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12 systèmes de lecture RFID

L'identification par radiofréquence s'impose dans le suivi des opérations de production et l'optimisation de la chaîne logistique. Quels sont les usages d'un PDA ? D'un lecteur fixe ? D'un tunnel ? Industrie et Technologies vous aide à y voir plus clair.

Adopter la RFID (identification par radio fréquence), c'est avant tout choisir une technologie de capture d'information parmi d'autres : le code-barres, le code bidimensionnel, la reconnaissance vocale, etc. En matière de traçabilité, la RFID s'impose quand ses avantages le justifient et quand son retour sur investissement (ROI) est clairement établi. Et ces dernières années, elle marque des points. La technique gagne en rapidité et en fiabilité. L'étiquette RFID ou tag, cet ensemble formé d'une puce électronique et d'une antenne, est de plus en plus exploitée dans le suivi et la gestion de bacs, de palettes et autres contenants. Dans un tel schéma logistique fermé, les étiquettes sont collées sur les bacs. Au contraire, en circuit ouvert, elles sont posées sur des articles et sont jetables. Étant donné le prix d'un tag (10 à 15 centimes), l'équilibre économique n'est pas toujours évident à définir.

Identifier unitairement et en aveugle plusieurs articles

« Tous les marchés sont touchés, constate néanmoins Jean-Christophe Lecosse, le directeur du Centre national de référence RFID (CNRFID). Les industries aéronautique, pharmaceutique, ferroviaire et textile utilisent la RFID pour suivre des opérations de production, pour améliorer l'optimisation des stocks et de la chaîne logistique, le service au consommateur et la lutte contre la contrefaçon. Le ROI est partagé entre l'industriel, le logisticien et le distributeur. C'est pourquoi des marques telles que Celio, Zara, ou Déca-thlon, qui cumulent des gains de productivité à tous les niveaux de la chaîne, rentabilisent rapidement une infrastructure RFID. C'est sur les inventaires, la gestion des invendus et des approvisionnements que les magasins réalisent les meilleurs bénéfices. »

Qu'apporte la RFID par rapport au code-barres ? Elle peut identifier unitairement et en aveugle, à travers un carton ou une palette, un grand volume d'articles. Avec une réussite de près de 100 %. « Entre 2004 et 2009, la technologie a progressé de 30 à 350-400 tags lus par seconde, rappelle Jean-Christophe Lecosse. La fiabilité de l'identification est devenue quasi parfaite dans des environnements humide ou métallique. La distance de lecture est aussi bien meilleure, tout comme la diversité des types de lecture (table, raquette, antennes au sol, PDA, portique, etc.). Autre avantage : on peut coupler la RFID avec d'autres technologies, en incrémentant des informations grâce à des capteurs de température ou de choc. »

Actif ou passif ?

Un lecteur RFID communique avec un tag selon plusieurs phases : il envoie de l'énergie électromagnétique à la puce, pour l'activer ; puis il l'interroge, écoute la réponse et la communique à un système d'information. Un lecteur est également capable d'écrire dans une puce. La communication se fait via des antennes radio. La puissance du lecteur et le type d'antenne utilisés déterminent la distance de lecture, un paramètre essentiel.

Choisir un système de lecture, c'est d'abord choisir une fréquence de communication et un type d'étiquette. Le principe est simple : le champ doit « éclairer » ni trop ni trop peu, sous peine de manquer des objets ou de toucher des produits circulant ailleurs.

Les puces actives sécurisent le transport de produits coûteux

En optant pour la haute fréquence (HF), on décide de lire au contact (moins de 20 cm, comme le passe Navigo). Avec la très haute fréquence (UHF), on peut couvrir une zone allant d'un à plusieurs mètres. Cette technologie a fait ses preuves. Elle est souvent liée au protocole de communication EPC Gen2 de l'organisme GS1 France. Celui-ci s'est imposé comme le standard RFID dans la grande distribution et l'industrie, car il garantit l'unicité de chaque objet identifié par RFID.

Tous ces tags sont « passifs » ; ils utilisent le champ magnétique généré par un lecteur. Au contraire, les puces actives, qui ont leur propre énergie embarquée, sont capables d'émettre en continu. Ces dernières peuvent être repérées à plusieurs dizaines, voire centaines de mètres. Elles sont plus chères (15 euros), mais nécessitent des lecteurs plus simples (environ 500 euros contre 5 000 euros). La RFID active est surtout utilisée pour sécuriser le transport de produits coûteux ou périssables et contrôler leur température à distance. Quelques modèles de PDA peuvent être équipés de modules RFID passifs mais aussi actifs.

Une fois déterminée la fréquence idéale, quel lecteur choisir ? Plusieurs systèmes peuvent cohabiter sur un site, pour permettre l'identification des mêmes marchandises dans plusieurs situations. « Un lecteur est associé à une ou plusieurs antennes, dont le choix dépend des conditions de lecture, de l'orientation des tags et de l'environnement, détaille Jean-Claude Tetelin, le directeur technique du CNRFID. Les antennes UHF peuvent être à polarisation linéaire ou circulaire. Les premières sont parfaites quand les tags se présentent toujours avec la même orientation. Sinon, mieux vaut les secondes, surtout lorsqu'il y a un risque de réflexions du signal RF. »

PDA, raquette ou tunnel ?

Notons qu'une antenne peut être intégrée à un lecteur mobile (comme sur les téléphones). Dans ce cas, sa taille est réduite, ce qui implique une distance d'activation (et donc de lecture) assez faible. Au contraire, si l'antenne est déportée de l'électronique et reliée par un câble, on parle alors de raquette car l'antenne est généralement placée au bout d'un manche. « Ceci permet à l'opérateur d'atteindre des zones de lecture difficiles d'accès (haut de rayonnage, objets cachés, etc.), explique Jean-Claude Tetelin. Le choix d'une antenne intégrée ou déportée ne dépend que de l'ergonomie souhaitée par le client. Un contrôleur SNCF préférera le PDA, un bibliothécaire choisira la raquette. »

Concrètement, le fabricant et intégrateur STID indique : « Nos modules RFID et les antennes de lecture sont intégrés dans des packagings (tables, portiques, etc.) définies en fonction de contraintes fonctionnelles (la température, la robustesse, la place disponible) et réglementaires (normes de sécurité portant sur un type de produit). »

Un tunnel RFID sert à identifier des articles en continu

Pierre-Antoine Larera de Morel, le directeur commercial de STID, développe actuellement une application : « Nous installons au premier trimestre 2010 une infrastructure RFID chez un industriel agroalimentaire à Aix-en-Provence. Le suivi porte sur les bacs et des plateaux transportant des produits au cours de leur fabrication. Nous fournissons cinq lecteurs UR one, qui couvrant des distances courtes et moyennes (6 mètres maxi), et deux lecteurs URF, des boîtiers à antennes multiples permettant des configurations de lecture à des distances et volumes plus importants (10 mètres). Les UR one sont des ensembles monoblocs très compacts de 30 cm de côté environ, intégrant électronique et antenne. Trois d'entre eux sont liés à un système de fixation articulé, permettant à un opérateur d'approcher l'antenne d'un bac. Les deux URF permettent d'identifier plusieurs contenants en même temps dans un plus grand volume, avec deux à quatre antennes par poste. »

Autre type de lecteur : le tunnel RFID est placé sur un convoyeur pour identifier des articles en continu. Cela afin de comparer et valider automatiquement les expéditions avec les commandes. « Le tunnel permet d'identifier en quelques secondes un nombre important d'articles en vrac, en piles ou en cartons, assure Maria Kaganov, le directeur marketing produits du fabricant Tagsys. Lié à e-connectware, notre outil de gestion des données RFID, le tunnel permet ainsi de faire remonter en temps réel les informations collectées vers le système de gestion des données d'un client. » Et de garantir « 99,95 % de taux de lecture des produits », à l'instar du fabricant textile Serge Blanco, qui a pu « diviser par dix le temps consacré à la réception et au contrôle des colis sur le site de Toulouse »

RAPIDITÉ

Lire 300 articles instantanément à travers un carton ou une palette.

« Lire » 400 articles par seconde

La RFID permet d'identifier unitairement et en aveugle, à travers un carton ou une palette, jusqu'à 400 étiquettes par seconde. La distance de lecture et de l'écriture dans la puce dépend de la fréquence utilisée mais aussi de la puissance du lecteur et du type d'antenne. Le choix du type de lecteur se fait aussi en fonction de l'environnement de travail.

LE PLUS LÉGER

LE MOBISHOT DE MAINTAG 80 grammes dans la main Le fabricant Maintag, connu pour sa gamme d'étiquettes miniatures robustes, propose le Mobishot, un lecteur RFID au format téléphone. Celui-ci est durci pour des environnements industriels. Équipé d'une interface Bluetooth (100 m), il répond à la norme de protection IP54 (chute 1,2 m sur béton) et peut être utilisé de 0 °C à + 45 °C. Il est conçu pour des applications de traçabilité courte distance et de collecte ; la consultation et mise à jour de données logistiques, d'inventaire et de maintenance. FICHE TECHNIQUE Fréquence : HF 13,56 MHz Dimensions : 110 x 45 X 40 mm Poids : 80 g Certifications : CE / bi protocole : Iso 14 443 A-B ; Iso 15 693 Prix : 400 à 600 euros

LE PLUS POLYVALENT

LE MC9090G-RFID DE MOTOROLA Il ne craint pas les chocs Le terminal MC9090G-RFID est le premier lecteur RFID portatif tout-terrain à disposer d'une antenne RFID intégrée de série, plutôt qu'un module RFID ajouté. Créé pour résister aux chutes fréquentes sur le béton ou l'exposition à l'eau, il est capable de lire les étiquettes RFID dans des environnements de travail sales, tels que les quais de chargement ou les entrepôts. Le MC9090G propose de multiples fonctions de capture de données et de communication : un réseau local sans fil Wi-Fi complet 802.11a/b/g, un lecteur de codes-barres, le Bluetooth, un écran haute résolution et le logiciel Windows Mobile 5.0. ccFICHE TECHNIQUE Fréquence : UHF 865-868 MHz Dimensions : 27,3 x 11,9 x 19,5 cm Poids : 1 kg Certifications : Conforme ETSI302 208 v121, protocoles LLRP et XML natifs, compatibles Biztalk Server Prix : 3 584 euros

LE PLUS INTELLIGENT

ccL'IF 61 D'INTERMEC Il pilote votre traçabilité Grâce à la combinaison d'un processeur Intel Celeron M 600 MHz et d'une mémoire pouvant atteindre 1 Go, le lecteur RFID IF61 d'Intermec est aussi un véritable ordinateur, capable de piloter des applications RFID complexes. L'IF61 est doté d'un circuit alimenté d'entrées/sorties qui permet le contrôle direct de périphériques tels que des détecteurs de présence et des voyants lumineux. Exemple d'application : l'IF61 peut être programmé pour enregistrer les bons d'expédition d'une journée complète, comparer les étiquettes des palettes lues avec les bons conservés en mémoire et pousser un périphérique à émettre un signal sonore ou visuel pour chaque palette correctement chargée ou non. ccFICHE TECHNIQUE Fréquence : UHF 865, 869, 915 et 950 MHz Dimensions : 34,2 x 22,6 x 10,8 cm Poids : 2,550 kg Certifications : EPCglobal UHF Gen 2 ; Iso 18 000-6b ; Iso 18 000-6c ; Philips Version 1.19 ; Fairchild G1 ; IP64 Prix : 3 100 euros à 3 650 euros (hors antennes)

« 1 500 pièces suivies sur le nouvel A 350 »

PAUL-ANTOINE CALANDREAU CHEF DE PROJET FLYABLE RFID D'AIRBUS

« Pour suivre les opérations de maintenance du nouvel A350 (dont la production de sous-ensemble débute entre 2010 et 2011) nous allons utiliser des produits RFID passifs UHF. Sur chaque appareil, environ 1 500 composants et systèmes (clapets électroniques, calculateurs embarqués, masques, sièges...) recevront une puce RFID à haute mémoire. Ils seront suivis le long d'une chaîne logistique complète, allant des équipementiers au montage jusqu'aux réparateurs. Chaque tag sera encodé à la production, au moyen de lecteurs fixes ou mobiles. À l'assemblage, nous envisageons d'utiliser des tables dotées de 4 antennes RFID capables d'identifier les pièces placées dessus, ainsi que des portiques et des PDA. Notre flotte de lecteurs est mixte (par exemple Intermec ou Motorola). Le choix du matériel se fait au cas par cas, en partenariat avec notre intégrateur Odin Technology. Deux critères sont essentiels : la compatibilité des lecteurs avec notre infrastructure (bâtiments, logiciels, etc.) et le processus dans lequel ces lecteurs seront utilisés. »

Le modèle Batave

La valeur du marché mondial de la technologie RFID a atteint 5,56 milliards de dollars en 2009, soit une légère progression par rapport à 2008, selon l'institut IDTechEx. Une petite moitié de ce volume est générée par les ventes d'étiquettes et de lecteurs. L'autre partie est représentée par les systèmes sans contact comme le passe Navigo de la RATP. Au niveau européen, les experts prévoient que la RFID pèsera près de 1,8 milliard d'euros en 2010. Mais en France, selon Eurostat cette fois, seuls 3 % des entreprises utilisent la RFID. Si l'Hexagone se situe dans la moyenne européenne, la Finlande (8 %) et la Hollande (9 %) sont, comme souvent, précurseurs.

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