La demande des utilisateurs et les évolutions de l’électronique ont fait émerger trois technologies basées sur trois fréquences RFID :
- La basse fréquence : 125 khz à 134 kHz (BF),
- la haute fréquence : 13,56 MHz (HF),
- L’ultra haute fréquence : 850-960 MHz (UHF).
Chacune d’entre elles offre des avantages et des limitations.
Qu’est-ce que la Basse Fréquence RFID ou « RFID BF » ?
C’est la première technologie RFID mise au point dans les années 1970. La demande est venue de l’industrie du contrôle d’accès et des badges. La piste magnétique des cartes étant très facile à recopier, cela en faisait un moyen peu sécurisé d’ouvrir une porte.
Une volonté historique d’améliorer le contrôle d’accès
Les premières puces RFID, de 125 Khz à 134 kHz, recevaient un numéro unique sur 40 bits (5 octets) directement en usine. Il n’existait alors pas de puce non programmée sur le marché, qui aurait permis aux fraudeurs une duplication facile. Cette technologie n’offre aujourd’hui plus aucune garantie de sécurité car des puces programmables sont disponibles : cette fréquence a donc été abandonnée en ce qui concerne le contrôle d’accès.
Toutefois, cette technologie RFID est robuste et fiable en termes de lecture. Elle est également assez peu sensible aux environnements métalliques et offre une distance de lecture de 1 à 30 centimètres maximum, pour une lecture unitaire d’un tag par le lecteur.
Applications actuelles de la RFID basse fréquence
La RFID basse fréquence est donc utilisée dans les étiquettes des ovins et bovins, dans l’industrie alimentaire en suivi de cagette et conteneurs mais aussi de crochets d’abattoirs.
La technologie est simple : lorsque le tag est dans le champ d’un lecteur, il émet en boucle son numéro de série, qui est décodé par le lecteur. Les puces 125 khz les plus utilisées sont l’EM4200 du fondeur Suisse Electronic Marin, la puce HITAG et HITAG2 de NXP B.V.
La basse fréquence RFID en bref :
- adaptée à la lecture unitaire,
- assez robuste face aux environnements type métal,
- pas de sécurité anti-clonage
Qu’est-ce que la Haute Fréquence RFID 13,56Mhz ou « RFID HF » ?
C’est la fréquence la plus utilisée aujourd’hui pour les badges de contrôle d’accès sécurisés. Elle est aussi utilisée pour les téléphones portables et le NFC* mais également dans l’industrie. En effet, deux standards ont permis à tous les fabricants d’équipement du monde de proposer des produits compatibles ou interopérables.
*Near Field Communication, un format de données pour puces 13,56 Mhz
Le standard ISO 14443 A/B
Ce standard répond aux besoins de sécurité. En effet, les puces ISO14443 sont pour la plus grande partie équipées de crypto processeurs et d’une protection de mémoire anti-copie pour y cacher des clés cryptographiques. Le processeur cryptographique de la puce permet d’échanger avec le lecteur des données sans jamais exposer les clés, afin de réaliser une authentification forte entre la puce et le système. Ainsi, la puce ne dévoile sa mémoire qu’à un système qui a su échanger les bonnes données ; de son côté, le système dialogue uniquement avec la puce capable de répondre correctement à ses demandes de calculs : on appelle cette phase l’authentification mutuelle.
Elles héritent ainsi de toutes les technologies développées pour les cartes à puces à contact, telles que cartes de transports en commun (Pass navigo, cartes des métros de Londres, New York ou Hong Kong), cartes bancaires sans contact, passeports, abonnements aux piscines publiques, bracelets de paiement sans contact ou cashless en festival de musique, cartes de contrôles d’accès aux entreprises et aux bâtiments gouvernementaux. etc.
Faible distance de lecture RFID = sécurité
La distance de lecture est typiquement inférieure à 10 cm. Cette faible distance de lecture assure que seule la carte présentée sur le lecteur soit validée, et non la carte d’un voyageur situé non loin du tourniquet de la station de métro par exemple.
Cette notion est très importante en matière de technologie RFID. Elle garantit la seule lecture de la puce présentée sur un lecteur pour ouvrir une porte (et non d’une autre située à proximité). C’est le principe de sélectivité, offert par la RFID avec courte distance de lecture.
Chez NXP, les puces ISO 14443 sont les MIFARE® Classic 1k et 4k, MIFARE ULTRALIGHT®, MIFARE® DESFire®, NTAG® 213 et 216 pour le NFC.
La haute fréquence RFID (ISO 14443 A/B) en bref :
- adaptée aux lectures unitaires,
- peut offrir une très grande sécurité (passeport, paiement),
- distance de lecture limitée.
Applications de la haute fréquence RFID ISO1443 A/B
Les badges d’entreprises, les tags NFC, les cartes de chambre d’hôtels, les cartes d’abonnement piscine, patinoires, les bracelets festivals de musique ou les abonnements d’accès aux stades de football, les abonnements de tickets de transport publics.
Le standard ISO 15693
Il a été développé pour permettre une distance de lecture supérieure à celle des puces ISO14443 A/B, en allégeant le protocole de communication entre la carte et le lecteur.
La haute fréquence RFID (ISO 15693) en bref :
- adaptée aux lectures unitaires,
- peut offrir une certaine sécurité (contrôle d’accès basique),
- distance de lecture améliorée (30 cm avec lecteur adapté, muni d’une grande antenne),
- peut contenir une quantité de mémoire importante.
Applications de la haute fréquence RFID 15693
La principale application de ce standard de puce RFID est la traçabilité de palettes sur des convoyeurs industriels, des outillages, des balancelles sur des convoyeurs aériens, et les pass de ski en Europe.
Le suivi d’équipement dans l’Industrie 4.0 se fait avec la puce ICODE-SLIx de NXP, tout comme le contrôle d’accès dans le milieu industriel.
L’Ultra Haute Fréquence ou « UHF »
En effet, c’est la plus récente des technologies RFID mais elle n’a pas vocation à remplacer le 13,56 Mhz haute fréquence.
Fonctionnant sur les fréquences de 868 à 915 MHz, l’ultra haute fréquence RFID a pour objectif premier l’ultra low cost. Elle intervient également dans le cadre de l’inventaire en masse, l’identification unique d’un produit de sa production jusqu’à sa vente. Son second objectif est de lire une étiquette à grande distance (une dizaine de mètres), notamment dans l’industrie.
Elle vise à remplacer l’étiquette code barre imprimée par une étiquette électronique. Cette dernière doit pouvoir être lue en nombre. Dans un carton, au travers d’un tunnel RFID ou sur une palette portée par un chariot élévateur passant au travers d’un portique.
L’UHF permet la lecture de tous les tags présents dans le champ du lecteur. Par contre, il n’est pas possible de détecter la non-présence d’un tag dans un lot. Un traitement informatique de lot est donc nécessaire.
L’ultra haute fréquence RFID, en bref :
- peu chère sur support papier (autour de 12 centimes d’euros),
- adaptée aux inventaires en masse,
- adaptée à la lecture à grande distance (10m) avec des tags spécifiques (plusieurs euros),
- inadaptée aux applications nécessitant une lecture unitaire très sécurisée.
La norme EPC GEN2 pour les inventaires
L’EPCglobal est le réseau de traçabilité du Commerce, de l’Industrie et de la Prestation Logistique. Il permet de suivre la progression et le statut des marchandises depuis leur production jusqu’à leur espace de vente. Elle concerne spécifiquement les tags UHF et les biens de consommation.
Mission
Au sein de GS1 (organisation mondiale de standardisation), EPCglobal a la tâche de développer des standards concernant l’utilisation de la technologie RFID (Identification par Radio Fréquence) dans la supply chain. Le développement des standards s’effectue en collaboration avec les entreprises, les fournisseurs de solutions et d’autres organisations ayant un intérêt dans l’élaboration de standards globaux pour le réseau EPCglobal.
Objectif
Le but d’EPCglobal est d’améliorer la visibilité et l’efficacité tout au long de la supply chain et d’optimaliser les flux d’informations entre les entreprises et leurs partenaires commerciaux. Le suivi des assets (bacs, palettes, conteneurs, …) au sein de la supply chain, la traçabilité des produits (périssables), l’antivol, la lecture en masse à la réception des marchandises sont des applications EPC typiques.
