Gamme de lecture
Dans les bandes de fréquences inférieures, la portée de lecture des étiquettes passives ne dépasse pas quelques mètres, principalement en raison du faible gain d’antenne. (À basse fréquence, les longueurs d’onde électromagnétiques sont très élevées, de l’ordre de plusieurs kilomètres parfois, et beaucoup plus longues que les dimensions des antennes intégrées
aux étiquettes RFID. Le gain d’antenne est directement proportionnel à la taille de l’antenne par rapport à la longueur d’onde. Par conséquent, le gain d’antenne à ces fréquences est très faible). À des fréquences plus élevées, la portée de lecture augmente généralement, en particulier lorsque des étiquettes actives sont utilisées. Cependant, comme les bandes de haute
fréquence posent des problèmes de santé pour les humains, la plupart des organismes de réglementation, tels que la FCC, ont imposé des limites de puissance aux systèmes UHF et micro-ondes, ce qui a réduit la portée de lecture de ces systèmes haute fréquence à 10 à 30 pieds en moyenne dans le cas des étiquettes passives.
Tags actifs et tags passifs
Pour des raisons historiques, les étiquettes passives sont généralement exploitées dans les bandes LF et HF, tandis que les étiquettes actives sont généralement utilisées dans les bandes UHF et micro-ondes. Les premiers systèmes RFID ont utilisé les bandes HF et LF avec des étiquettes passives parce que le coût était prohibitif à l’époque pour faire autrement.
Aujourd’hui, cependant, cela change rapidement. Les récentes avancées technologiques ont rendu possible l’utilisation à la fois d’étiquettes actives et des bandes de fréquences plus élevées, et c’est la tendance dans l’industrie.
Liquides et métaux
Les performances des systèmes RFID seront affectées par l’eau ou les surfaces humides. Les signaux HF, en raison de leurs longueurs d’onde relativement longues, sont mieux à même de pénétrer dans l’eau que les signaux UHF et micro-ondes. Les signaux dans les bandes de fréquences élevées sont plus susceptibles d’être absorbés par les liquides. Par
conséquent, les étiquettes HF sont un meilleur choix pour l’étiquetage des conteneurs contenant des liquides.
Le métal est un réflecteur électromagnétique et les signaux radio ne peuvent pas le pénétrer. Par conséquent, le métal ne fait pas seulement obstacle à la communication s’il est placé entre une étiquette et un interrogateur, mais la simple présence proche de métal peut avoir des effets néfastes sur le fonctionnement d’un système ; lorsque du métal est placé près d’une antenne, les caractéristiques de cette antenne sont modifiées et un effet délétère appelé désaccordage peut se produire.
Les bandes de haute fréquence sont plus affectées par le métal que les bandes de basse fréquence. Pour marquer des objets en métal, des liquides ou des matériaux à forte permittivité diélectrique, des précautions particulières doivent être prises, ce qui entraîne une augmentation des coûts.
Interférence d’autres systèmes radio
Les systèmes RFID sont sujets aux interférences des autres systèmes radio. Les systèmes RFID fonctionnant dans la bande LF sont particulièrement vulnérables, en raison du fait que les fréquences LF ne subissent pas beaucoup d’affaiblissement sur le trajet, ou s’atténuent très peu sur de courtes distances, par rapport aux fréquences plus élevées. Cela signifie que
les signaux radio d’autres systèmes de communication fonctionnant pratiquement à la même fréquence BF auront des intensités de field élevées au niveau de l’antenne d’un interrogateur RFID, ce qui peut se traduire par des interférences. À l’autre extrémité du spectre, les systèmes à micro-ondes sont les moins susceptibles de subir des interférences, car l’affaiblissement sur le trajet dans la bande des micro-ondes est beaucoup plus élevé que pour les basses fréquences, et il faut généralement une ligne de visée pour que les radiateurs à micro-ondes interfèrent.
Taux de données
Les systèmes RFID fonctionnant dans la bande BF ont des débits de données relativement faibles, de l’ordre de Kbits/s. Les débits de données augmentent avec la fréquence de fonctionnement, atteignant la gamme des Mbit/s aux fréquences micro-ondes.
Taille et type d’antenne
En raison des grandes longueurs d’onde des signaux radio basse fréquence, les antennes des systèmes LF et HF doivent être beaucoup plus grandes que les antennes UHF et micro-ondes afin d’obtenir un gain de signal comparable. Cela va cependant à l’encontre de l’objectif de rendre les étiquettes RFID petites et bon marché. La plupart des concepteurs de
systèmes renoncent au gain d’antenne au nom du contrôle des coûts, ce qui se traduit finalement par une faible portée de lecture pour les systèmes LF et HF. Il existe cependant une limite inférieure à la taille des antennes LF et HF et, par
conséquent, les étiquettes LF et HF sont généralement plus grandes que les étiquettes UHF et micro-ondes.18 La figure 2-4 illustre les deux types de concepts de couplage antenne/étiquette RFID. La fréquence de fonctionnement dictera également le type d’antenne utilisé dans un système RF. En BF et HF, on utilise un couplage inductif et des antennes inductives, qui sont généralement des antennes de type boucle. Aux fréquences UHF et micro-ondes, on utilise le couplage capacitif et les antennes sont de type dipôle.
Problèmes d’orientation
Les antennes inductives, telles que celles utilisées en BF et HF, fonctionnent en « flood- ing » une zone de lecture avec un rayonnement RF. En plus des grandes longueurs d’onde des ondes kilométriques et décamétriques, cela permet d’inonder la zone de lecture d’un interrogateur avec un signal uniforme dont l’intensité ne varie pas d’une extrémité à l’autre. En revanche, les antennes dipôles, telles que celles utilisées sur les fréquences UHF et micro-ondes, fonctionnent en émettant des signaux
ponctuels de l’émetteur au récepteur. Ceci, en plus des longueurs d’onde relativement courtes des signaux UHF et micro-ondes à haute fréquence, donne lieu à de petites ondulations dans la zone de lecture d’un interrogateur UHF ou micro-ondes, de sorte que l’intensité du signal ne sera pas uniforme d’une extrémité à l’autre de la zone de lecture et diminuera même jusqu’à zéro en certains points, créant des « nulls » ou des points invisibles. Les étiquettes RFID positionnées dans ces points nuls sont ren- dues invisibles pour un interrogateur RF, ce qui peut évidemment poser des problèmes dans les systèmes UHF et micro-ondes. Les points nuls peuvent également provenir de la désaccordation des étiquettes, qui se produit lorsque deux étiquettes sont placées à proximité l’une de l’autre ou à proximité de liquides, de métaux et d’autres matériaux ayant une permittivité diélectrique élevée. Les systèmes UHF et micro-ondes sont plus sensibles aux différences d’orientation de l’antenne. Les antennes inductives ont peu de gain directionnel, ce qui signifie que les forces des signaux à une distance donnée sont les mêmes au-dessus, au-dessous, devant ou derrière l’antenne, les antennes dipôles ont un gain plus fortement directif et des différences significantes dans la force du field à une distance donnée existeront entre les points devant le dipôle et au-dessus de lui. Pour les étiquettes UHF et micro-ondes orientées vers le haut de l’interrogateur (imaginez une boîte sur le côté passant à travers un interrogateur de porte de quai), les intensités de signal pourraient ne pas être assez élevées pour permettre la communication. Tous ces phénomènes obligent les systèmes RFID UHF et micro-ondes à mettre en œuvre une forme de modulation plus complexe, appelée saut de fréquence, pour pallier leurs inconvénients.
Sécurité d’accès
Les données des codes à barres ne sont pas très sûres. Comme les codes à barres nécessitent une ligne de visée et sont donc placés de manière très visible à l’extérieur des emballages, toute personne disposant d’un lecteur de codes à barres
standard ou même d’un appareil photo peut intercepter et enregistrer les données. Les systèmes RFID offrent un niveau de sécurité beaucoup plus élevé. Comme mentionné précédemment, les systèmes RFID offrent à l’utilisateur la possibilité d’empêcher l’interception par des tiers, de limiter l’accès non autorisé au système et de crypter les données sensibles.
Néanmoins, les puces RFID équipant les cartes bancaires sans contact ne sont pas chiffrées, et sont totalement lisibles sans outils techniques complexes. Un simple lecteur RFID à quelques dizaines d’euros permet ainsi de lire le contenu d’une puce RFID de CB : numéro de carte, date d’expiration, etc. Il est donc prudent de s’équiper d’un système de protection tiers, comme celui développé par NoPickpocket en France. Le petit antivol équipant leur système de protection, permet de bloquer toute tentative de lecture non sollicitée et ainsi éviter les transactions frauduleuses. Plus d’infos en suivant ce lien : antivol NoPickpocket.
