Le lecteur RFID émet des ondes radio de fréquences spécifiques via des antennes RFID. Les ondes « donnent de l'énergie » aux tags pour qu'ils puissent communiquer en émettant un identifiant unique. Ils n'ont pas besoin de piles et peuvent être utilisés pendant de nombreuses années. Le lecteur traite les données pour que nous puissions les intégrer dans notre application et leur donner du sens. La plage de lecture typique est de 0 à 12 mètres. Les systèmes RFID UHF Gen2 comprennent : des lecteurs, des antennes, des imprimantes et des étiquettes ou étiquettes RFID. Dans cet article, je définirai avec une brève explication chacun des principaux éléments lors de la mise en œuvre d'un projet RFID.

ANTENNES RFID

Les antennes RFID sont chargées d'émettre et de recevoir des ondes qui nous permettent de détecter les puces RFID. Lorsqu'une puce RFID traverse le champ de l'antenne, elle s'active et émet un signal. Les antennes créent différents champs d'ondes et couvrent différentes distances.

Type d'antenne : les antennes à polarisation circulaire fonctionnent mieux dans les environnements où l'orientation de l'étiquette varie. Les antennes à polarisation linéaire sont utilisées lorsque l'orientation des tags est connue et contrôlée et est toujours la même. Les antennes NF (Near Field) permettent de lire les tags RFID à quelques centimètres près.

Angle de couvert et gain : L'utilisation d'antennes avec des gains compris entre 8,5 et 10 dbi ou plus nous permettra d'émettre plus de puissance et d'obtenir un taux de lecture plus élevé. L'angle d'ouverture dépend de la zone à couvrir, par exemple : 70 ° , 100 ° , etc. Plus les antennes ont d'ouverture, moins la distance de détection est grande.

Nombre d'antennes : les lecteurs standard hautes performances ont 2 ports, 4 ports ou 8 ports. Le nombre d'antennes est généralement choisi en fonction de l'espace de lecture que l'on souhaite détecter ou de la densité de tags à lire. Les lecteurs fixes à 2 ou 4 ports sont généralement utilisés. Certaines marques disposent de multiplexeurs qui permettent de connecter jusqu'à 32 antennes dans le même lecteur.

LECTEURS RFID

Il existe plusieurs types de lecteurs ; Lecteurs RFID fixes, lecteurs RFID portables, lecteurs RFID pour Smartphone et lecteurs USB. Pour lire une haute densité d'étiquettes ou des exigences de précision de détection de 100 %, les meilleurs lecteurs RFID fixes sont : Impinj R420, ThingMagic M6e, Zebra FX9500. Et si nous devons utiliser des lecteurs portables, nous recommandons le Zebra MC9190, Impinj AB700 Zebra RFD8500. Pour choisir le bon lecteur, nous devons prendre en compte plusieurs facteurs :

Zone de lecture : Les lecteurs fixes servent principalement à couvrir une zone précise : un point près d'une porte, une machine, sur un tapis roulant, dans une caisse, etc. Les lecteurs mobiles permettent de lire en déplacement et de réaliser des inventaires ou des recherches de RFID. des balises que nous ne voyons pas.

Ratio de lecture : les besoins en puissance d'émission et en capacité de lecture sont déterminés par le nombre de tags à détecter dans un temps précis. Les applications les plus complexes sont celles où il existe une forte densité de tags, de liquides ou de produits métalliques. La puissance maximale de lecture est marquée par la réglementation autorisée dans chaque pays ou zone selon le type de fréquence (ETSI, FCC).

Le type de lecteur rfid : la question est souvent de savoir s'il faut utiliser un lecteur fixe ou un lecteur portable. Ce facteur dépend de l'application. Par exemple, si nous sommes dans un magasin ou un entrepôt où nous devons faire des inventaires et des mouvements, il est pratique d'utiliser un terminal portable. Si la zone de lecture est fixe, il est pratique d'installer un lecteur qui couvre la zone et de laisser la tâche automatisée. Par exemple pour détecter des palettes ou des produits dans les zones d'expédition.

Lecteurs USB : Ces lecteurs donnent d'excellents résultats lorsque nous devons enregistrer ou lire très peu d'étiquettes à différents moments du processus de fabrication ou pour la validation de documents dans les bureaux. Deux exemples clairs sont le Nordic Stix et le ThingMagic USB Reader.

ÉTIQUETTES ET ÉTIQUETTES RFID

Les facteurs essentiels sont : la taille, l'orientation, l'angle de lecture, la zone où se trouve la puce et le type de puce.

Taille : la taille de la puce est un facteur très important, pour la simple raison que plus l'étiquette RFID a d'antenne, meilleure est la sensibilité et la détection. Que la réponse du tag soit toujours la même ou très similaire à chaque détection, nous sommes alors en mesure de développer des applications fiables et robustes. Les antennes sont généralement en aluminium ou en cuivre.

Orientation et angle de lecture : Si nous avons des antennes circulaires, nous n'avons pas à nous soucier beaucoup de l'orientation. L'orientation du tag est inquiétante lorsqu'on cherche à les détecter avec des antennes linéaires. Dans ce cas, il faut tester si la meilleure position de la balise est verticale ou horizontale, comme c'est le cas lors de l'utilisation de la balise ShortDipole. Il existe des antennes omnidirectionnelles à deux dipôles, comme FROG 3D et WEB, qui permettent de détecter les tags quelle que soit leur orientation. La plage de lecture de ceux-ci est généralement inférieure en raison de la composition de l'antenne.

Circuit intégré (IC) : Ce sont les puces internes de l'étiquette RFID. Les plus courants sont les Impinj Monza, NXP et Higgs. Il existe des circuits intégrés avec plus ou moins de mémoire, de 96 bits à 512 bits. Ils disposent de mémoires supplémentaires, d'un système d'alarme EAS, d'une possibilité de verrouillage avec des mots de passe, etc. Il existe également des circuits intégrés qui combinent les deux technologies RFID/NFC sur la même puce. Lorsque plus de mémoire est nécessaire, nous pouvons la placer dans une base de données externe et associer un identifiant qui identifie la puce.

Zone de localisation : il est très important de prendre en compte où ira le tag appliqué pour que la solution rfid soit réussie et réponde aux plages de lecture nécessaires. Gardez à l’esprit que le métal fait rebondir les ondes RF et que l’eau les absorbe. Il existe des solutions pour les étiquettes métalliques qui nous permettent de placer les étiquettes sur le métal et de les détecter correctement. Le matériau et l'adhésif à utiliser sont déterminés par des facteurs environnementaux tels que l'intérieur ou l'extérieur, les températures élevées, comme c'est le cas dans le suivi des produits pharmaceutiques ou alimentaires ainsi que d'autres applications spéciales.

Étiquette de prix RFID : Si l'application nécessite un grand volume d'étiquettes, ce sera sûrement le facteur le plus important pour déterminer le prix et mesurer le retour sur investissement.

CODAGE RFID

Nous nous demandons souvent comment encoder les informations contenues dans les balises. Avec les imprimantes RFID telles que les imprimantes Zebra ZT410 0 R110xi, nous pouvons encoder la puce et imprimer n'importe quel code-barres ou numéro. Nous pouvons également encoder des tags avec des lecteurs USB, des lecteurs fixes ou des lecteurs portables. Mais où encoder les informations ? Généralement lors de la lecture des tags, c'est l'EPC ou le TID qui est lu. Les TID ne sont pas modifiables et sont composés d'un numéro unique provenant de l'usine. L'espace EPC de la balise est ce qui est enregistré, modifié et avec lequel nous interagissons normalement. Les tags disposent d'une mémoire interne (mémoire utilisateur) où nous pouvons enregistrer des informations supplémentaires.