Technologie des supports main-libres de la société Teamaxess

I. Caractéristiques du support 
Carte à puce RFID
Format ISO (54x86 mm)
Epaisseur < 0.9 mm
Imprimée des deux cotés en quatre couleurs (UV-Offset)
Recouvert d'un coté par une couche TRW
Disponible au choix avec une technologie de puce Legic ou TI Tag-IT ISO 15693

II. Explications des termes
Carte à puce RFID Le terme RFID (Radio Frequency IDentification) concerne l'utilisation d'une fréquence radio pour identifier automatiquement un objet. Voir ci-après la description de la technologie.
Couche TRW Couche ThermoRewritable qui veut dire que selon la température appliquée sur cette couche, l'encre s'efface à une température de X° et l'écriture se fait à une température de Y°.

III. Généralités sur la technologie RFID : Radio Frequency IDentification

La technologie des Fréquences Radio (RF) est utilisée dans de nombreuses applications comme la Télévision, la radio, le téléphone cellulaire, les radars, et les systèmes d'identification automatiques. Le terme RFID (Radio Frequency IDentification) concerne l'utilisation d'une fréquence radio pour identifier automatiquement un objet. Les applications du RFID sont par exemple :
  • La perception de péage automatique, règlement automatique de vos courses.
  • le suivi et le pistage des chemins de fer, des véhicules, des biens de toute sortes, ...
  • Le contrôle d'accès
  • L'identification des animaux, des arbres (cf ville de Paris).

Les ondes radio utilisées dans cette technologie sont classées par leur fréquence exprimées en kilohertz (kHz), megahertz (mHz), ou gigahertz (gHz). 
Le RFID est une technologie souple, facile à utiliser, et tout à fait adaptée aux traitements automatiques. Il combine les avantages inconnus des autres systèmes d'identification :
  • Il ne requiert aucun contact ni champ de vision particulier pour fonctionner
  • Il peut fonctionner dans de multiples environnements (eau, obscurité, ...)
  • Il apporte un haut niveau d'intégrité de données car la contrefaçon de cette technologie est plus difficile.

Ces devices, qu'on appelle transpondeurs, marqueurs ou étiquettes, peuvent être fixés sur presque n'importe quoi, depuis un véhicule à une palette de marchandises, en passant par des arbres ou des êtres vivants !

Le RFID utilise des fréquences radio comprises entre 50 kHz et 2,5 gHz. un système RFID est composé des éléments suivants :

  • un device RFID (encore appelé transpondeur, ou étiquette) qui contient les données de l'élément à identifier
  • une antenne utilisée pour transmettre le signal entre le lecteur et le device
  • un lecteur qui reçoit le signal émis par le device et qui se charge du traitement.

Le RFID est issu de l'invention du radar faite lors de la seconde guerre mondiale. Son utilisation commerciale a commencé dans les années 70 pour identifier le bétail. L'une des dernières utilisation que vous connaissez certainement tous en France concerne le passage des péages autoroutiers sans s'arrêter. Dans le monde de l'industrie, l'utilisation du RFID s'est largement répandue dans les années 80. Les constructeurs automobiles ont commencé à l'utiliser. Les devices étaient fixés sur les carcasses des véhicules prêts pour la cabine de peinture. A cette époque les sociétés comme Intermec, Siemens, Texas Instruments, Philips, et Motorola ont réduit la taille de l'étiquette à celle d'un ongle.
 

IV. Les différents éléments de la technologie RFID 


Figure 1 : Système RFID avec le lecteur + l'antenne et la carte Tag-it.

Les devices sont programmés avec des données qui identifient l'objet sur lequel ils seront placés. Les devices existent en plusieurs versions (lecture seule ou lecture-écriture, ...) et peuvent pour chacun d'eux exister en version actif (présence d'une pile) ou passif. Précisons que le contenu des devices en lecture-écriture peut être modifié des centaines de milliers de fois. Ce chiffre est donné à titre de garantie car comme il n'y a pas de partie mécanique dans ce device, il peut théoriquement fonctionner éternellement.

Cas des supports mains-libres :
C'est un support d'information qui combine le traitement d'un signal et le stockage des  données. Il est constitué d'un circuit électronique (ou "circuit intégré"), diffusé sur un circuit imprimé et couplé à une antenne. L'énergie nécessaire au fonctionnement du tag est fournie par le champ électro magnétique émis par le lecteur (tag passif).

Les étiquettes ré-emettent le signal qui leur est envoyé par le lecteur en y ajoutant l'information qu'elles contiennent. Le signal transporté par l'onde radio ou hyperfréquence est démodulé, c'est à dire séparé de l'alimentation, pour effectuer le traitement de lecture ou d'écriture. 

A noter que la géométrie de l'antenne dépend de la fréquence de fonctionnement du tag et surtout de la distance de lecture/écriture.
La fréquence de fonctionnement des cartes mains-libres est de 13.56 MHz (HF:Hautes Fréquences).

Composition de la carte main-libre Tag-It de Texas Instruments :
La carte Tag-it est basée sur la norme ISO 15693.
Elle contient un circuit résonnant relié à une puce à l'intérieur d'une carte en plastique. L'inducteur est composé d'une antenne en aluminium et 2 couches d'aluminium dessus et dessous de la carte joue le rôle de condensateur.
Les deux couches sont mises en contact avec les contacts traversant (voir le schéma 2). 
Pour protéger le système contre des influences corrosives, l'aluminium est recouvert d'encre GravureResist. 
Pour accroître les performances, le condensateur de la Tag-It est équilibré. 
La dernière version de la Tag-It Texas Instruments (Tag-it Inlay (HF-I) ISO15693) a une mémoire de 2K bits en lecture/écriture et 64 bit "unique" qui est la clé de la carte (ID). 
Pour plus de renseignements techniques sur la Tag-It : Spécifications - Bulletin Produit - Guide Référence


Figure 2 : Schéma structurel de la Tag-it
Tout système RFID comprend au moins une antenne qui émet et réceptionne les signaux RF. Dans certains systèmes, une seule antenne effectue les 2 opérations, dans d'autres une antenne envoie le signal et une seconde les réceptionne. Comme vous vous en doutez certainement le nombre et le type d'antenne dépendent de l'application à mettre en place. Une antenne a la taille d'une assiette à dessert. Plus de 30 mètres peuvent séparer l'antenne du device dont on veut lire le contenu. Seule ombre au tableau, les objets métaliques que les RF ne peuvent traverser. Dans ce cas il convient de placer le device à l'extérieur du produit.
Le lecteur RFID par l'intermédiaire du transmetteur RF est capable d'emettre un signal, de recevoir les réponses correspondantes. Le lecteur identifie ainsi les étiquettes, suivant la nature de l'étiquette et son contenu, le portillon autorise ou non le passage.

La technologie RFID permet à un lecteur d'identifier sans problème une cinquantaine d'étiquettes par secondes, c'est près de 40 fois plus rapide qu'avec les codes barres.

Sources ayant servies à la rédaction de cette présentation : Techbourse.com -> RFID et Tiris -> Tag-It