. 

Comment sélectionner une étiquette RFID

Lors de la sélection de votre étiquette RFID, vous devez toujours évaluer vos besoins. Si vous souhaitez suivre des éléments loin du lecteur, vous devez en acquérir un actif car il a une portée de lecture allant jusqu'à 100 mètres. Les autres options disponibles incluent des balises passives, basse fréquence, haute fréquence et ultra-haute fréquence.

Les autres facteurs à considérer sont:

  • Prix. Le coût de l'étiquette dépend de sa construction et du volume nécessaire. Par exemple, les balises d'incrustation coûtent de 0.09 USD à 1 à 75 USD, tandis que les balises physiques coûtent entre 1 USD et 20 USD. Si vous achetez en gros volumes, vous obtiendrez un meilleur prix. 
  • Facteurs environnementaux. L'étiquette résiste-t-elle aux températures élevées, à l'eau et aux produits chimiques? Évaluez toujours votre environnement et n'achetez que des étiquettes qui peuvent fonctionner de manière optimale dans les conditions actuelles.
  • Facilité de personnalisation. Vous devez toujours vérifier si la balise est en lecture seule (RO) ou en lecture / écriture (RW). Avec RW, vous pouvez modifier les données régulièrement. De plus, vous devez vérifier la forme et la taille de votre étiquette idéale. 
  • Méthode d'attachement. Quelle technique de fixation souhaitez-vous utiliser avec votre étiquette RFID? S'agit-il d'adhésifs, de rivets ou d'époxy? Vérifiez que l'étiquette que vous utilisez peut être apposée en utilisant votre méthode idéale sans compromettre sa fonctionnalité. 
  • Lecteurs / interrogateurs RFID 

Lecteur RFID

Un lecteur RFID est la partie la plus cruciale du système RFID. Si cette pièce est défectueuse, tout votre système RFID ne fonctionnera pas. 

Ces interrogateurs sont disponibles en deux types différents:

  • Lecteurs RFID fixes. Comme son nom l'indique, les lecteurs fixes restent à un seul endroit. Il est généralement monté sur un mur ou sur toute autre surface. Alors que les lecteurs peuvent avoir une antenne intégrée, la plupart d'entre eux ont un port externe où vous pouvez connecter jusqu'à 32 antennes.  
  • Lecteurs RFID mobiles. Ces appareils sont portables et vous pouvez vous déplacer avec eux vers différents endroits. Ils sont idéaux pour une utilisation dans les magasins où vous devez numériser des étiquettes RFID d'objets cachés. 

Comment sélectionner un lecteur RFID

Lorsque vous sélectionnez votre lecteur, vous devez tenir compte du nombre d'antennes qu'il peut contenir, de la connectivité (LAN, Bluetooth, port auxiliaire, Wi-Fi ou USB) et des autres utilitaires disponibles (HDMI, USB, appareil photo ou GPS). 

De plus, vous devriez vérifier l'accessibilité. Les interrogateurs coûtent entre 400 $ et 3000 $, selon les caractéristiques. Par exemple, les lecteurs USB sont relativement abordables et peuvent coûter environ 400 $.

Antennes RFID

Les antennes RFID sont responsables de la conversion des signaux émis par un interrogateur en ondes captées ultérieurement par des étiquettes RFID. 

Pour comprendre la fonctionnalité des antennes, vous devez vérifier les définitions suivantes:

  • Gain de l'antenne. L'efficacité des étiquettes RFID à générer suffisamment d'ondes pour être détectées par les étiquettes est appelée gain de l'antenne. Plus le gain d'antenne est élevé, plus l'antenne est puissante. 
  • Polarité de l'antenne. Cela fait référence à la capacité de l'antenne RFID à envoyer des ondes radio verticalement ou horizontalement. Une antenne peut être horizontalement linéaire, verticalement linéaire ou à polarisation circulaire. Une polarisation circulaire envoie des ondes qui tournent continuellement entre les plans horizontal et vertical.

Pour obtenir les meilleures plages de lecture, vous devez vous assurer que la polarité de votre antenne est alignée sur celle de l'étiquette RFID. 

Comment sélectionner une antenne 

Lors de la sélection d'une antenne, vous devez tenir compte des facteurs suivants:

  • Gamme de fréquences. Il peut s'agir de 860 MHz - 960 MHz, 902 MHz -928 MHz ou 865 MHz -868 MHz.
  • Polarité. Votre antenne peut être linéaire ou circulaire. Nous recommandons un linéaire qui peut s'aligner avec la polarité de votre étiquette RFID. 
  • Lire la plage. Vous pouvez choisir des plages de lecture en champ lointain ou en champ proche en fonction de vos besoins.
  • Prix. Le prix de l'antenne varie de 50 $ à 300 $. S'assure que vous obtenez toutes les fonctionnalités dont vous avez besoin avant de considérer le prix. 

De plus, vous devez vous assurer que votre antenne est de taille idéale et a une justification de montage simple. 

Câbles RFID 

Les câbles d'antenne RFID connectent le lecteur RFID à l'antenne RFID. Si le câble est défectueux, le lecteur ne sera pas alimenté. En tant que tel, un câble dysfonctionnel conduira à un système RFID non fonctionnel.

Lors de la sélection des meilleurs câbles RFID, vous devez tenir compte des facteurs suivants:

  • Types de connecteurs. Vous devez toujours vous assurer que votre connecteur est compatible avec votre lecteur RFID. Par exemple, un lecteur RFID avec un connecteur femelle RP-TNC nécessite un câble avec une extrémité de connecteur mâle RP-TNC. 
  • Longueur. Assurez-vous toujours que votre câble est suffisamment long pour permettre la fonctionnalité optimale du lecteur quel que soit l'emplacement. Cependant, des câbles plus longs peuvent entraîner une perte de puissance excessive. La solution à cela est de s'assurer que le lecteur RFID et l'antenne sont relativement plus proches afin que vous puissiez utiliser un câble plus court. 
  • Épaisseur et cote d'isolation. Plus le câble est épais, plus l'isolation est élevée. Vous devez vous assurer que votre câble est bien isolé pour éviter une perte de puissance. Plus il est long, plus il devrait être épais. 

Types de transmissions RFID

Types de transmissions RFID

La technologie RFID utilise des ondes électromagnétiques (EW) pour transférer des données. Il existe trois gammes de fréquences principales dans l'EW. Ils incluent:

  • Basse fréquence 
  • Haute fréquence
  • Ultra-haute fréquence

Transmissions basse fréquence

Il s'agit de la transmission de fréquence la plus basse de l'onde électromagnétique. Il offre une plage de lecture relativement étroite et une faible vitesse de transmission. Voici ses principales caractéristiques uniques:

  • Fonctionne dans une plage de fréquences de 30 à 300 kHz. Cependant, la plupart des balises ont une plage fixe de 134 kHz ou 125 kHz.
  • Ils ont une portée de lecture d'environ 10 cm. Une étiquette située à plus de 10 cm du lecteur ne captera pas les ondes radio du lecteur. 
  • Il coûte 0.75 $ à 5 $ par étiquette et est largement utilisé pour le suivi des animaux, le porte-clés de voiture et le contrôle d'accès. Ils sont également idéaux pour une utilisation sur les actifs métalliques et l'environnement liquide.

Bien que les étiquettes basse fréquence soient relativement abordables, elles offrent une mémoire limitée et un faible taux de transmission de données. En tant que tels, ils ne sont pas idéaux si vous souhaitez une vitesse de transmission de données rapide. 

Transmissions haute fréquence 

Cette catégorie de transmission est idéale lorsque votre affectation nécessite une distance de lecture relativement large. Les tags utilisant la haute fréquence peuvent détecter les ondes radio d'un lecteur à 30 cm de distance. 

Leur plage de fréquences principale est 13.56 MHz, et ils coûtent entre 0.2 $ et 10 $ par étiquette. Cette fréquence répond à toutes les normes mondiales, ce qui la rend idéale pour l'identification personnelle, la gestion de la bibliothèque et le contrôle d'accès.

De plus, la transmission haute fréquence est appliquée à la technologie de communication en champ proche (NFC). 

Ultra-haute fréquence 

Malgré la disponibilité de fréquences extrêmement élevées et extrêmement élevées, l'ultra haute fréquence est la fréquence la plus élevée utilisée dans la RFID. Il fonctionne le mieux dans une gamme de fréquences de 300-3000 MHz, avec des fréquences primaires de 860-960 MHz et 433 MHz 

Cette fréquence peut être classée plus loin en:

  • RFID actif. Ces balises utiliseront une plage de 433 MHz. Dans de rares cas, la RFID active applique une plage de fréquences extrêmement élevée allant jusqu'à 2.45 GHz. Il a une portée de lecture allant jusqu'à 100 mètres et coûte entre 25 $ et 50 $. Sa plage de lecture est idéale pour suivre les véhicules et les utiliser dans l'industrie minière et de la construction. Cependant, cela ne fonctionne pas bien dans les environnements métalliques et liquides. 
  • RFID passive. La technologie utilise 860 à 960 MHz et a une portée de lecture allant jusqu'à 25 mètres. Il coûte entre 0.09 et 20 dollars par étiquette et peut être utilisé dans les secteurs de la fabrication, des produits pharmaceutiques, de l'électronique, du chronométrage des courses et de la chaîne d'approvisionnement. Ils ont un taux de transmission de données élevé. 

Normes RFID 

Comprendre les normes RFID vous aidera à choisir le meilleur produit pour votre entreprise. Il offrira également des informations utiles sur les réglementations de l'industrie. 

Que sont les normes RFID? 

Les directives RFID sont les normes qui permettent à un fabricant de rendre les produits compatibles avec ceux d'un autre fabricant. Par exemple, une étiquette fabriquée par le fabricant A devrait bien fonctionner avec un lecteur fabriqué par le fabricant B. 

Les directives RFID régissent également la manière dont la communication entre le lecteur et l'étiquette se produit.

Importance des normes RFID 

Les réglementations standard dans les industries RFID facilitent l'utilisation des produits RFID. Voici quelques-uns des principaux avantages de la normalisation RFID:

  • Développement de produits complémentaires. Tous les produits RFID sont fabriqués selon les mêmes normes et sont donc complémentaires. 
  • Concurrence renforcée. Les normes RFID aident à élargir le marché et à accroître la concurrence. En conséquence, les prix des produits standardisés seront équitables. 
  • Augmente la confiance des utilisateurs. Lorsque vous utilisez un produit standardisé, vous êtes sûr que la qualité et les fonctionnalités sont de premier ordre. 

Qui établit les réglementations RFID? 

Deux organisations internationales réglementent l'industrie RFID. Ils incluent:

  • Organisation internationale de normalisation (ISO)
  • Code de produit électronique Global Incorporated (EPCglobal)

En 1996, l'ISO s'est associée à la Commission électrotechnique internationale (CEI) pour réglementer l'utilisation de la technologie RFID. Plus tard, l'ISO / CEI a formé le Comité technique mixte (JTC). 

Le comité a été chargé de traiter diverses questions RFID, y compris l'interface radio et les protocoles associés, le contenu et le formatage des données et les tests de conformité. 

Outre ces organismes de réglementation internationaux, il existe des comités de normalisation RFID régionaux et nationaux. Les principaux sont:

  • ETSI

ETSI est l'acronyme de European Telecommunications Standards Institute. L'organisme a pour mandat d'établir des normes pour les canaux de communication par ondes radio en Europe. 

  • FCC 

FCC signifie la Federal Communications Commission. L'organisme est chargé de réglementer l'utilisation des ondes radio pour la communication aux États-Unis. 

Puisque l'Europe et les États-Unis ont été les pionniers dans la réglementation de la technologie RFID, la plupart des pays ont adopté leurs normes. Seuls quelques États, comme l'Arménie, ont développé leur norme indépendante. 

Applications RFID 

Applications RFID

La technologie RFID a de nombreuses applications. C'est principalement un élément essentiel des systèmes de défense dans de nombreux gouvernements du monde entier. D'autres applications cruciales incluent:

  • Gestion de l'inventaire. Peu importe que vous gériez un supermarché, une usine de fabrication ou une entreprise de vente au détail; La technologie RFID simplifiera la gestion des stocks! 
  • Suivi des actifs. La technologie RFID vous permet de suivre votre emplacement. De cette façon, vous serez en mesure de savoir quand ils quittent les zones autorisées, freinant ainsi le vol.
  • Suivi du personnel. Les responsables des ressources humaines utilisent la RFID pour suivre leur personnel. Ils peuvent obtenir des données sur la fréquentation, les performances et de nombreux autres éléments sans tracas. 
  • Contrôle d'accès. Si vous souhaitez limiter le nombre de personnes pouvant accéder à une pièce particulière, vous pouvez utiliser la technologie RFID. Tous les employés autorisés auront une étiquette pour les aider à accéder au lieu. 
  • Identification. La technologie RFID est utilisée dans les bibliothèques, les bureaux gouvernementaux et de nombreuses autres institutions pour faciliter l'identification.
  • Suivi des animaux. Les étiquettes à basse fréquence ont une reconnaissance de normes mondiales pour une utilisation dans le suivi du bétail. Ils s'attachent bien aux tissus des animaux, ce qui en fait les meilleures balises de suivi.
  • Anti-contrefaçon. Dans le secteur pharmaceutique, les fabricants utilisent la technologie RFID pour authentifier leurs produits. 

D'autres utilisations de la technologie RFID comprennent la gestion de la chaîne d'approvisionnement, le chronométrage des courses, la pêche à la traîne, le suivi de la présence aux événements, le suivi des véhicules et la localisation en temps réel. 

Vous pouvez envisager d'autres équipements RFID, notamment des portails RFID, des imprimantes RFID, des mappeurs de puissance RF et des adaptateurs GPIO. 

Points essentiels à savoir avant d'acheter un système RFID

Investir dans le bon système RFID peut être coûteux. Vous pourriez finir par dépenser jusqu'à 3500 $! En tant que tel, vous devez entreprendre des recherches approfondies sur les besoins pour vous assurer que le système profitera à votre entreprise.

  • Pensez au retour sur investissement. L'installation d'un système RFID est-elle une nécessité pour votre entreprise? Cela va-t-il augmenter les ventes et améliorer l'efficacité? Avant de commencer le processus d'installation, vous devez entreprendre une étude de faisabilité d'application et de coût. N'achetez-le que si vous êtes convaincu que vous avez une portée suffisamment grande pour être gérée à l'aide de la technologie. De cette façon, vous serez assuré d'un retour sur investissement.
  • Coût de fonctionnement. Vous devez évaluer les dépenses fixes et récurrentes. Les coûts fixes peuvent inclure l'achat du lecteur RFID, des étiquettes RFID et des imprimantes RFID. D'autre part, les dépenses récurrentes peuvent consister à acheter des rubans d'imprimante, des incrustations RFID et le renouvellement des logiciels. Après avoir accédé à tous vos coûts, le rapport devrait prouver que l'investissement est viable. 
  • Vérifiez votre environnement. Les systèmes RFID peuvent être affectés par votre environnement. Avant de vous installer pour installer la RFID, assurez-vous qu'elle est compatible avec votre environnement. De cette façon, vous éviterez d'acheter des composants RFID qui ne fonctionneront pas de manière optimale. Par exemple, certaines étiquettes RFID ne fonctionneront pas bien sur les surfaces métalliques. En tant que tel, vous devez l'éviter si vous souhaitez suivre un actif métallique. 
  • Tenez compte des besoins en personnel. N'oubliez pas que l'efficacité de votre système RFID dépendra de la bonne exécution de l'échange de données entre une étiquette et un lecteur. En tant que tel, vous devez engager un professionnel pour tester les meilleurs protocoles de localisation et d'installation pour l'appareil. De plus, vous devriez obtenir les conseils d'un expert sur les meilleures techniques pour vous assurer que la technologie fonctionne de manière optimale. 

Investir dans un système RFID peut changer la donne. Cependant, si vous en retirez les bénéfices dépendra de la manière dont vous exécutez le projet. 

Étant donné que la technologie RFID est relativement nouvelle pour de nombreuses personnes, nous avons préparé ce guide complet du débutant pour vous guider à chaque étape de la mise en œuvre du système RFID.