Le MIT détecte les aliments contaminés grâce aux étiquettes RFID

Remettre la qualité et la sécurité des aliments entre les mains des consommateurs : c’est ce que propose l’équipe de chercheurs Signal Kinetic du MIT Media Lab, via un système sans fil qui utilise les étiquettes RFID présentes sur des centaines de milliards de produits. Appelé RFIQ - pour Radio Frequence IQ - le lecteur permet de détecter d’éventuelles contaminations des aliments.

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Le MIT détecte les aliments contaminés grâce aux étiquettes RFID

La technologie RFID est de plus en plus répandue dans l’industrie pour assurer la traçabilité des produits (suivi de la supply chain, authentification, etc.). Pour remettre la qualité et la sécurité des aliments entre les mains des consommateurs, les chercheurs de l’équipe Signal Kinetic du MIT Media Lab ont développé un système sans fil qui utilise les puces RFID présentes sur des centaines de milliards de produits afin de détecter de potentiels contaminants dans les consommables.

Une détection grâce aux ondes électromagnétiques

Baptisé RFIQ - pour Radio Frequence IQ - le lecteur de puce détecte les changements infimes de signaux émis par les étiquettes lorsque celles-ci interagissent avec les aliments. Un algorithme de machine learning apprend les corrélations entre ce changement de signal et la présence de contaminants. Dans les expérimentations menées par les scientifiques, le système a détecté par exemple la présence de mélamine dans une préparation pour bébé avec une précision de 96 % et l’alcool dilué avec du méthanol à 97 %.

Pour mieux comprendre comment fonctionne le système, prenons l’exemple d’une bouteille. Le périphérique sans fil appelle l’antenne de l’étiquette RFID apposée sur la bouteille, qui émet un signal unique contenant les informations enregistrées. Les ondes électromagnétiques traversent le conteneur et sont déformées par les molécules et ions du contenu. Ce processus est appelé « couplage faible » : si les propriétés de la substance (le contenu) changent, les propriétés du signal changent également.

Détecter les substances impures grâce à l’IA

Les chercheurs utilisent la spectroscopie par radiofréquence, qui permet d’exciter une substance avec des ondes électromagnétiques sur une large fréquence et de mesurer les diverses interactions permettant de déterminer la composition du contenu. La bande passante étant très étroite, la technique a été modifiée pour être adaptée au système RFIQ. Appelée « excitation à deux fréquences », la technique permet au lecteur d’envoyer - comme son nom l’indique - deux fréquences : une pour l’activation de l’antenne à environ 950 MHz, l’autre pour la détection balayant une plage de fréquences de 400 à 800 MHz environ. Il détecte les changements de caractéristiques sur toutes ces fréquences et les transmet au lecteur.

Lorsque le lecteur reçoit les caractéristiques du signal, il les envoie à un modèle d’apprentissage automatique (machine learning) sur un ordinateur séparé. Les chercheurs "éduquent" l’intelligence artificielle en indiquant quelles modifications (changement de signal) correspondent à des substances pures ou impures.

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