Démarrer avec la RFID

Un système RFID UHF comporte trois parties : un lecteur, une ou plusieurs antennes et des étiquettes. Le lecteur génère un signal radio de 920–925 MHz et l'envoie via l'antenne. Lorsqu'une étiquette passive entre dans le champ de l'antenne, elle récupère l'énergie de l'onde radio pour alimenter sa minuscule micropuce (nécessitant généralement seulement ~10 microwatts). La puce module ensuite le signal entrant et le rétrodiffuse. reflétant essentiellement une version modifiée. Ce signal réfléchi transporte le code produit électronique (EPC) unique de l'étiquette.

L'ensemble du cycle de lecture. de la transmission de la requête à la réception de la réponse de l'étiquette. prend environ 1–3 millisecondes. C'est ce qui permet à un seul lecteur d'inventorier plus de 200 étiquettes par seconde en utilisant le protocole anti-collision EPC Gen2. La perte de signal aller-retour est importante (-40 à -80 dB), c'est pourquoi la puissance TX du lecteur (généralement 30 dBm / 1 watt) et la sensibilité de la puce d'étiquette (jusqu'à -22 dBm) sont des spécifications aussi critiques.

La RFID couvre plusieurs bandes de fréquences, mais l'UHF (860–960 MHz) domine les applications commerciales car elle offre le meilleur équilibre entre la portée de lecture, la vitesse et le coût des étiquettes. Le LF (125 kHz) lit à moins de 10 cm à ~1 étiquette/sec. bon pour le suivi des animaux mais trop lent pour la logistique. Le HF/NFC (13,56 MHz) atteint ~1 m à ~50 étiquettes/sec. idéal pour les paiements et les cartes d'accès. L'UHF atteint 1–12+ mètres à 200+ étiquettes/sec. idéal pour la chaîne d'approvisionnement, la vente au détail et le suivi des actifs.

Dans la bande 920–925 MHz du Vietnam, les lecteurs utilisent le spectre étalé par sauts de fréquences (FHSS) sur plusieurs canaux. La formule est la suivante : fréquence = 920,0 + (index_canal × 0,5) MHz. Une configuration typique utilise 6 canaux [0, 2, 4, 6, 8, 10] couvrant de 920,0 à 925,0 MHz pour une séparation maximale des canaux.

Channel Index → Frequency (MHz)   Formula: f = 920.0 + (idx × 0.5)

Ch 0  → 920.0    Ch 4  → 922.0    Ch 8  → 924.0
Ch 1  → 920.5    Ch 5  → 922.5    Ch 9  → 924.5
Ch 2  → 921.0    Ch 6  → 923.0    Ch 10 → 925.0
Ch 3  → 921.5    Ch 7  → 923.5

Typical: use [0, 2, 4, 6, 8, 10] for max channel separation

Chaque étiquette RFID UHF comporte deux composants essentiels : un motif d'antenne (aluminium gravé ou imprimé sur un substrat PET) et une micropuce (CI). L'antenne capture le signal du lecteur et la puce traite les commandes et renvoie les données. La sensibilité de la puce est la puissance minimale dont la puce a besoin pour s'activer. une puce évaluée à -22,1 dBm peut se réveiller avec seulement ~6,3 microwatts. Plus bas (plus négatif) = meilleure sensibilité = portée de lecture plus longue.

Les familles de puces courantes incluent : NXP UCODE 9 (-22,1 dBm, EPC 128 bits, pas de mémoire utilisateur. dominante dans la vente au détail), Impinj série M700 (-22,1 dBm, EPC 128 bits. forte en logistique) et Quanray QStar-7U (-21,0 dBm, EPC 128 bits, mémoire utilisateur 512 bits. idéal lorsque vous devez stocker des données directement sur l'étiquette).

Facteurs de forme des étiquettes : Inlays secs (étiquette brute sur PET, 3–8 ¢, pour la conversion en étiquettes), Inlays humides (avec adhésif, 5–12 ¢, prêts à être appliqués), Étiquettes autocollantes (imprimables, 8–25 ¢, avec image de marque), Étiquettes rigides (1–15 $, renforcées pour les environnements difficiles) et Étiquettes tissées/en tissu (15–40 ¢, cousues dans les vêtements). Nextwaves fabrique des inlays secs de 35 × 17 mm à 95 × 8 mm et des étiquettes autocollantes de tailles correspondantes.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) régit la façon dont les lecteurs UHF communiquent avec les étiquettes. L'innovation clé est l'algorithme anti-collision slotted-ALOHA qui permet à un lecteur d'inventorier des centaines d'étiquettes simultanément sans qu'elles interfèrent les unes avec les autres.

Voici comment fonctionne une ronde d'inventaire : Le lecteur envoie une requête avec le paramètre Q (créant 2^Q créneaux temporels). Chaque étiquette choisit un créneau aléatoire et attend. Lorsqu'un créneau d'étiquette arrive, elle répond avec un nombre aléatoire de 16 bits. Si une seule étiquette répond, le lecteur accuse réception et reçoit l'EPC complet. Si plusieurs étiquettes entrent en collision, le lecteur ignore ce créneau. Après tous les créneaux, Q est ajusté. vers le haut s'il y a trop de collisions, vers le bas s'il y a trop de créneaux vides. et la ronde se répète.

Paramètres Q pratiques : Q=2 (4 créneaux) pour 1–5 étiquettes, Q=4 (16 créneaux) pour 5–20 étiquettes, Q=5 (32 créneaux) pour 20–100 étiquettes, Q=6 (64 créneaux) pour 100–500 étiquettes, Q=7 (128 créneaux) pour 500+ étiquettes. Un Q plus élevé signifie moins de collisions, mais des rondes plus lentes.

La persistance de la session contrôle la durée pendant laquelle une étiquette se souvient qu'elle a déjà été lue. La session S0 se réinitialise instantanément (pour une surveillance continue). S1 persiste 0,5–5 secondes (inventaire standard). S2/S3 persiste ≥2 secondes (portes de quai et convoyeurs où vous souhaitez que chaque étiquette soit comptée une fois par passage). Règle empirique : utilisez S0 pour la surveillance des étagères, S2/S3 pour les portails.

Tag Count → Q Value → Slots → Use Case

  1-5       Q=2       4       fast, low overhead
  5-20      Q=4       16      good balance
  20-100    Q=5       32      warehouse shelves
  100-500   Q=6       64      pallet scanning
  500+      Q=7       128     dock doors, bulk

Higher Q = fewer collisions but slower rounds

Chaque étiquette Gen2 possède 4 banques de mémoire. Réservé (Banque 00) : Mot de passe de suppression + Mot de passe d'accès, 64 bits au total. EPC (Banque 01) : CRC-16 + Mot de contrôle du protocole + votre identifiant EPC, généralement 96–128 bits. TID (Banque 10) : ID de puce unique gravé en usine qui ne peut jamais être modifié. inestimable pour la lutte contre la contrefaçon. Utilisateur (Banque 11) : Stockage de données personnalisé facultatif (0 à 512+ bits selon la puce), utile pour les numéros de lot, les dates d'inspection ou les données de capteur.

Lorsqu'un lecteur inventorie les étiquettes, chaque notification contient : l'ID de l'antenne (quel port), la valeur brute RSSI (0–255, convertir en dBm via : dBm = -100 + round(brut × 70 / 255)), les données EPC (12+ octets) et l'index du canal de fréquence. Ces données sont ce que votre application traite pour mapper les lectures d'étiquettes physiques aux événements commerciaux tels que « article expédié » ou « palette reçue ».

[ANT] [RSSI] [EPC ×12 bytes ..................] [CH]
 01    B4     30 34 25 7B F7 19 4E 40 00 00 1A 85  06

Antenna:  1 (port 1)
RSSI:     180 → dBm = -100 + round((180×70)/255) = -51 dBm
EPC:      3034257BF7194E4000001A85 (SGTIN-96)
Channel:  6 → 920.0 + (6×0.5) = 923.0 MHz
GTIN-14:  80614141123458  Serial: 6789

Voici une liste de contrôle pratique pour configurer votre premier système RFID, avec des conseils spécifiques à chaque étape.

Input:  GTIN-14=08600000232451  Serial=1001  Prefix=7 digits
Output: 30 14 1A 80 0E 98 78 00 00 00 03 E9  (12 bytes)