Premiers pas avec le RFID

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

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

La technologie RFID couvre plusieurs bandes de fréquences, mais l'UHF (860–960 MHz) domine les applications commerciales car elle offre le meilleur équilibre entre portée de lecture, vitesse et coût du tag. La LF (125 kHz) lit à moins de 10 cm à environ 1 tag/sec — idéal pour le suivi des animaux mais trop lent pour la logistique. La HF/NFC (13,56 MHz) atteint environ 1 m à environ 50 tags/sec — parfait pour les paiements et les cartes d'accès. L'UHF atteint 1 à 12+ mètres à plus de 200 tags/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 l'étalement de spectre par saut de fréquence (FHSS) sur plusieurs canaux. La formule est : fréquence = 920,0 + (channel_index × 0,5) MHz. Une configuration typique utilise 6 canaux [0, 2, 4, 6, 8, 10] s'étendant 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 tag RFID UHF possède deux composants essentiels : un motif d'antenne (aluminium gravé ou imprimé sur un substrat PET) et une puce électronique (IC). 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 s'activer avec seulement ~6,3 microwatts. Plus bas (plus négatif) = meilleure sensibilité = plus longue portée de lecture.

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), la série Impinj M700 (-22,1 dBm, EPC 128 bits — performante en logistique), et Quanray QStar-7U (-21,0 dBm, EPC 128 bits, mémoire utilisateur 512 bits — idéale lorsque vous devez stocker des données directement sur le tag).

Formats de tags : Dry Inlays (tag brut sur PET, 3 à 8 ¢, pour conversion en étiquettes), Wet Inlays (avec adhésif, 5 à 12 ¢, prêts à l'emploi), étiquettes autocollantes (imprimables, 8 à 25 ¢, avec marquage), Hard Tags (1 à 15 $, durcis pour les environnements difficiles) et étiquettes tissées/textiles (15 à 40 ¢, cousues dans les vêtements). Nextwaves fabrique des dry inlays de 35 × 17 mm à 95 × 8 mm et des étiquettes autocollantes dans des tailles correspondantes.

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

Voici comment fonctionne un cycle d'inventaire : Le lecteur envoie une requête (Query) avec un paramètre Q (créant 2^Q créneaux temporels). Chaque tag choisit un créneau au hasard et attend. Quand le créneau d'un tag arrive, il répond avec un nombre aléatoire de 16 bits. Si un seul tag répond, le lecteur envoie un ACK et reçoit l'EPC complet. Si plusieurs tags entrent en collision, le lecteur ignore ce créneau. Après tous les créneaux, Q est ajusté — à la hausse s'il y a trop de collisions, à la baisse s'il y a trop de créneaux vides — et le cycle recommence.

Paramètres Q pratiques : Q=2 (4 créneaux) pour 1 à 5 tags, Q=4 (16 créneaux) pour 5 à 20 tags, Q=5 (32 créneaux) pour 20 à 100 tags, Q=6 (64 créneaux) pour 100 à 500 tags, Q=7 (128 créneaux) pour plus de 500 tags. Un Q plus élevé signifie moins de collisions mais des cycles plus lents.

La persistance de session contrôle combien de temps un tag se souvient d'avoir déjà été lu. La session S0 se réinitialise instantanément (pour une surveillance continue). S1 persiste de 0,5 à 5 secondes (inventaire standard). S2/S3 persistent ≥2 secondes (portes de quai et convoyeurs où vous voulez que chaque tag soit compté une seule fois par passage). Règle générale : utilisez S0 pour la surveillance d'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 tag Gen2 possède 4 banques de mémoire. Réservée (Banque 00) : mot de passe Kill + mot de passe Access, 64 bits au total. EPC (Banque 01) : CRC-16 + mot de contrôle de protocole + votre identifiant EPC, généralement 96 à 128 bits. TID (Banque 10) : identifiant 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 personnalisées optionnel (0 à 512+ bits selon la puce), utile pour les numéros de lot, les dates d'inspection ou les données de capteurs.

Lorsqu'un lecteur inventorie des tags, chaque notification contient : l'ID de l'antenne (quel port), la valeur brute RSSI (0–255, convertie en dBm via : dBm = -100 + round(raw × 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 physiques de tags à des événements métier 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)