Les nouvelles prouesses des étiquettes radiofréquence

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Les nouvelles prouesses des étiquettes radiofréquence



L'identification automatique est en train de changer de visage.

Si elle est encore, et pour longtemps, associée au code à barres, elle suit également l'évolution générale des technologies de l'échange de données. Elle s'engage sur la voie de l'intelligence répartie, de la communication rapide et à distance. Pour cela, elle s'appuie sur les ondes hertziennes (et de plus en plus sur les hyperfréquences) comme sur la mémoire et la capacité de calcul croissantes des puces. D'où la montée en puissance des étiquettes électroniques radiofréquence et des cartes à puce. Les premières, déjà bien implantées dans l'industrie, connaissent une diversification de leurs applications hors de ce secteur.Grâce à elles, les compagnies de fret routier ou ferroviaire pourront améliorer leur logistique et gérer leurs flottes en temps réel. Implantées au coeur de badges de contrôle d'accès mains libres, elles sortent dans le grand public, où elles permettent d'entrer dans un parking ou de passer un péage d'autoroute sans s'arrêter.Un domaine où l'on connaissait plutôt la carte à puce à contact.L'évolution de cette dernière la mène, en revanche, vers une utilisation encore controversée mais inéluctable: celle de la macro-fiche d'identité intelligente.





Acquitter un péage d'autoroute sans s'arrêter, capter au vol les divers paramètres clés de la sécurité d'un TGV circulant à 360 kilomètres/heure, intégrer sur un produit en cours de fabrication un fichier d'identité de 8 000 caractères valable tout au long de sa vie dans la chaîne de production: voilà les prouesses qu'accomplissent les étiquettes radiofréquence (RF). Composées d'une mémoire et d'un module de transmission par ondes hertziennes, ces étiquettes, qui sont aujourd'hui largement diffusées dans l'industrie, sont nées à la fin des années70. Elles ont pour vocation initiale une application proche de celle du code à barres, le suivi de production ou la gestion des flux logistiques. Avec un avantage sur ce dernier: elles sont en quelque sorte "intelligentes". On peut les reprogrammer, écrire des informations dans leur mémoire, pendant le process ou en dehors. Elles sont lisibles même si elles se situent sur une partie cachée de l'objet étiqueté.

Des mémoires de plus en plus puissantes

Deux évolutions technologiques majeures leur ouvrent de nouveaux champs d'application: l'utilisation de la très haute fréquence (jusqu'ici, on ne trouvait que des étiquettes à basse fréquence) et le développement de puces de plus en plus petites et de plus en plus performantes. L'hyperfréquence permet de transporter une information vite et loin, la mémoire des puces de traiter énormément d'informations, leur miniaturisation de les loger partout. "Les premières étiquettes à basse fréquence mises en service voilà dix ans chez Renault, Peugeot ou Fiat pour le suivi de production avaient la taille d'une boîte à chaussures, raconte Pascal Prud'homme, technico-commercial chez Statec Technologies. Leur mémoire ne stockait que 64caractères, on les lisait à 3centimètres de distance à une vitesse de 32millisecondes par caractère. Aujourd'hui, nous vendons une étiquette qui possède une mémoire de 2000 caractères, que l'on peut lire ou dans laquelle on peut écrire à 50 centimètres de distance, à la vitesse de 0,3milliseconde/octet. Elle tient dans un boîtier au format d'une carte de crédit." De telles performances aboutissent donc à une déclinaison nouvelle des étiquettes RF. Plus petites, elles s'insèrent dans des badges de contrôle d'accès au format PCMCIA. L'hyperfréquence leur ouvre la voie du traçage ultrarapide. Enfin, elles se transforment aussi en véritable fichier local où elles tissent une sorte de réseau de terrain sans fil. Elles peuvent donc assumer l'une ou l'autre fonction ou les trois à la fois, sortir de l'atelier ou y rester. C'est dans des applications simples de contrôle d'accès qu'elles se développent le plus vite. Pour accélérer l'entrée des ambulances dans son parking, l'hôpital Trousseau de Tours a ainsi eu recours aux badges de Tiris (filiale de Texas Instruments). L'étiquette à basse fréquence est collée sur le pare-brise. Elle est lue à 1,50mètre, et le véhicule passe les barrières à 20kilomètres/heure. Parce que l'on peut combiner lecture à distance et carte à puce, les stations de ski multiplieront fort probablement les badges radiofréquence pour accéder aux remontées mécaniques. Ils traitent les opérations de paiement, de façon fiable et automatique, sans changer les habitudes du skieur. Celui-ci continue de porter une carte d'abonné sur son anorak et n'enlève pas ses gants pour fouiller dans sa poche. Avec de gros avantages pour l'exploitation de la station dans la gestion comptable, les analyses statistiques ou le contrôle des fraudes. Sans parler des suppressions de postes de contrôleurs. Mitsubishi Heavy Industries équipe ainsi depuis peu la station japonaise de Takawashi avec des transpondeurs Tiris. Au col de l'Arlberg, en Autriche, des portiques informatisés débitent le prix de chaque remontée au skieur muni d'une étiquette RF en forme de montre, Keywatch, créée par Ski Data Computer. Les étiquettes RF n'ont pas le seul mérite de l'absence de contact. Certaines sont "évolutives", c'est-à-dire que l'on peut lire et écrire dans leur mémoire. Elles se trouvent au premier rang des technologies recherchées pour l'automatisation des péages autoroutiers. En effet, qui dit hyperfréquence dit "vite" et "loin". Deux qualités incontournables pour le télépéage de demain. Des expériences ont cours depuis deux ou trois ans en plusieurs points du réseau autoroutier français: au péage de Villefranche-sur-Saône, à Tours et à Dourdan, entre La Ciotat et Toulon. Le plus gros péage concerné se trouve entre Fréjus et la frontière italienne: il comporte 70voies, avec un débit de 40000 véhicules par jour... Ces télépéages mettent en oeuvre des systèmes d'identification par étiquettes haute fréquence (2,45GHz) en lecture seule qui enregistrent l'identité de l'abonné. Les fonctions de ces systèmes sont encore limitées. D'abord, ils ne fonctionnent que sur des tronçons d'autoroute dits "ouverts", c'est-à-dire à tarif unique, quel que soit le point d'entrée. Ensuite, le paiement ne s'effectue pas au moment du passage. Il s'opère soit à la souscription de l'abonnement, soit plus tard. Les développements en cours permettent de débiter immédiatement la carte à puce RF de l'usager sans le contraindre à s'arrêter, et quel que soit le type de réseau: ouvert ou fermé. Objectif: multiplier par trois le débit au péage. Pour parvenir à ce résultat, il faut écrire à grande vitesse dans la mémoire de la puce. Plusieurs essais en lecture-écriture sont déjà en cours: Saab équipe d'étiquettes Premid un tronçon d'autoroute dans la banlieue lyonnaise, Gemplus le tunnel du Prado Carénage, à Marseille, et les Autoroutes du sud de la France expérimentent aussi le procédé. Tous ces tests s'effectuent sur la fréquence porteuse de 2,45GHz. L'Union des sociétés d'autoroutes a lancé un appel d'offres baptisé TIS (Télépéage inter-société) pour normaliser les caractéristiques techniques d'un télépéage fondé sur une vitesse de communication supérieure entre le sol et le véhicule et sur une fréquence porteuse de 5,8GHz, qui doit être attribuée à cette application par la Direction générale de la réglementation.

Le marché des télépéages

Deux constructeurs ont été sélectionnés: la CSEE et CGA, filiale de Cegelec. La CGA a déjà mis au point une carte prototype, Hamlet, qui permet de lire et d'écrire sur des badges passant à plus de 100kilomètres/heure. En pratique, la vitesse sera limitée à 20kilomètres/heure, pour des raisons évidentes de sécurité: on ne peut pas abaisser une barrière devant une automobile lancée à 100kilomètres/heure! "Le projet TIS a verrouillé le marché du télépéage pendant quelque temps, confie Bernard Vergnet, ingénieur d'affaires chez l'intégrateur Elsydel. Mais la lenteur du projet incite quelques sociétés d'autoroutes à le devancer." La Société des autoroutes à péage Paris-Rhin-Rhône a ainsi lancé un appel d'offres. Alcatel Amtech, dont la technologie hyperfréquence est utilisée sur plusieurs réseaux autoroutiers français, annonce un projet de badge pour le début de cette année. "Un appareil embarqué contiendra un badge au format PCMCIA, rechargeable en unités de péage à différents endroits de l'autoroute, explique Arnaud Le Pennec, responsable du service clients. La puce sera fournie par Motorola." Loin des routes, et près du rail, l'identification de véhicules à grande vitesse ne sert pas forcément à faire acquitter un droit d'accès payant. Alcatel Amtech a ainsi prouvé, dans le cadre du projet Astree, la faisabilité d'une identification sur le TGV Atlantique à plus de 360 kilomètres/heure. Avec pour but d'interroger régulièrement les capteurs du train, par sécurité. D'autres applications, comme la gestion des flottes de trains en temps réel, la traçabilité des conteneurs jusqu'à leur destination, en particulier lorsqu'ils contiennent des matières dangereuses, sont développées par Alcatel Amtech dans le même cadre. Le principe consiste à équiper d'un badge à hyperfréquence, fonctionnant en lecture et écriture, les wagons, les conteneurs, les motrices, et de faire dialoguer le badge avec des bornes de lecture situées entre les rails. Ce qui, par ailleurs, permet de supprimer la signalisation au bord des voies et de travailler avec des équipements embarqués sur le train. Dans les usines aussi, on expérimente les hyperfréquences. Le service d'informatisation et d'automatisation de Renault, qui teste les systèmes d'identification du marché, vient d'explorer, pendant quatre mois, les possibilités des étiquettes Premid de Saab. Le test s'est fait sur les lignes d'assemblage en tôlerie et en carrosserie à l'usine de Douai. L'hyperfréquence permettrait, dans des ateliers où l'on manque de place, de résoudre un problème d'encombrement en plaçant l'antenne du système plus loin. L'intérêt réside aussi dans la mémoire importante de cette étiquette, 8000 caractères. Un véritable fichier délocalisé peut ainsi se constituer sur le produit lui-même. "Pour notre architecture informatique, elles sont l'équivalent de disquettes entrant dans une architecture de réseau sans fil, commente Jacques Dupré, technicien méthodes. Nous voudrions arriver à les fixer sur la caisse qu'elles suivent, par exemple, de manière à identifier la caisse elle-même et non son support." Selon Alain Macaigne, P-DG d'Alisa, distributeur des étiquettes Premid, ce sont de véritables fichiers nomades. "On peut les lire secteur par secteur à chaque stade de l'application. On n'a plus besoin, à tout moment d'un process, d'interroger un fichier centralisé, et donc d'investir dans de gros calculateurs." L'augmentation de la capacité mémoire n'est pas propre aux étiquettes à haute fréquence, mais à l'évolution naturelle de l'électronique. Elle concerne aussi les étiquettes à basse fréquence. Exemplaire est à cet égard la réalisation de Statec Technologies pour un producteur de cartes électroniques destinées à Aérospatiale. Des puces de 1Kbit de mémoire, vendues nues, de Statec sont intégrées sur le circuit imprimé comme un composant de la carte. Elles permettront, en cas de défaut, de retrouver l'historique de la carte, et, après réparation, d'enregistrer en local cette intervention.

Une croissance constante

Ces cartes munies de l'étiquette RF sont ensuite réunies dans des baies à leur tour dotées de badges électroniques radiofréquence Statec au format PCMCIA d'une mémoire de 2Ko, fixés sur leurs portes. On y inscrit la configuration des cartes dans l'armoire. Tout technicien de maintenance peut, à l'aide d'un lecteur portable, lire jusqu'à seize cartes, connaître instantanément leur configuration. Beau symbole de la double fonction de l'étiquette RF comme marqueur et fichier décentralisé interactif. L'évolution de l'étiquette RF se traduit par une progression notable de sa place sur le marché de l'identification automatique. Une étude d'AIM Europe estime la croissance des systèmes radiofréquence à 10% en 1990, à 18% en 1995. On peut avec profit rattacher ce décollage à celui, plus général, de tous les systèmes de communication par ondes hertziennes, dont le téléphone sans fil profite aujourd'hui largement. Les travaux de normalisation européens consacrés aux réseaux locaux sans fil préfigurent le contexte dans lequel s'inscrira l'identification automatique de demain.

ANNE LOMBARD



Les points clés

Les étiquettes électroniques ou systèmes radiofréquence évoluent vers les hyperfréquences ou micro-ondes. Atout majeur: une plus grande portée et une plus grande vitesse de la transmission.

Certaines de ces étiquettes sont évolutives. On peut écrire dans leur mémoire, c'est-à-dire

les reprogrammer. Ce qui les différencie du code à barres.

Composées d'un émetteur-récepteur radio, d'une logique électronique et d'une mémoire, les étiquettes sont de plus en plus puissantes et intelligentes. Elles bénéficient de l'avancée technologique des puces, dont la mémoire et les capacités de calcul s'accroissent.



Les promesses du futur

- Une information délocalisée, vivante, interactive, dans les usines, les entrepôts ou les services.

- Un réseau routier national, où l'on acquitte son péage à la volée, à 100km/h.

- Une gestion intermodale (train, camion, bateau) en temps réel et une traçabilité parfaite du transport de marchandises sur tout le territoire français.





Ford combat les voleurs avec un transpondeur



Etonnante application de l'étiquette électronique que Ford a mise au point en Angleterre! Le constructeur d'automobiles lance une clé de contact antivol à radiofréquence, qui met en oeuvre un transpondeur de Tiris. Cette clé équipera l'Escort et la Fiesta, deux modèles très vendus en Europe. Le principe est simple. La petite puce de Tiris est noyée dans le plastique de la clé de contact. Elle porte un code. Le lecteur, installé dans la colonne de direction, est relié à une unité centrale placée dans le tableau de bord. L'unité compare le numéro de la clé et celui qui est caché dans l'électronique de bord. Si les numéros ne correspondent pas, ou si la clé introduite dans le barillet n'émet aucun signal, un démarrage "conventionnel" est impossible. Autrement dit, l'allumage n'a pas lieu, la pompe à essence ou l'injection électronique sont désactivées. Comparé au digicode, cet antivol a l'avantage de faciliter la vie du conducteur, qui n'a qu'un geste à faire: introduire la clé dans le barillet. C'est plus simple que de retenir un code et le taper sur un clavier!

USINE NOUVELLE - N°2442 -

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