Contexte

Les technologies d’étiquettes RFID à bas coûts et de capteurs communicants ouvrent la voie à une « visibilité en temps réel » des objets, avec des applications industrielles nombreuses, de type « supply-chain », traçabilité ou autres, qui auront des conséquences importantes en terme de compétitivité économique et de sécurité. Les experts s’attendent à des retombées au moins comparables à celles de la micro informatique, d’Internet ou de la téléphonie mobile.

Comme tout objet émettant des ondes radio, les caractéristiques et l’utilisation des lecteurs d’étiquettes RFID sont soumises à une réglementation à laquelle s’intéresse, de fait, un nombre de plus en plus importants d’acteurs.

Cette communication a pour objet la présentation de la nouvelle réglementation européenne relative à l’utilisation des étiquettes électroniques en UHF (Ultra Hautes Fréquences), en particulier en direction des fournisseurs et utilisateurs potentiels de ces technologies. Elle résulte d’un travail commun entre des experts de l’industrie et la Direction générale des entreprises.

  1/ Dans quelles bandes de fréquence fonctionnent les étiquettes électroniques ?

Différentes bandes de fréquences ont été retenues. Pour certaines d’entre elles, les fréquences disponibles varient selon les régions du monde. De manière très schématique (cf. tableau 1 ci-dessous) on distingue trois grandes zones (la réalité est un peu plus compliquée, notamment en Asie et Océanie).

Tableau 1 - répartition des fréquences selon la zone géographique

Fréquences	Europe et Afrique	Amériques Nord et Sud	Asie et Océanie
BF (125-135 kHz) ISO 18000-2	125 kHz	125 kHz	125 kHz
HF (13,56 MHz) ISO 18000-3	13,56 MHz	13,56 MHz	13,56 MHz
UHF (860-960 MHz) ISO 18000-6	865 - 868 MHz ( 2W ERP (1) - LBT)	902 - 928 MHz (4W - EIRP)	902 - 928 MHz (2) (Japon 952 - 954 MHz)
SHF (2,45 GHz) ISO 18000-4	2,446 - 2,454 GHz	2,427 - 2,47 GHz	2,4 - 2,4835 GHz

1)1W ERP (Effective Radiated Power) = 1,62W EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power)
2) Pas d’harmonisation. Par exemple : 952-954 MHz au Japon, 910-914 MHz en Corée.

Voir également :
http://www.poletracabilite.com/fr/rfid/fiche.cfm ?rfidId=13

  2/ Quelles sont les performances des étiquettes électroniques ?

On distingue en particulier :

• la rapidité de lecture (de manière générale, elle augmente avec la fréquence) ;

• la possibilité de lire plusieurs étiquettes de manière quasi-simultanée (par exemple lors d’un passage sur tapis roulant) ;

• la distance de lecture.

La distance de lecture d’une étiquette varie selon plusieurs paramètres :

• la bande de fréquences utilisée ;

• les paramètres réglementaires relatifs à cette bande de fréquences, en particulier :
  puissance du lecteur ;
  modulation et protocole d’émission.

• les performances des composants silicium utilisés et la sensibilité du lecteur ;

• le recours éventuel à une batterie (qui peut porter cette distance à 100 m) ;

• de manière prépondérante en pratique, de l’environnement d’utilisation et du déploiement effectué (niveau de bruit électromagnétique ; présence d’humidité ; matériaux de l’objet étiqueté ; réflexions multiples ; interférences entre lecteurs, géométrie, etc...).

Chaque bande de fréquences a ses avantages et ses inconvénients par rapport au contexte et aux finalités d’utilisation. Les principales caractéristiques liées aux bandes de fréquences sont présentées dans le tableau 2 ci-dessous.

Tableau 2 - principales caractéristiques liées aux bandes de fréquences

	BF	HF	UHF	2,45 GHz
Sensibilité à l’eau, l’humidité			Relativement sensible de préférence produits secs / atmosphère sèche	Forte sensibilité
Environnement métallique		déploiement susceptible d’être plus difficile	Potentiellement néfaste, s’il n’est pas géré
Caractéristiques des champs	Couplage inductif (*)	Couplage inductif *	Propagation d’onde très sensible aux matériaux de l’environnement (**)
Débit	Quelques kbits/s	De l’ordre de 100 kb/s	De l’ordre de quelques centaines de kbits/s
Portée type pratique(***)	De l’ordre du m ; pénètre légèrement le métal	De l’ordre du m	De l’ordre de 4-5 m (Europe, US)

* les caractéristiques du champ électromagnétique sont relativement maîtrisables.
** sensible aux réflexions et à l’absorption - les caractéristiques du champ sont moins faciles à maîtriser.
*** fortement liée à la réglementation applicable.

Ces éléments sont génériques et pratiques. Il est nécessaire de se reporter aux résultats factuels disponibles, de les analyser avec précautions et de procéder soi-même à des essais de performances in situ.

Par ailleurs, les performances système, l’impact et les gains de performance dépendent de manière cruciale des modalités d’intégration informatique (qui commencent au lecteur) et d’intégration des processus.

  3/ Le cadre réglementaire en bande UHF (France et Europe) et son évolution

Il est possible de déployer des lecteurs et étiquettes électroniques à condition d’être en conformité avec les réglementations édictées par l’ARCEP notamment en ce qui concerne la puissance et la bande autorisées d’émission des lecteurs.

Sur les bandes BF (125 kHz) et HF (13,56 MHz), le cadre réglementaire est stabilisé. Les améliorations à venir concerneront donc essentiellement les composants (qualité de circuits, d’antenne et d’inlay, antennes de type nouveau adaptées à des conditions d’utilisation difficiles, etc).

A contrario, la réglementation relative à la bande UHF n’est pas stabilisée dans de nombreux pays, notamment en Asie (elle l’est cependant aux Etats-Unis). En Europe, cette réglementation est en cours d’évolution, dans un sens moins restrictif, depuis la publication d’une recommandation harmonisée ERC (Comité européen des radiocommunications).

La réglementation permettait jusqu’à présent d’utiliser librement des lecteurs d’étiquettes RFID fonctionnant sur une largeur de bande et une puissance réduites (869,40-869,65 MHz, puissance émise < 500 mW, norme EN 300 220).

Dans un communiqué conjoint du 9 février 2006, le ministre de la Défense et le ministre délégué à l’Industrie annonçaient la publication prochaine d’une décision de l’ARCEP, visant à assouplir cette réglementation. Elle prévoit une utilisation libre de la bande jusqu’à une puissance d’émission de 2 Watt ERP en mode LBT (Listen Before Talk) dans une bande de fréquences plus large : 865,6-867,6 MHz.

La décision de l’ARCEP (n°06-0841 du 25 juillet 2006) homologuée par le Ministre délégué à l’Industrie (arrêté publié le 13 septembre 2006) assouplit en France la réglementation sur la puissance d’émission des lecteurs d’étiquettes RFID, conformément à la recommandation de l’ERC.

Seule la publication au Journal officiel de la République française faisant foi, le tableau suivant est donné à titre indicatif :

Bande de fréquences	Largeur des canaux	Puissance maximale
865 – 865,6 MHz	200 KHz	100 mW p.a.r.
865,6 – 867,6 MHz	200 KHz	2 W p.a.r sauf à l’intérieur de certaines zones militaires protégées, où la puissance est limitée à 500 mW p.a.r.
867,6 – 868 MHz	200 KHz	500 mW p.a.r.

où « p.a.r. » désigne la puissance apparente rayonnée.

L’Europe a également ouvert cette bande de fréquences aux dispositifs RFID le 23 novembre 2006.