Radio Frequency IDentification (RFID)
Technologie d'identification utilisant la communication par ondes radioélectriques.
Les tags (marqueurs) RFID correspondent à un couple puce électronique / antenne, apposé sur un produit permettant l'identification à distance grâce à un lecteur qui capte les informations contenues dans la puce. Ces tags peuvent être de deux types : actif ou passif.
Exemple : numéro de produit, numéro de lot, description sommaire...
1. Les catégories de tags
1.1. Tags actifs
Tout d'abord, il y a les tags actifs qui sont munis d'une batterie interne qui fournit constamment en courant la puce, et permet l'amplification de l'émission (allant de dizaines de mètres à quelques centaines). Ces derniers ont l'avantage d'avoir une distance de lecture plus importante donc, une plus grande capacité mémoire, et un temps de réponse plus rapide. Cependant, la durée de vie du tag dépend de la durée de vie de la batterie.
Exemple : Transpondeurs d'avion, systèmes Bluetooth Low Energy (BLE)...
1.2. Tags passifs
Les tags passifs quant à eu n'ont pas de batterie, c'est le signal électromagnétique émis par le lecteur qui permet au tag de fonctionner par induction de courant. Lorsque le courant induit est suffisant, la puce est correctement alimentée et transmet l'information. Du fait de l'absence de batterie, la distance d'émission est plutôt courte (quelques mètres)
Exemple : Anti-vol de supermarché...
1.3. Tags semi-actifs
Il existe de plus des tags dits semi-actifs, qui sont des tags actifs nécessitant une action humaine pour émettre l'information.
1.4. Tags semi-passifs
De même, les tags dits semi-passifs sont des tags ayant une source d'énergie interne, cependant elle n'est utilisée que pour le fonctionnement de la puce, et non pas pour l'émission d'information
1.5. Tags dits "battery-powered"
Il existe des tags actifs pouvant être mis en mode silencieux et réactivés plus tard lorsque ceux-ci reçoivent un signal de lecteur. Il est donc plus précis de les appeler tags battery-powered. Ils ont donc une source d'énergie pour constamment alimenter la puce, mais peuvent être programmés de manière à économiser la batterie, en ne l'activant que sous certaines conditions, ou à intervales réguliers. Ainsi, ces tags peuvent incorporer un ou plusieurs autre capteurs, relevant humidité, température, choc, vibrations...
2. Les mémoires de tags
Une autre distinction peut être faite entre les tags suivant leur mémoire. Les tags peuvent donc être classés comme read-only (lecture seule), Write One Read Many (WORM) ou read/write (ré-inscriptible)
2.1 Mémoire Read-only
Les tags à mémoire lecture seule sont typiquement des tags passifs, semblables à des codes barres, comportant peu d'information, avec une mémoire non modifiable à moins de reconfigurer la puce électroniquement. Ces tags sont disponibles en différentes versions : à distance de lecture, nombre de bits de données, et température de fonctionnement variants.
2.2 Mémoire WORM
Les tags à mémoire WORM (trad : écrite une fois, lue plusieurs fois) permettent d'être vendus vierge, afin que l'acheteur puisse y mettre ses propres données, mais une fois ces données inscrites, le tag devient un tag Read-only.
2.3. Mémoire Read/Write
Les tags à mémoire ré-inscriptible fonctionnent de la même manière qu'une mémoire disque, car les données peuvent être éditées, supprimées, de nouvelles peuvent être ajoutées un nombre illimité de fois.
Bandes fréquence
En plus des différents types de tags, les systèmes RFID varient suivant la fréquence à laquelle ils fonctionnent. Les quatre bandes de fréquence radio primaire, allant de 30 kHz à 5.8 GHz, sont les basses fréquences, les hautes fréquences, les ultra hautes fréquences, et les fréquences micro-onde.
Pour communiquer, tag et lecteur doivent être sur la même plage de fréquences, ainsi parmi les étiquettes passives, on retrouve trois familles de fréquences :
- les fréquences basses (125-135 kHz)
- la fréquence haute (13.56 MHz)
- les fréquences ultra hautes UHF (865-928 MHz)
Le choix de la fréquence dépend de l'application, de la taille du tag, et de la distance de lecture de ce dernier. En général, plus la fréquence est haute, plus les échanges sont rapides, et plus c'est cher.
Basse fréquence
Dans la gamme des basses fréquences (30-300kHz), seule la bande de 125 à 135 kHz est utilisée en RFID. Cette bande de fréquence est généralement utilisée avec des tags passifs avec de courtes distances de lecture (quelques centimètres), et à moindre coût. À cette fréquence, les tags fonctionnent généralement bien même dans un contexte humide (pluie), et aux alentours de métaux.
Exemple : contrôle d'accès, identification animale, suivi des actifs...
Haute fréquence
Les hautes fréquences (3-30 MHz) sont souvent réduites à la seule fréquence : 13.56 MHz. Cette fréquence permet un échange de données rapide malgré le fait qu'en pratique les tags utilisés sont généralement passifs, et une distance de lecture allant jusqu'à 1 mètre. Cette fréquence assure une certaine robustesse face aux éléments environnementaux, tels que l'eau ou la poussière.
Exemple : bibliothèques, manufactures pharmaceutiques, e-passeport...
Ultra haute fréquence
Les tags passifs varient entre 865-868 MHz en Europe, et 902-928 MHz aux Etats-Unis, tandis que les tags actifs varient entre 315-433 MHz. Les ultra hautes fréquences permettent une distance de lecture plus importante (3 à 6 mètres pour les tags passifs, plus de 30 mètres pour les tags actifs) ainsi qu'un débit plus conséquent que les bandes précédentes.
Exemple : très utilisé en supply-chain...
Complément
| Type de féquence | Fréquence de fonctionnement | Distance de lecture (m) | Taux de transfert | Technologies | Normes |
|---|---|---|---|---|---|
| Basse fréquence | 125-135 kHz | 0,5 | 1 kb/s | EM4102/4200, EM4450/4550, TEMIC AT5567/AT5577, Hitag 1, Hitag 2, Hitag S2048 | ISO 142231, ISO 18000-2 |
| Haute fréquence | 13,56 MHz | 1 | 25 kb/s | Mifare Classic 1k/4k, Mifare Ultralight, Mifare DESfire EV1/EV2, NTAG... | ISO 14443, ISO 15693, ISO 18000-3 |
| Ultra haute fréquence | 865-868 MHz (EU), 902-928 MHz (US) | 3-6 | 28 kb/s | ISO 18000-6 |
De plus, lorsque l'émission se fait à très haute fréquence, on parle de champ lointain, sinon on se situe dans le champ proche. Dans le cas du champ lointain, le tag et le lecteur utilisent la composante électrique de l'onde radio, tandis que dans le cas du champ proche, c'est la composante magnétique.
Near Field Communication (NFC)
Le NFC (Near Field Communication), soit communication en champ proche, est donc un sous-ensemble particulier de la RFID. Il consiste à communiquer à haute fréquence (à 13.56MHz), afin d'échanger des données de manière fluide et rapide. Ce qui séduit, c'est la distance de lecture (de l'ordre de quelques centimètres), assurant une sécurité supplémentaire.
Exemple : Avec un smartphone NFC vous pouvez payer ou prendre les transports en commun, simplement parce que le smartphone émule la carte à puce sans contact à 13.56MHz qu'attend le terminal de paiement ou le valideur.
Ainsi, le NFC est le RFID utilisent la même technologie, mais pour deux activités différentes.
Sources
https://ela.fr/rfid-active-vs-rfid-passive-quelles-differences.html
https://www.futura-sciences.com/tech/definitions/tech-rfid-4187/
https://www.springcard.com/fr/blog/news/what-is-the-difference-between-rfid-and-nfc
https://www.frandroid.com/comment-faire/comment-fonctionne-la-technologie/237303_lenfc-2
https://www.digitaltrends.com/mobile/what-is-nfc/
https://cdn.intechopen.com/pdfs/6177.pdf
https://www.barcoda.fr/content/33-mieux-comprendre-la-technologie-rfid