Les efforts de normalisation engagés, la diminution des coûts et l'émergence de marchés prometteurs expliquent l'engouement croissant pour l'identification par radiofréquences. Une tendance confirmée ces derniers mois par l'apparition de nombreuses puces dédiées dont les dimensions sont parfois surprenantes.
L'identification par radio-fréquences (RFID, Radio frequency identification) n'a pas jusqu'à présent tenu les promesses suscitées par les nombreuses applications potentielles envisagées : le contrôle d´accès, le suivi de production, la traçabilité des produits, la lutte contre le vol, l'identification des animaux… La faute en incombe certainement au manque d'interopérabilité des systèmes lié à une normalisation qui s'est fait attendre. Les disparités des régulations locales, concernant notamment les bandes de fréquences allouées et les niveaux des champs rayonnés par les terminaux, n'ont à cet égard guère facilité les choses. Enfin, le prix élevé semblait incompatible avec les exigences drastiques des marchés de volume. La comparaison avec une solution de type codes barres, qui il est vrai présente moins de souplesse, est à cet égard édifiante. Cependant, avec les efforts de normalisation entrepris et la baisse des coûts liés aux avancées technologiques, la situation ne saurait, selon les analystes, perdurer encore bien longtemps. Typiquement une transmission RFID met en œuvre un lecteur (ou interrogateur), émettant dans l'une des bandes de fréquences retenues par l'organisme Iso (fréquences inférieures à 135 kHz, 13,56 MHz, 860/930 MHz, 2,45 GHz, 5,8 GHz), et une étiquette ou un tag électronique disposé sur l'objet, le terme étant ici pris dans son sens le plus large. Le choix de la fréquence est intimement lié à l'application envisagée : utilisation dans un environnement humide, métallique ou en présence de nombreux obstacles, vitesse et distance de lecture souhaitées, directivité, coût et complexité de l'antenne… La fréquence de 13,56 MHz la plus usitée résulte d'un compromis entre ces différents paramètres.
Pour d'évidentes raisons de coût, d'encombrement et de durée de vie d'une pile, l'étiquette est dite passive en ce sens qu'elle tire son énergie, après détection et redressement, de l'onde émise par le système distant. Ce tag fonctionne généralement en mode esclave (« reader talks first ») et répond au lecteur après toute requête émise par celui-ci. Il se compose d'une antenne le plus souvent imprimée et d'une puce d'identification RF intégrant une mémoire non volatile, accessible en lecture et éventuellement en écriture en quelques millisecondes. Si la plupart des circuits RFID intègrent de l'Eeprom Cmos, la Fram présentement onéreuse semble être un candidat possible à sa future succession. Avec à la clé deux avantages: une consommation moindre (par suite une portée plus grande) et une tension identique pour les opérations de lecture et d'écriture (pas de pompe de charge). L'offre en circuits d'identification RF ne cesse de s'étoffer si l'on en juge par les dernières réalisations, dont certaines furent présentées au salon Cartes 2001 d'octobre dernier. Des puces parfois si discrètes qu'elles seront aisément associées à des objets de petites dimensions, voire insérées dans une feuille de papier, un billet de banque ou un ticket de transport.
Les différents circuits RFID de la famille my-d d'Infineon Technologies couvrent les applications sans contact, de proximité (Iso/IEC 14443 type A) ou de voisinage (Iso/IEC 15 693). Les quatre éléments Cmos 0,25 µm de la série SRF sont conçus pour ce dernier type d'application. Tous sont généreusement pourvus en Eeprom : 2 Kbits pour les 55V02P/S et 10 Kbits pour les 55V10P/S. Soit bien plus que les circuits concurrents fonctionnant à la même fréquence de 13,56 MHz. L'intérêt est ici la notion de circuit partagé retenue par Infineon. La mémoire est en effet divisée en secteurs dont la taille est configurable en fonction des différents utilisateurs. Ces derniers auront dès lors accès aux seules données autorisées les concernant.
L'architecture des my-d se décompose en une interface analogique (redressement, extraction d'horloge, reset, régulation de tension, modulation/démodulation), un convertisseur série-parallèle, une unité de contrôle (décodage et exécution des instructions, anticollision, accès mémoire) et la mémoire. Les éléments affublés du suffixe S sont en sus dotés d'une unité de sécurisation qui permet un accès sélectif aux secteurs protégés, après une procédure d'authentification mutuelle entre le lecteur et l'étiquette basée sur des clés secrètes de 64 bits.
Parmi les points communs à tous ces circuits : un numéro de série sur 64 bits, la fonction EAS, une distance de couplage évoluant entre 0 et 70 ou 120 cm, une gestion des collisions autorisant l'identification de 30 étiquettes par seconde…
Les quatre éléments MCRF45x de la famille microID de Micro-chip se différencient selon le mode de connexion à l'antenne extérieure, et la valeur du condensateur d'accord interne (50 pF, 100 pF ou 2 x 50 pF en série), dans le cas où celui-ci est effectivement présent. Tous disposent d'une Eeprom de 1 024 bits dont 928 (soit 29 blocs de 32 bits) sont mis à la disposition de l'utilisateur. Une taille mémoire suffisante pour inscrire diverses informations additionnelles relatives au produit. La protection en écriture s'effectue au niveau de chaque bloc et le numéro de série est sur 32 bits.
Tous ces circuits sont conçus pour un environnement où de multiples étiquettes peuvent se trouver présentes dans le champ RF d'un même interrogateur. L'algorithme d'anticollision traite chaque tag RF individuellement par le biais d'un multiplexage temporel. De façon sommaire, un circuit est autorisé à communiquer avec un interrogateur uniquement dans l'intervalle temporel (slot) qui lui a été assigné.
Un MCRF45x détecte un signal RF à 13,56 MHz, modulé en amplitude par des impulsions codées en position (PPM, 1 parmi 16), et émet en retour un signal modulé en amplitude avec des données au format Manchester. La modulation s'effectue simplement en venant, par le biais d'un transistor interne, court circuiter ou non toutes les 7 µs environ (selon les données 0 ou 1 codées Manchester à 70 kHz) une partie de l'inductance du réseau LC normalement accordé sur la fréquence porteuse RF. Il en résulte une modulation en amplitude du signal qui sera détectée par le lecteur distant et mise à profit pour le décodage des données. Une particularité de la famille vient des différents modes opérationnels implantés. En mode accéléré TTF (« tag talks first »),le circuit transmet ses données dès qu'il est alimenté, puis attend une commande émanant de l'interrogateur. En mode ITF (« interrogator talks first »), la puce attend la réception d'une commande avant d'émettre. En outre, ces commandes peuvent être envoyées par le lecteur selon deux modes à 2,8 ms (vitesse normale) ou 160 µs/symbole (vitesse rapide). Un symbole étant ici formé d'un paquet de données de quatre bits, cela correspond à des fréquences de 1,4 et 25 kHz respectivement.
