EQUIPE ORSYS
Systèmes Optoélectroniques Et Radiofréquences
Identification par RaDiofréquence (RFID)
L’activité RFID est présente au niveau du groupe depuis plusieurs années. Elle a démarré avec des recherches sur deux axes : la conception de tags UHF et microondes sur des substrats bas coût tels que le papier, le tissu le plastique…et la caractérisation expérimentale des paramètres fonctionnels des tags. Grâce à ces développements le groupe a acquis une très grande expertise dans le domaine de la RFID, la conception et la mesure d’antennes miniaturisées très contraintes, la caractérisation RF des substrats, la mesure de systèmes RFID. Le groupe est impliqué dans de nombreux projets collaboratifs, en France et à l’Etranger, aussi bien avec des laboratoires publics que des entreprises. Des travaux ont été menés sur la génération automatique d’antennes pour les tags UHF, la réalisation de tags robustes aux environnements y compris métalliques, la caractérisation des puces et systèmes RFID et les réseaux de tags capteurs dans l’esprit de l‘Internet des Objets.
Plus récemment, les activités du groupe dans ce thème ont porté tout particulièrement sur les questions liées à la communication RFID non linéaire et la thématique « capteur RFID ».
Communication RFID Non linéaire
L’objectif de cet axe est d’étudier les informations contenues dans les harmoniques du signal RFID retourné par le tag dans le but de les exploiter par exemple pour améliorer la robustesse du lien radio ou pour apporter de nouvelles fonctionnalités. Un protocole expérimental a été mis en place de sorte à caractériser le contenu spectral des signaux rétrodiffusés. Bien que les niveaux détectés restent faibles (de l’ordre de – 80 à – 90 dBm à une distance d’environ un mètre), il a été observé à partir de plusieurs types de tags commerciaux que la modulation par commutation de charge se répercute sur les harmoniques générées par le régulateur du tag. Ainsi, les harmoniques de rang impair sont porteuses des mêmes informations que celles portées par le fondamental.
Ces travaux nous ont permis de valider le concept de « Communication RFID sur la Nième harmonique ». En parallèle à ces caractérisations, nous avons travaillé sur les moyens de rehausser les niveaux émis sur la 3ème harmonique en considérant des puces récentes. Nous avons ainsi démontré qu’il est possible de rehausser le niveau reçu sur la 3ème harmonique et plusieurs réalisations ont été conduites et ont démontré (pour la première fois !) une communication RFID à la troisième harmonique sur des distances de plusieurs mètres. Depuis ces premières démonstrations de communication harmonique, ce thème a évolué vers l’exploitation des propriétés non linéaires des puces RFID pour la récupération d’énergie et l’alimentation de capteurs RFID. De nombreuses applications ont été démontrées notamment dans le cadre de collaborations industrielles en France, mais aussi au niveau international (MTT-TC24, COST 1301).
Capteur RFID
En terme applicatif, la technologie RFID est très présente dans le domaine de la traçabilité. Aujourd’hui, beaucoup de travaux visent à doter les tags d’une fonction « Capteur ». Dans ce contexte, l’identification des produits, notamment alimentaires, et leur qualité en termes de « fraîcheur», sans toutefois les endommager, est une orientation de recherche très prometteuse. Pour obtenir cette transformation, nous exploitons la sensibilité de l’antenne à son environnement immédiat. Ainsi, à partir des mesures de la permittivité des aliments en fonction de leur fraîcheur, nous avons démontré la faisabilité de tag utilisé comme un capteur sans fil pour la détection de la qualité des aliments de type viande.
