Choisir la bonne technologie RFID

La RFID est un mot à la mode ces derniers temps pour tous ceux qui s’intéressent à l’identification des articles. Jusqu’à présent, le fidèle code-barres a été la tactique d’identification de choix et a servi de nombreuses entreprises pendant des décennies. Cependant, la RFID continue de se développer comme une alternative possible. Bien que la RFID ne puisse pas remplacer les codes à barres dans toutes les situations, elle offre certains avantages dont vous pouvez tirer parti pour votre entreprise. La mise en œuvre de la RFID dans votre entreprise est plus complexe que l’utilisation d’un simple code-barres, mais nous allons vous aider à apprendre ce que vous devez savoir pour commencer.

La RFID étant très différente du code-barres, il peut être difficile de savoir si elle conviendra à votre entreprise. La première étape dans la décision d’utiliser la RFID consiste à identifier votre ou vos besoins spécifiques :

• Vous avez besoin d’une lecture hors ligne du site ?
• Quelles sont les plages de lecture requises ?
• Devrez-vous vous contenter de lire et de traiter les étiquettes RFID ou en créer également ?
• Avez-vous besoin d’une sérialisation pour chaque article ?
• L’article sera-t-il mobile ou fixe une fois lu ? A quelle vitesse va-t-il se déplacer ?
• L’article contient-il du métal dans sa construction, sa surface extérieure ou son emballage ?
• Quels facteurs environnementaux l’étiquette RFID va-t-elle rencontrer ? Eau/pluie/neige/brouillard ?
• Votre application utilisera-t-elle des lecteurs fixes ou mobiles ?

Dans ce qui suit, nous allons passer en revue les bases de la RFID et tous les composants qui constituent un système RFID. L’examen de ces points et des questions ci-dessus vous aidera à déterminer si la RFID est une solution adaptée et réalisable pour vos besoins en matière de suivi de l’identification automatique.

Avant d’aborder tous les éléments d’un système RFID, il est préférable d’examiner certains des principes de base de la technologie elle-même.

Types de RFID

La RFID se décline essentiellement en 3 types différents, chacun ayant ses propres avantages et limites. Dans le secteur de l’identification automatique, l’UHF est la plus courante, mais il est utile de savoir comment distinguer chacune d’elles.

LF (basse fréquence)

La RFID basse fréquence fonctionne dans la gamme 135kHz et a une portée de lecture très courte (un pouce ou 2 normalement). Ce type de RFID nécessite essentiellement un contact avec un lecteur pour capturer les données. Bien que ce type ne soit pas utile pour le suivi des produits, vous le trouverez intégré dans les cartes d’identité et autres applications de porte-clés pour le contrôle d’accès/de stationnement, l’authentification, la gestion de la présence aux événements, la billetterie et le paiement par carte.

HF (Haute Fréquence)

La RFID haute fréquence fonctionne dans la gamme des 13,56 MHz et a une courte portée de lecture d’environ 10 cm normalement, mais avec des lecteurs spécialisés et des étiquettes plus grandes, vous pouvez atteindre près de 3 pieds. Les étiquettes RFID HF présentent moins de problèmes d’interférence que les UHF. Bien que leur portée soit limitée, elles constituent une bonne solution pour l’étiquetage de petits objets sur les lignes automatisées. La lecture à grande vitesse est également possible, ce qui a fait de HF une bonne option dans les environnements de soins de santé où de petits flacons et échantillons doivent être lus.

UHF (ultra haute fréquence)

La RFID à ultra-haute fréquence fonctionne entre 902 et 928 MHz en Amérique du Nord et peut être lue jusqu’à environ 3 mètres. L’UHF est devenue l’option la plus utilisée dans les applications Auto-ID en raison de sa longue portée de lecture et de ses coûts réduits. L’UHF pose davantage de problèmes d’interférence, mais un système bien conçu peut surmonter ces problèmes. La RFID UHF est également bien adaptée au montage sur des étiquettes, ce qui en fait l’option parfaite pour les étiquettes au niveau des articles/conteneurs.

RFID passive ou active

Quelle que soit la gamme de fréquences, les systèmes RFID peuvent être passifs ou actifs. Cette différence fait référence au fait que les étiquettes RFID elles-mêmes disposent de leur propre source d’énergie (une batterie). Les étiquettes actives sont un peu plus chères et sont normalement plus grandes physiquement. Si vous avez un badge de péage électronique, vous utilisez la RFID active. Comme elles ont leur propre source d’énergie, les étiquettes actives ont une portée de lecture beaucoup plus grande et peuvent être lues à grande vitesse. Pour les besoins de l’Auto-ID, les étiquettes passives sont les plus courantes, car elles sont suffisamment fines pour être des étiquettes et ne coûtent que 0,10 à 0,20 dollar, au lieu de 25 à plus de 100 dollars. Avec une étiquette passive, le lecteur alimente l’étiquette qui renvoie ensuite ses données au lecteur. Tout ce qui suit se concentre sur la technologie UHF passive, car elle est la mieux adaptée et la plus utilisée pour le suivi des produits.

Comment fonctionne la RFID

Avec un système UHF passif, vous avez 4 composants principaux : l’étiquette, l’antenne, le lecteur et le PC hôte. Le lecteur scanne chaque antenne qui lui est rattachée, de sorte que lorsqu’une étiquette entre dans le champ d’une des antennes, elle est mise sous tension. Une fois alimentée, l’étiquette « rétrodiffuse » ses informations que l’antenne peut alors capter. C’est la partie la plus délicate de tout système, car c’est là que les interférences entrent en jeu. Les liquides absorbent le signal projeté, tandis que les métaux le reflètent. Les performances d’un système varient considérablement en fonction de l’objet à étiqueter, de l’emplacement de l’étiquette et du nombre d’articles que vous essayez de lire en même temps.

Dans le cas où le tag est alimenté et lu correctement, les données du tag sont traitées par le lecteur et envoyées sur votre PC hôte. Sur votre hôte, vous exécuterez un type de logiciel pour utiliser les informations de l’étiquette lue. Il peut s’agir d’un logiciel de suivi des actifs, d’un système de gestion des stocks ou même d’une application de suivi des événements. Comme les codes à barres, les étiquettes RFID sont un simple identifiant, mais elles peuvent être lues plus rapidement et automatiquement sans problème de ligne de site ou d’orientation. Comme chaque étiquette porte un numéro unique, les méthodes de suivi des articles ne seront limitées que par vos besoins et les capacités du logiciel.

Les limites de la RFID

Bien qu’elle puisse sembler être la technologie parfaite au premier abord, la RFID a ses limites. Nous avons déjà abordé plusieurs de ses problèmes d’interférence, notamment lorsqu’il s’agit de liquides et de métaux. En réalité, presque tous les types de matériaux peuvent limiter la précision et la portée d’un système RFID. Un palais rempli de produits non métalliques/liquides pourrait quand même avoir des problèmes, car avec une collection dense d’articles, ceux qui se trouvent au milieu du palais pourraient ne jamais recevoir assez de signal d’antenne pour s’allumer.

S’il serait formidable de pouvoir appuyer sur un bouton et lire toutes les étiquettes RFID de votre bâtiment, la technologie n’est pas encore tout à fait au point. La lecture d’étiquettes individuelles ou de petites collections d’étiquettes est votre meilleure chance de garantir une précision de lecture de 100 %. De nombreuses installations de distribution qui utilisent la RFID lisent d’abord une étiquette de signal pour l’ensemble de la palette à son arrivée, puis la décomposent pour capturer les articles individuels.

Le point principal à retenir est que la technologie RFID est beaucoup plus sensible à l’environnement dans lequel elle est utilisée qu’un système de code-barres. Une étude appropriée du site et des tests approfondis sont toujours indispensables pour mettre en œuvre une solution RFID. La conception d’un système doit tenir compte de l’endroit où placer les étiquettes, de la manière dont elles seront scannées et de la nature des produits. Pour bénéficier de la plupart des avantages d’un système RFID, vous devez organiser votre système de la bonne manière.

Parties d’un système RFID

Maintenant que nous avons abordé certaines des bases de la RFID, nous pouvons commencer à examiner en détail les composants spécifiques de chaque système. Comme nous l’avons déjà mentionné, le choix des composants appropriés dépend fortement de la manière dont vous utiliserez la RFID et du type d’articles que vous essayez de lire.

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Tout système doit commencer par le choix d’une étiquette RFID performante compte tenu des exigences de lecture, des contraintes de taille et du type d’application. Une étiquette se compose de deux parties : le chipset et l’antenne. Le chipset stocke les données uniques de l’étiquette, détermine la quantité d’informations qu’il peut stocker et les fonctions de sécurité disponibles. L’antenne permet à la puce de recevoir de l’énergie et de transmettre des informations. Normalement, plus l’antenne est grande, meilleure est la portée. Il existe une variété de jeux de puces et de conceptions d’antennes conçus pour fonctionner dans tous les types d’applications.

Bien qu’il n’existe pas d’étiquette universelle, l’étiquette UHF Alien Squiggle fonctionne bien dans de nombreux environnements grâce à sa grande antenne. Cela signifie que les étiquettes font toujours environ 4″ de large.

Bien que ces étiquettes soient toutes en papier, il existe également des étiquettes rigides dans un boîtier en plastique pour les environnements plus difficiles. Pour trouver l’étiquette qui convient à votre application, vous devrez tester plusieurs conceptions et placements afin de déterminer le chipset et l’antenne les plus performants.

Imprimante RFID

Une fois que vous avez trouvé une étiquette appropriée à utiliser dans votre application, vous devez vous procurer une imprimante pour les encoder. Une imprimante RFID dédiée facilite l’encodage des étiquettes et vous permet également d’imprimer des codes à barres sur l’étiquette. Vous pouvez vous demander pourquoi vous voudriez utiliser des codes-barres en même temps que la RFID. Les informations imprimées peuvent être des informations supplémentaires qui ne sont pas disponibles dans la partie RFID de l’étiquette, mais elles constituent également une sécurité redondante en cas d’endommagement de l’étiquette. L’utilisation conjointe des codes à barres et de la RFID garantit que, quel que soit l’endroit où l’étiquette est utilisée, les données sont toujours accessibles.

Le choix d’une imprimante spécifique dépendra en fin de compte du volume d’étiquettes que vous allez produire. Il existe des imprimantes pour petits volumes comme la PC43t d’Intermec et des modèles robustes et rapides comme la R110Xi4 de Zebra. L’avantage supplémentaire d’une imprimante RFID dédiée est qu’elle est également une imprimante d’étiquettes générale. Vous obtenez vraiment deux appareils en un.

Lecteurs

Les lecteurs RFID sont disponibles en 3 styles différents, selon la manière dont vous allez collecter les données.

Lecteurs RFID fixes
Les lecteurs fixes sont utilisés pour créer des portails de lecture automatisée. Avec un lecteur fixe, vous aurez normalement 2 à 4 antennes attachées à celui-ci pour lire les étiquettes lorsqu’elles passent. Ce type de lecteur est le plus souvent utilisé pour lire les étiquettes lorsqu’elles entrent dans une pièce, passent par les portes de quai d’un entrepôt ou se déplacent sur un convoyeur. Le lecteur lui-même sera connecté à un PC hôte ou à votre réseau pour transmettre toutes les données de l’étiquette. Comme ces lecteurs sont normalement utilisés dans des applications automatisées, ils disposent normalement de connexions supplémentaires pour prendre en charge des capteurs de présentation externes ou des piles lumineuses afin d’informer les utilisateurs de la fin de la lecture. Le Speedway Revolution d’Impinj est un exemple de lecteur fixe supportant 4 antennes conçu pour les applications industrielles.

Lecteurs RFID mobiles
Les lecteurs RFID mobiles sont identiques à un ordinateur mobile standard, mais avec l’ajout d’une antenne et d’un lecteur RFID. Ces types de lecteurs sont conçus pour lire manuellement les étiquettes lors de déplacements et disposent également de fonctions de lecture de codes à barres. En tant qu’ordinateur mobile, des modèles comme le Motorola MC3190-Z sont l’outil idéal pour effectuer un suivi des actifs ou des inventaires basés sur la RFID. Toutes les données RFID scannées peuvent être utilisées dans un logiciel fonctionnant localement sur l’appareil ou envoyées à un système plus vaste via un réseau sans fil. De nombreuses installations RFID utilisent à la fois des lecteurs fixes et mobiles.

Lecteurs RFID de bureau
Pour les applications qui ont besoin d’un lecteur juste à côté d’un PC pour une saisie facile, il existe des appareils qui agissent de la même manière qu’un scanner de codes-barres de base, c’est-à-dire qu’ils émettent des données de clavier simples. Les lecteurs fixes et mobiles ne seront pas aussi « plug-and-play ». Les lecteurs de bureau sont toujours connectés à un PC et, grâce au logiciel fourni, vous pouvez saisir les données des étiquettes RFID dans presque toutes les applications. Comme ces appareils sont conçus pour être utilisés sur un ordinateur de bureau, leur portée de lecture est très courte, de l’ordre de 30 cm au maximum. Pour une lecture rapide et facile, les lecteurs de bureau comme le Motorola DS9808-R sont la solution la plus simple.

Middleware

L’intergiciel est le logiciel qui permet d’utiliser toutes les informations de votre étiquette RFID à des fins spécifiques. Comme indiqué précédemment, il peut s’agir d’un logiciel de suivi des stocks, d’un système de gestion des actifs ou de tout autre type d’application. Ce qu’il faut retenir, c’est qu’une étiquette RFID contient beaucoup plus d’informations qu’un code à barres et que les lecteurs RFID (à l’exception des modèles de bureau) ne produisent pas de données textuelles de base sur clavier comme les lecteurs de codes à barres. Quelle que soit l’application que vous finirez par utiliser, elle devra spécifiquement prendre en charge les lecteurs RFID.

Les lecteurs fixes et mobiles ont un langage qu’ils utilisent appelé Low Level Reader Protocol (LLRP). Le LLRP est un protocole normalisé que toute application peut utiliser pour prendre en charge les lecteurs RFID. Dans le cas de certains lecteurs mobiles, le fabricant peut disposer d’une application de conversion intégrée qui utilise le LLRP pour sortir ensuite le texte du clavier comme un scanner. Ce n’est pas souvent le cas. Vous devez donc toujours vous assurer que votre application middleware prendra en charge les lecteurs LLRP et RFID.

La bonne solution RFID pour votre entreprise

Grâce à cet aperçu, vous avez appris les bases de la RFID et les composants essentiels de tout système. La technologie RFID peut être un outil très puissant dans un large éventail d’applications pour tous les types d’entreprises, mais vous avez également constaté qu’il ne s’agit pas non plus d’une solution toute faite. Chaque installation RFID est unique et nécessite une planification et des tests approfondis avant toute décision finale. Dans de nombreux cas, les entreprises commencent par une installation limitée d’une RFID. Ils commencent avec un seul portail ou seulement quelques lecteurs mobiles. Au fur et à mesure que le processus de test et les pilotes se développent, il est alors possible de déployer un système à plus grande échelle.

Trouver la bonne solution RFID est toujours un défi et il est essentiel de disposer des ressources et de l’aide appropriées. Si la RFID semble être une solution adaptée à votre entreprise ou si vous avez des questions supplémentaires, n’hésitez pas à appeler nos experts – nous sommes toujours heureux de vous aider à trouver la solution adaptée à vos besoins.