L'étiquette électronique est un support d'informations 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.

Souvent appelées "transpondeur" (TRANSmitter/resPONDER) à cause de leurs fonctions de réponse et d'émission, l'étiquette - radio ou tag répond à une demande transmise par le lecteur et concernant les données qu'elle contient. La mémoire d'un transpondeur comprend généralement une ROM (Read Only Memory), une RAM (Random Access Memory) ainsi qu'une mémoire programmable non volatile pour la conservation des données selon le type et le degré de complexité du produit. La mémoire ROM contient les données de sécurité ainsi que les instructions de l'OS (Operating System) de l'étiquette en charge des fonctions de base telles que le délai de réponse, le contrôle du flux de données, et la gestion de l'énergie. La mémoire RAM est utilisée pour les stockages temporaires de données pendant les processus d'interrogation et de réponse. L'énergie nécessaire au fonctionnement du tag est fournie soit par une pile interne (ou batterie) pour les tags actifs ou semi-actifs, soit téléalimenté par le champ électro-magnétique émis par le lecteur (tags passifs).

La base station émet des ondes radio dans un espace de quelques centimètres à plusieurs dizaines de mètres, selon la puissance de l'alimentation et la fréquence radio utilisée. Quand une étiquette RF passe dans le champ électromagnétique, elle détecte le signal de la base station. Le lecteur lit les données encodées dans le transpondeur et celles-ci sont envoyées au serveur pour être traitées. La base station peut également participer au traitement du signal ainsi qu'au contrôle de parité, à la détection et à la correction d'erreurs.

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Un système RFID permet donc d’écrire, de stocker et d’effacer de l’information sur la puce électronique du tag. En plus du transfert de données sans contact, la communication via l’antenne, permet également, des transferts sans visibilité entre le lecteur et l'étiquette au travers de matériaux opaques à la lumière, cette lecture pouvant s'effectuer simultanément sur plusieurs étiquettes.
Les différents systèmes RFID sont caractérisés principalement par leur fréquence de communication. Cependant, outre cette fréquence porteuse, d'autres caractéristiques définissent également les étiquettes RFID et constituent la base de leurs spécifications :

• l'origine et la nature de l'énergie
• la distance de lecture
• la programmabilité
• la forme physique
• la taille mémoire
• les propriétés du packaging (matériau)
• le nombre de tags lus simultanément (anti-collision)
• et bien sur le coût

LES FREQUENCES D'UTILISATION

FREQUENCES DE COMMUNICATION

L'antenne du transpondeur est le moyen par lequel il procède à la détection du champ ainsi qu'à la transmission de sa réponse à l'interrogation. Elle émet des signaux radio pour l'activer, lire et écrire des données. L'antenne est également intégrée à la base station pour devenir un lecteur qui peut être configuré comme un équipement fixe ou mobile. Elle est donc le lien entre le transpondeur et la base station. Le champ électromagnétique produit par une antenne peut être maintenu de manière continue ou bien activé par un capteur si l'interrogation n'est pas requise de manière constante.

Le dialogue entre le tag et le lecteur est régit par un protocole de communication dont la principale caractéristique est la fréquence radio d'échange.Plusieurs fréquences de communication cohabitent au sein de la technologie RFID, les principales sont : < 135 KHz 13.56 MHz 863 à 915 MHz 2.45 GHz Sachant que chaque pays conserve la possibilité d'affecter ces fréquences à d'autres usages spécifiques avec également des puissances d'émission différentes.Une certaine uniformisation de l'usage des fréquences est en cours de définition au travers d'une division du monde en trois régions : Région 1 = Europe, ex Union Soviétique et Afrique Région 2 = Amériques du nord et du sud Région 3 = Asie et Australie Région 1 Région 2 Région 3 LF 125 kHz 125 kHz 125 kHz HF 13.56 MHz 13.56 MHz 13.56 MHz UHF 869.4 - 869.65 MHz 950 MHz 902 - 928 MHz SHF 2.446 - 2.454 GHz 2.427 - 2.47 GH 2.4 - 2.4835 GHz

Le tableau ci-dessous dresse un aperçu des avantages et inconvénients des tags par fréquence de communication :   LF< 135 kHz HF13.56 MHz UHF863 à 915 MHz SHF2.45 GHz Capacité de données De 64 bits lecture seul à 2kbits lecture-écriture Classiquement tags lecture-écriture avec 512 bits de mémoire (max: 8kbits partitioné) Classiquement tags lecture-écriture avec 32 bits de mémoire (max: 4kbits partitioné en 128 bits) De 128 bits à 32 kbits partitioné Produits disponibles Read-only et read/write Read-only et read/write Read-only et read/write Read-only et read/write, télé-alimenté et batterie assisté Transfert de données Faible taux de transfert: inférieur à 1kbits/s (~200bits/s) Environ 25 kbits/s en général (existe en 100 kbits/s) Environ 28 kbits/s Généralement < à 100 kbits/s mais peu aller jusqu'à 1 Mbits/s Distance de lecture Typiquement du contact à 0.5 m pour les tags télé-alimentés, sinon ~ 2 m Pour les tags télé-alimenté de l'ordre du mètre Pour les tags télé-alimenté de l'ordre du mètre Qq dizaine de centimètre pour les passifs et qq dizaine de mètres pour les actifs Mode de lecture Les versions lecture unique et lecture multiple sont disponibles Les versions lecture unique et lecture multiple sont disponibles Lecture unique et lecture multiple, omni-directionnel Lecture unique et lecture multiple Limites de fonctionnement - 40 à + 85 °C Peu sensible aux perturbations électro-magnétiques industrielles - 25 à + 70 °C Faiblement sensible aux perturbations électro-magnétiques industrielles - 25 à + 70 °C Sensible aux perturbations électro-magnétiques. Peut être perturbé par les autres systèmes UHF à proximité - 25 à + 70 °C Fortement sensible aux perturbations électro-magnétiques réfléchies par le métal et absorbées par l'eau Applications Process de fabrication Identification de véhicules et de container Contrôle d'accès Identification animale Suivi de flotte de véhicules Bagages Librairie Service de location Laveries automatiques Logistique Logistique Suivi de flotte de véhicules Automatisation d'entreprises Contrôle d'accès Logistique militaire Péage automatique

Les normes en RFID

Pour une interopérabilité, les équipement RFID (lecteurs et tags) doivent impérativement être normalisés quant à leur mode de fonctionnement soit, pour une fréquence d'utilisation donnée, que n'importe quel tag soit lu par n'importe quel lecteur. On parle alors de protocole de communication.

La normalisation des protocoles de communication entre tags et lecteurs s'inscrit dans le cadre d'un comité technique commun à l'ISO (International Organization for Standardization) et à l'IEC (International Electrotechnical Commision): le JTC1 couvrant les technologies de l'information. Le sous-comité qui nous intéresse est le SC31 relevant de l'identification automatique et des techniques de saisies de données.

Ce sous comité gère au niveau international le transfert d'informations (commentaires, propositions, votes ...) entre l'ensemble des commissions nationales des pays membres. Pour la France, l'organisme porteur de cette Commission de Normalisation (CN31) est l'AFNOR (Association Française de Normalisation).

Les normes relatives aux protocoles de communication (air-interface) ont pour désignation:

• ISO 18000-1 : le vocabulaire
• ISO 18000-2 : pour des fréquences de communications inférieures à 135 KHz
• ISO 18000-3 : pour une fréquence de fonctionnement à 13,56 MHz
• ISO 18000-4 : pour une fréquence de 2,45 GHz
• ISO 18000-6 : pour des fréquences comprises entre 860 et 930 MHz
• ISO 18000-7 : pour un fonctionnement en 433 MHz

La parution de ces normes est prévue pour fin 2003 pour les tirets 2, 3 et 4; et à l'été 2004 pour les autres.