WO2015092333A1 - Systeme d'identification d'objets munis de tags rfid - Google Patents

Systeme d'identification d'objets munis de tags rfid Download PDF

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WO2015092333A1
WO2015092333A1 PCT/FR2014/053479 FR2014053479W WO2015092333A1 WO 2015092333 A1 WO2015092333 A1 WO 2015092333A1 FR 2014053479 W FR2014053479 W FR 2014053479W WO 2015092333 A1 WO2015092333 A1 WO 2015092333A1
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WO
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signal
energy
transponders
rfid
uhf
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PCT/FR2014/053479
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English (en)
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Cyril CATALANOTTO
Michel TALON
Original Assignee
Tagsys
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Definitions

  • the present invention relates to a system for identifying objects with tags or RFID transponders.
  • the system of the invention finds many applications. It can for example be used to identify the objects present in a warehouse or a store or in a specific area thereof, for example in a shelf or on a shelf. It can also be used to identify objects on a cash register treadmill in a warehouse or on a conveyor in a warehouse or objects crossing a security portal at the exit of a store.
  • RFID tags for Radio Frequency IDentity in English
  • RFID tags are currently widely used in object identification and location systems.
  • Such a system conventionally comprises an interrogator or RFID reader and a plurality of RFID tags attached or attached to the objects to follow.
  • the RFID interrogator generally transmits a UHF signal, called the interrogation signal, to RFID tags.
  • the frequency band of the interrogation signal is conventionally between 860 MHz and 960 MHz.
  • the RFID tags return by back modulation (or "backscattering" in English) a response signal to the RFID interrogator.
  • back modulation or "backscattering" in English
  • UHF signals has the following advantages: high communication speed, ability to communicate with a large number of tags simultaneously, high reading distance. UHF signals spread far, far. But they can also "bounce" when they encounter an obstacle. These many rebounds then create either black areas where reading tags, even close, is impossible, or white areas where reading tags, even very far, becomes possible.
  • the RFID tags used in these systems are conventionally passive tags, namely that they do not include a battery or energy storage means. These tags use the energy contained in the interrogation signal carrier to return a modulated version of the interrogation signal to the RFID interrogator. At least part of the energy of the interrogation signal is recovered by a energy harvesting device for feeding the components of the tag.
  • Passive tags have the advantage of being light and inexpensive and having a long life.
  • the combined use of UHF interrogation signals and passive tags has the following drawbacks.
  • the reading distance with UHF signals is high, it is not possible to feed the passive tags beyond a predetermined distance which is smaller than the reading distance. Beyond this so-called supply distance, the tag does not recover enough energy from the carrier of the interrogation signal to power its components. As a result, the reading distance of these tags is limited by the power distance.
  • the reader turns on the power node of said zone. Then, only the tags of this zone are fed and these then emit a data signal to the RFID reader.
  • the frequency of the data signal is greater than that of the power signal so that the data signal can be received by the reader which is farther from the tag than the power node.
  • the reader does not transmit an interrogation signal to the tags; the system therefore does not allow to write data in the tag; the tag essentially comprises a unique number preprogrammed at the factory and it is not possible to write via the reader other information in the tag, such as information related to the tagged object; the reader therefore needs to be connected to a database in which this other information is stored; 3) the system does not allow the use of passive tags powered by the UHF signal transmitted by the RFID reader;
  • the system relies on a proprietary communication protocol and therefore does not allow the use of an RFID reader and passive passive tags compliant with the ePC UHF Gen2 standard; and 5) the system can not operate in the absence of power nodes.
  • the invention aims to overcome all or part of the aforementioned drawbacks.
  • the invention proposes a system for identifying objects in a predetermined space, said system comprising a plurality of RFID transponders carried by the objects to be identified and an RFID interrogator for reading information contained in the transponders, said interrogator RFID being able to transmit at least one UHF interrogation signal to the transponders and, in response to said interrogation signal, each of said transponders being able, according to a first operating mode, to be powered by said interrogation signal and returning a UHF (Ultra High Frequency) response signal to said RFID interrogator by backscatterring (English language) of the wave of said interrogation signal.
  • UHF Ultra High Frequency
  • transponder here refers to passive tags or battery-assisted passive tags (or BAP tags for Battery-Assisted Passive in English language) able to return, in response to an interrogation signal, a response signal by back-modulation of the wave of said interrogation signal.
  • the system further comprises at least one radiofrequency power supply present in a predetermined geographical zone of said space and able to emit an energy signal intended for the transponders present in the predetermined geographical zone, said energy signal and said interrogation signal belonging to distinct frequency bands, the transponders present in said predetermined geographical area being capable, according to a second mode of operation, of being powered by said energy signal, and, in response to the interrogation signal transmitted by the RFID interrogator, to send a UHF response signal to said RFID interrogator by back-modulation of said interrogation signal.
  • the energy signal is a high frequency (HF) or low frequency (BF) signal having a range limited to the zone associated with said radiofrequency power supply.
  • HF high frequency
  • BF low frequency
  • the frequency of the energy signal is for example equal to 13.56 MHz or 27 MHz in HF or 125 kHz in BF. More generally, the frequency of this signal belongs to the ISM bands. This embodiment has the advantage of avoiding rebounds of the energy signal because of the non-propagative properties of low frequency signals, and thus to overcome black areas and white areas.
  • the energy signal is a UHF or SHF signal having a range substantially covering the zone associated with said radiofrequency power supply.
  • This embodiment can be used when the areas of the space to be covered are a few meters apart (corresponding to several times the wavelength of the energy signal) or when the location accuracy can be moderate (from the order of the meter or a few meters).
  • the energy signal can then propagate slightly beyond the desired area without triggering the reading of a transponder from another area.
  • the frequency of the energy signal is for example equal to 433 MHz or 2.4 GHz.
  • said RFID interrogator transmits said interrogation signal with a first power level so that all the transponders present in said predetermined space can be supplied with energy by said signal. query.
  • This first mode of operation is used to identify all the tags of the predetermined space without having to use said radio frequency power source (equivalent to a power node).
  • This first mode of operation is for example implemented to make an inventory of all objects with transponders present in a warehouse or a store.
  • the RFID interrogator transmits the interrogation signal with a second power level, said second power level being lower than said first power level.
  • said radiofrequency power source supplies the transponders present in the geographical area associated with it.
  • This second mode of operation is more particularly dedicated to identifying the tags present in a particular area of the space, so for example to locate the tags in a warehouse or store.
  • the ratio between the first power level and the second power level is greater than 10, advantageously greater than 50 and preferably greater than 100.
  • the system of the invention has the advantage of being able to be realized. from an existing and standard identification system essentially comprising an RFID interrogator capable of communicating with a plurality of transponders.
  • the interrogation signal and the response signal conform to the UHF Gen2 ePC standard, which is the most widespread standard, or to the ISO 18000-6 standard.
  • each of the transponders comprises a first antenna for receiving the interrogation signal and sending back the response signal, an RFID chip able to be powered by the interrogation signal and to send back, in response to said signal. interrogation, an answer signal, a second antenna for receiving the energy signal and a power collection device for, in said second mode of operation, generating a power signal from said energy signal and for supplying said RFID chip with said power signal; food .
  • said first and second antennas are replaced by a dual-band antenna able to receive the energy signal and the interrogation signal.
  • the RFID interrogator is able to transmit a UHF control signal to control an on / off state of said at least one radiofrequency power source.
  • the control signal also controls the power level of the energy signal.
  • said control signal is in accordance with the ePC UHF Gen2 standard or the ISO 18000-6 standard.
  • said at least one radiofrequency power supply comprises an energy signal generator, a first antenna for transmitting the energy signal generated by said generator, a second antenna for receiving the control signal and a control circuit for controlling said energy signal generator according to said control signal.
  • the radiofrequency power source further comprises an energy collection device for collecting ambient energy and a storage device for storing the collected energy, avoiding any need for wiring or connection to the mains.
  • the energy collection device of the radiofrequency source is for example a photovoltaic cell or an energy recovery circuit of the ambient electromagnetic field, for example GSM 1.8 GHz, Wi-Fi 2.4 GHz, Wifi 5.8GHz.
  • FIG. 1 shows a schematic overview of a system according to the invention
  • FIG. 2 represents a schematic view of a transponder belonging to the system of FIG. 1;
  • FIG. 3 represents a schematic view of a radiofrequency power source belonging to the system of FIG. 1;
  • FIG. 4 illustrates a first mode of operation of the system of the invention
  • FIG. 5 illustrates a second mode of operation of the system of the invention
  • FIG. 6 illustrates a first application of the system of the invention
  • - Figure 7 illustrates a second application of the system of the invention.
  • the system of the invention comprises a plurality of RFID transponders 1 carried by the objects to be identified, an RFID interrogator 2 capable of transmitting a UHF interrogation signal, denoted by SI, intended for transponders and transponders.
  • radio frequency power sources 3 distributed in zones Zi of the space covered by the system and intended to transmit, on command and in a particular mode of operation, an energy signal, denoted S3, for supplying the transponders with energy locally; present in Zi areas.
  • Zones Zi are defined in this space and are each equipped with a radiofrequency power source 3. These zones Zi correspond to areas where it is sought to identify or locate objects with transponders.
  • the RFID interrogator 2 is capable of transmitting an interrogation signal SI which can be received by all the RFID tags present in said space.
  • This signal is long range and its frequency is present in the UHF band, for example in the 860 MHz-960 MHz band.
  • the signal range of the energy signal S3 emitted by each radiofrequency power source 3 is smaller and is preferably limited to the zone Zi in which the radiofrequency power source 3 is present.
  • the energy signal is a Low Frequency (LF) or High Frequency (LF) signal with a much more limited range than the S1 interrogation signal.
  • LF Low Frequency
  • LF High Frequency
  • the transponders 1 are tags which, in response to an interrogation signal IF sent by the RFID interrogator, send a response signal S2 to the interrogator RFID by retromodulation of the wave of said interrogation signal .
  • the interrogation signal SI and the response signal S2 conform to the most widespread standard, namely the ePC UHF Gen2 standard, or the ISO 18000-6 standard.
  • the tags are readable by usual means, even in the absence of radio frequency power sources as in the first mode of operation.
  • the transponders are capable of two modes of operation. In a first mode of operation, the transponders are powered by the energy contained in the interrogation signal SI. In a second mode of operation, the transponders are powered by the energy contained in the energy signal S3.
  • each transponder 1 comprises means able to selectively collect energy from the interrogation signal SI or energy from the energy signal S3.
  • FIG. 2 An example of a transponder according to the invention is shown diagrammatically in FIG. 2.
  • This transponder comprises
  • an RFID chip 11 such as the chip EM4325 manufactured by the company EM Microelectronic, connected to the antenna 10 and comprising means for collecting the energy of the interrogation signal SI and means for generating the response signal S2 by retromodulation of the interrogation signal wave,
  • a power collection circuit 13 connected to the antenna 12 for collecting energy from the energy signal and generating an ALIM supply signal for the chip 11 when it can not be powered by the interrogation signal IF.
  • the antenna 10 is for example a half-wave dipole with respect to the wavelength of the interrogation signal.
  • the antenna 12 is for example a magnetic loop, comprising one or several windings and if necessary a resonant capacitor at a frequency close to the frequency of the energy signal S3.
  • the energy collection circuit 13 is for example a diode rectifying circuit connected to the antenna 12.
  • the radiofrequency power sources 3 of the system are advantageously controlled by the RFID interrogator 2.
  • the RFID interrogator 2 is arranged to deliver a UHF control signal, denoted S4, to control an on / off / level state. power of radiofrequency power sources 3.
  • this control signal S4 is in accordance with the ePC UHF Gen2 standard or the ISO 18000-6 standard. Each radio frequency power source is then controlled as a tag.
  • a radiofrequency power source 3 is shown schematically in FIG. 3. It essentially comprises an energy signal generator 30 and an antenna 31 for transmitting them.
  • the generator 30 is a BF or HF generator and the antenna 31 is a magnetic loop.
  • the radiofrequency power source 3 is advantageously controlled by a UHF control signal S4 emitted by the RFID interrogator 2.
  • the power source advantageously comprises an antenna 32 for sensing the control signal 4 and a control circuit 33.
  • the control circuit has an input for receiving the signal picked up by the antenna 32 and an output for the on / off state / power level of the generator 30.
  • the control signal is for example a UHF signal compliant with the ePC UHF Gen2 standard and the control circuit 33 is an RFID chip.
  • the control signal S4 comes for example to write a value of 0 or 1 in a memory of the RFID chip 33.
  • the value 0 turns off the generator 30 and the value 1 turns it on.
  • the radiofrequency power source 3 is autonomous in energy.
  • it comprises a power collection device 34 for collecting ambient energy and a storage device 35 for storing the collected energy.
  • the energy collection device supplies voltage to the generator 30 and the control circuit 33.
  • the first mode of operation of the system of the invention is illustrated in FIG. 4.
  • the transponders 1 are powered by the interrogation signal IF emitted by the RFID interrogator 2.
  • the radiofrequency power sources 3 are extinct.
  • This mode of operation is advantageously implemented when one wants an inventory of all tags. Therefore, in this mode of operation, the interrogation signal SI is advantageously transmitted with a power level PI sufficiently high that each transponder can extract enough energy from the interrogation signal SI to supply the transponder.
  • the RFID interrogator 2 is advantageously positioned in the center of the space to be covered (that is to say in the center of the store or warehouse) to limit the level of power PI to provide.
  • the transponder is powered by the energy signal S3 delivered by the radiofrequency power source 3 of the zone Zi in which the tag is present.
  • the RFID interrogator can transmit the interrogation signal SI with a power level P2 less than P1 because the transponder is no longer powered by the interrogation signal S1 but by the energy signal S3.
  • the energy signal S3 is advantageously an HF or BF signal having a more limited range than the interrogation signal SI. It is intended to supply energy to a particular zone Zi of the total space.
  • the ratio between the power level PI and the power level P2 is greater than 10. It is advantageously greater than 50 and preferably greater than 100.
  • the interrogation signal SI in the first mode of operation, is transmitted with a power level PI equal to 30 dBm and, in the second mode of operation, it is transmitted with a power level P2 of 10 dBm, a ratio of 100 between the two power levels.
  • the RFID interrogator 1 turns on each of the radio frequency power sources in turn to identify the transponders present in the associated zone. Since the position of the various radio frequency power sources is known to the RFID interrogator, it is possible to locate the zone in which a transponder is present.
  • transponders that can be used in the system of the invention are class 0 tags (read-only passive tags), class 1 tags (passive tags with additional functions, in particular memory write) or class 2 tags (passive tags assisted by drums) .
  • the system of the invention is installed in a store and is used both at the cash registers for the payment of items with transponders and the outputs of the store to avoid theft . It can of course also be used to perform a global or partial inventory (by zones) of store items as described above.
  • the system of the invention operates according to the second mode of operation.
  • the RFID interrogator 2 transmits an interrogation signal SI with a power level P2 such that the transponders present in the magazine can not be powered by the interrogation signal SI.
  • the interrogation signal is for example transmitted with a power level equal to 10 or 15 dBm and it is preferably placed in the center of the magazine and is fixed to the ceiling thereof.
  • a radiofrequency power source 3 is disposed at each cash register.
  • the antenna 31 for transmitting the energy signal S3 is, for example, a magnetic loop placed at the level of the treadmill of the body. This loop defines a zone in which the transponders 1 are powered by the energy signal 3. Outside this zone, the transponders are not powered.
  • the customer has his items with transponders on the treadmill.
  • the transponders which are powered by the energy signal S3 return a response signal S2 to the interrogator.
  • the items to be paid are therefore identified by the RFID interrogator.
  • the computer system managing the RFID infrastructure then communicates payment information to the cash register for example through the store's computer network. With this system, the cashier does not need to scan the barcode of items.
  • a radiofrequency power source 3 is disposed at each exit gantry of the magazine.
  • the antenna 31 for transmitting the energy signal S3 is disposed of to cover only the area between the two vertical panels of the gantry.
  • Transponders which have not been deactivated at the cash register and which are energized when they pass through the gantry send, in response to the interrogation signal IF sent by the RFID interrogator 2, a response signal S2 which then triggers an alarm.
  • the system of the invention is used to identify items received or shipped to a warehouse.
  • the warehouse has several lines for receiving or shipping items with transponders and arranged in cartons.
  • Each line comprises a radiofrequency power source 3 for supplying the transponders present on said line.
  • the transmission antenna 31 of the energy signal S3 is for example arranged at a conveyor portion of the line. If the radiofrequency power source 3 is on, all the transponders passing through this portion emit a response signal S2 in response to an interrogation signal S1.
  • the RFID interrogator 2 can successively control the ignition of the RF power sources of the different lines via control signals S4. It can for example control, during a time period T1, for example at the beginning of the day, the ignition of the radiofrequency power source of the goods reception line and, during a time period P2, for example during the rest of the day. the day, the ignition of the source radio frequency power supply of the freight forwarding line.
  • the energy signal S3 is preferably a BF or HF signal having a reduced range.
  • the signal S3 is a UHF or SHF signal whose range is greater but can be reduced by lowering the level of the power emitted or by using antennas providing a certain directivity to limit the range in certain directions.
  • the use of such a signal does not allow to feed well delimited areas with well-controlled boundaries but this is not a problem when the different areas to be fed are several meters apart, that is to say the order of several wavelengths of the energy signal S3 or when a high accuracy of location is not required.
  • the transmission antenna 31 of the energy signal S3 is no longer a magnetic loop but an antenna of dimensions close to its wavelength, such as a quarter wave (of the "Ground” type. Plane "in English language) or an antenna offering a certain directivity, for example patch type with parasitic elements.
  • the system of the invention offers many advantages, among which: it does not need to replace the existing infrastructures with RFID interrogator and a plurality of transponders communicating according to the UPC Gen2 UPC standard; - simple installation;

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Abstract

L'invention concerne un système de d'identification d'objets dans un espace prédéterminé, comprenant une pluralité de transpondeurs RFID (1) portés par les objets à identifier et un interrogateur RFID (2) pour lire des informations contenues dans des transpondeurs. L'interrogateur est apte à émettre au moins un signal d'interrogation UHF (SI) à destination des transpondeurs. Dans un premier mode de fonctionnement, les transpondeurs sont alimentés par ledit signal d'interrogation et, en réponse au signal d'interrogation, renvoient un signal de réponse UHF (S2) par rétromodulation à l'interrogateur. Le système comporte en outre au moins une source d'alimentation radiofréquence (3) présente dans une zone (Zi) dudit espace et apte à émettre un signal d'énergie (S3) à destination des transpondeurs de la zone. Dans un deuxième mode de fonctionnement, les transpondeurs (1) présents dans la zone sont alimentés par le signal d'énergie (S3), et, en réponse au signal d'interrogation (SI), renvoie un signal de réponse.

Description

SYSTEME D ' IDENTIFICATION
D'OBJETS MUNIS DE TAGS RFID
Domaine technique
La présente invention concerne un système d'identification d'objets munis de tags ou transpondeurs RFID.
Le système de l'invention trouve de nombreuses applications. Il peut par exemple servir à identifier les objets présents dans un entrepôt ou un magasin ou dans une zone spécifique de celui-ci, par exemple dans un rayon ou sur une étagère. Il peut également servir à identifier des objets présents sur un tapis roulant de caisse enregistreuse dans un magasin ou sur un convoyeur dans un entrepôt ou les objets traversant un portique de sécurité à la sortie d'un magasin.
Etat de la technique
Les tags RFID (pour Radio Frequency IDentity en langue anglaise) sont actuellement très utilisés dans les systèmes d'identification et de localisation d'objets. Un tel système comprend classiquement un interrogateur ou lecteur RFID et une pluralité de tags RFID attachés ou fixés aux objets à suivre.
L'interrogateur RFID émet généralement un signal UHF, appelé signal d'interrogation, à destination des tags RFID. La bande de fréquences du signal d'interrogation est classiquement comprise entre 860MHZ et 960 MHZ. En réponse à ce signal d'interrogation, les tags RFID renvoient par rétromodulation (ou "backscattering" en langue anglaise) un signal de réponse à l'interrogateur RFID. L'utilisation de signaux UHF présente les avantages suivants: vitesse de communication élevée, possibilité de communiquer avec un grand nombre de tags simultanément, distance de lecture élevée. Les signaux UHF se propagent donc très loin. Mais ils peuvent par ailleurs «rebondir » lorsqu'ils rencontrent un obstacle. Ces nombreux rebonds créent alors soit des zones noires où la lecture des tags, même proches, est impossible, soit des zones blanches où la lecture des tags, même très éloignés, devient possible. En conséquence, lorsque l'on souhaite lire des tags sur une zone définie et limitée, par exemple dans un tunnel disposé sur un convoyeur acheminant des produits munis de tags, l'utilisation de signaux UHF dans le tunnel peut engendrer des non lectures dans le tunnel (zones noires) et des lectures non désirées à l'extérieur du tunnel (zones blanches) .
Les tags RFID employés dans ces systèmes sont classiquement des tags passifs, à savoir qu'ils ne comportent pas de batterie ou de moyen de stockage d'énergie. Ces tags utilisent l'énergie contenue dans la porteuse du signal d'interrogation pour renvoyer une version modulée du signal d'interrogation vers l'interrogateur RFID. Au moins une partie de l'énergie du signal d'interrogation est récupérée par un dispositif de collecte d'énergie pour alimenter les composants du tag.
Les tags passifs ont pour avantage d'être légers et peu onéreux et d'avoir une longue durée de vie. L'emploi combiné de signaux d'interrogation UHF et de tags passifs présentent toutefois les inconvénients suivants. Bien que la distance de lecture avec des signaux UHF soit élevée, il n'est pas possible d'alimenter les tags passifs au-delà d'une distance prédéterminée qui est plus faible que la distance de lecture. Au-delà de cette distance dite d'alimentation, le tag ne récupère pas suffisamment d'énergie à partir de la porteuse du signal d'interrogation pour pouvoir alimenter ses composants. Par conséquent, la distance de lecture de ces tags est limitée par la distance d ' alimentation .
Par ailleurs, comme exposé précédemment, un tel système n'est pas adapté à la lecture de tags RFID dans une zone restreinte d'un entrepôt ou d'un magasin en raison de la longue portée des signaux UHF et de leur mode propagatif .
La faible distance d'alimentation des tags passifs avec des signaux UHF peut être compensée en multipliant le nombre d'interrogateurs RFID dans l'entrepôt ou le magasin. Cette solution est toutefois coûteuse et ne permet pas de s'affranchir du problème des zones noires et des zones blanches, donc de résoudre le deuxième problème à savoir, la lecture de tags dans une zone de taille réduite dans l'entrepôt ou le magasin.
Pour pallier tout ou partie de ces problèmes, il est connu de par le document US 7 812 725 un système comprenant un interrogateur ou lecteur RFID pour lire les tags passifs et des nœuds de puissance (ou « power nodes » en langue anglaise) répartis sur la zone à couvrir pour alimenter localement les tags RFID à lire. Les nœuds de puissance alimentent sur commande les tags disposés autour d'eux en émettant un signal radiofréquence dit d'alimentation. L'espace à couvrir est par exemple découpé en zones et chaque zone est équipée d'un nœud de puissance. Les tags sont équipés de moyens de collecte d'énergie destinés à récupérer l'énergie du signal d'alimentation émis par le nœud de puissance présent dans sa zone. Le signal d'alimentation émis par les nœuds de puissance est un signal ayant une portée réduite se limitant à la zone à couvrir . Les nœuds de puissance sont commandés à distance par le lecteur. Pour identifier les tags présents dans une zone donnée, le lecteur allume le nœud de puissance de ladite zone. Alors, seuls les tags de cette zone sont alimentés et ces derniers émettent alors un signal de données vers le lecteur RFID. La fréquence du signal de données est supérieure à celle du signal d'alimentation pour que le signal de données puisse être reçu par le lecteur qui est plus éloigné du tag que le nœud de puissance . Ce système permet de réaliser un inventaire de tous les tags du système en allumant tous les nœuds de puissance et aussi d'identifier les tags présents dans une zone donnée en allumant uniquement le nœud de puissance de cette zone.
Ce système présente toutefois les inconvénients suivants :
1) une identification de l'ensemble des tags RFID requiert l'allumage de l'ensemble des nœuds de puissance du système ;
2) le lecteur ne transmet pas de signal d'interrogation à destination des tags ; le système ne permet donc pas d'écrire des données dans le tag ; le tag comporte essentiellement un numéro unique préprogrammé en usine et il n'est pas possible d'écrire via le lecteur d'autres informations dans le tag, telles que des informations liées à l'objet tagué; le lecteur a donc besoin d'être connecté à une base de données dans laquelle ces autres informations sont stockées ; 3) le système ne permet pas d'utiliser des tags passifs alimentés par le signal UHF émis par le lecteur RFID ;
4) le système s'appuie sur un protocole de communication propriétaire et ne permet donc pas d'utiliser un lecteur RFID et des tags passifs standards conformes à la norme ePC UHF Gen2; et 5) le système ne peut pas fonctionner en l'absence des nœuds de puissance.
Résumé de 1 ' invention
L'invention a pour but de pallier tout ou partie des inconvénients précités.
A cet effet, l'invention propose un système d'identification d'objets dans un espace prédéterminé, ledit système comprenant une pluralité de transpondeurs RFID portés par les objets à identifier et un interrogateur RFID pour lire des informations contenues dans les transpondeurs, ledit interrogateur RFID étant apte à émettre au moins un signal d'interrogation UHF à destination des transpondeurs et, en réponse audit signal d'interrogation, chacun desdits transpondeurs étant apte, selon un premier mode de fonctionnement, à être alimenté par ledit signal d'interrogation et à renvoyer un signal de réponse UHF (Ultra Haute Fréquence) audit interrogateur RFID par rétromodulation (Backscatterring en langue anglaise) de l'onde dudit signal d'interrogation.
Le terme "transpondeur" désigne ici des tags passifs ou des tags passifs assistés par batterie (ou tags BAP pour Battery-Assisted Passive en langue anglaise) aptes à renvoyer, en réponse à un signal d'interrogation, un signal de réponse par rétromodulation de l'onde dudit signal d'interrogation.
Selon l'invention, le système comporte en outre au moins une source d'alimentation radiofréquence présente dans une zone géographique prédéterminée dudit espace et apte à émettre un signal d'énergie à destination des transpondeurs présents dans la zone géographique prédéterminée, ledit signal d'énergie et ledit signal d'interrogation appartenant à des bandes de fréquences distinctes, les transpondeurs présents dans ladite zone géographique prédéterminée étant aptes, selon un deuxième mode de fonctionnement, à être alimentés par ledit signal d'énergie, et, en réponse au signal d'interrogation émis par l'interrogateur RFID, à renvoyer un signal de réponse UHF audit interrogateur RFID par rétromodulation dudit signal d'interrogation.
Selon un mode de réalisation particulier, le signal d'énergie est un signal HF (pour high Frequency en langue anglaise) ou BF (Basse Fréquence) ayant une portée se limitant à la zone associée à ladite source d'alimentation radiofréquence . Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque l'espace comporte des zones adjacentes proches les unes des autres ou lorsque la précision de localisation doit être importante (de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres) . Dans ce mode de réalisation, la fréquence du signal d'énergie est par exemple égale à 13.56 MHz ou 27 MHz en HF ou 125 kHz en BF . Plus généralement, la fréquence de ce signal appartient aux bandes ISM. Ce mode de réalisation a pour avantage d'éviter les rebonds du signal d'énergie en raison des propriétés non propagatives des signaux à fréquence peu élevée, et donc de s'affranchir des zones noires et des zones blanches. Selon une variante, le signal d'énergie est un signal UHF ou SHF ayant une portée couvrant sensiblement la zone associée à ladite source d'alimentation radiofréquence . Ce mode de réalisation peut être utilisé lorsque les zones de l'espace à couvrir sont distantes de quelques mètres (correspondant à plusieurs fois la longueur d'onde du signal d'énergie) ou lorsque la précision de localisation peut être modérée (de l'ordre du mètre ou de quelques mètres) . Le signal d'énergie peut alors se propager légèrement au-delà de la zone souhaitée sans que cela ne déclenche la lecture d'un transpondeur d'une autre zone. Dans cette variante, la fréquence du signal d'énergie est par exemple égale à 433MHz ou à 2.4GHz . Selon un mode de réalisation particulier, dans ledit premier mode de fonctionnement, ledit interrogateur RFID émet ledit signal d'interrogation avec un premier niveau de puissance de sorte que tous les transpondeurs présents dans ledit espace prédéterminé peuvent être alimentés en énergie par ledit signal d'interrogation. Ce premier mode de fonctionnement est utilisé pour identifier tous les tags de l'espace prédéterminé sans avoir à utiliser ladite source d'alimentation radiofréquence (équivalent à un nœud de puissance) . Ce premier mode de fonctionnement est par exemple mis en œuvre pour réaliser un inventaire de tous les objets munis de transpondeurs présents dans un entrepôt ou un magasin .
Dans le second mode de fonctionnement, l'interrogateur RFID émet le signal d'interrogation avec un deuxième niveau de puissance, ledit deuxième niveau de puissance étant inférieur audit premier niveau de puissance. Dans ce second mode de fonctionnement, ladite source d'alimentation radiofréquence alimente les transpondeurs présents dans la zone géographique qui lui est associée. Ce deuxième mode de fonctionnement est plus particulièrement dédié à identifier les tags présents dans une zone particulière de l'espace, donc par exemple à localiser les tags dans un entrepôt ou magasin .
Selon un mode de réalisation particulier, le rapport entre le premier niveau de puissance et le deuxième niveau de puissance est supérieur à 10, avantageusement supérieur à 50 et de préférence supérieur à 100. Le système de l'invention a pour avantage de pouvoir être réalisé à partir d'un système d'identification existant et standard comportant essentiellement un interrogateur RFID apte à communiquer avec une pluralité de transpondeurs. Selon un mode de réalisation particulier, le signal d'interrogation et le signal de réponse sont conformes au standard ePC UHF Gen2, qui est le standard le plus répandu, ou à la norme ISO 18000-6.
Selon un mode de réalisation particulier, chacun des transpondeurs comporte une première antenne pour recevoir le signal d'interrogation et renvoyer le signal de réponse, une puce RFID apte être alimentée par le signal d'interrogation et à renvoyer, en réponse audit signal d'interrogation, un signal de réponse, une deuxième antenne pour recevoir le signal d'énergie et un dispositif de collecte d'énergie pour, dans ledit second mode de fonctionnement, générer un signal d'alimentation à partir dudit signal d'énergie et pour alimenter ladite puce RFID avec ledit signal d ' alimentation .
En variante, lesdites première et deuxième antennes sont remplacées par une antenne bi-bande apte à recevoir le signal d'énergie et le signal d'interrogation.
Selon un mode de réalisation particulier, l'interrogateur RFID est apte à émettre un signal de commande UHF pour commander un état marche/arrêt de ladite au moins une source d'alimentation radiofréquence . Avantageusement, le signal de commande permet de commander aussi le niveau de puissance du signal d'énergie.
Selon un mode de réalisation particulier, ledit signal de commande est conforme au standard ePC UHF Gen2 ou à la norme ISO 18000-6.
Selon un mode de réalisation particulier, ladite au moins une source d'alimentation radiofréquence comprend un générateur de signal d'énergie, une première antenne pour émettre le signal d'énergie généré par ledit générateur, une deuxième antenne pour recevoir le signal de commande et un circuit de commande pour commander ledit générateur de signal d'énergie en fonction du dit signal de commande. Avantageusement, la source d'alimentation radiofréquence comprend en outre un dispositif de collecte d'énergie pour collecter de l'énergie ambiante et un dispositif de stockage pour stocker l'énergie collectée, évitant tout besoin de câblage ou de connexion au secteur.
Le dispositif de collecte d'énergie de la source de radiofréquence est par exemple une cellule photovoltaïque ou un circuit de récupération d'énergie du champ électromagnétique ambiant, par exemple GSM 1,8 GHz, Wi-Fi 2.4 GHz, Wifi 5.8GHz.
D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif .
Brève description des figures
— La figure 1 représente une vue schématique d'ensemble d'un système conforme à l'invention;
— La figure 2 représente une vue schématique d'un transpondeur appartenant au système de la Figure 1 ;
— La figure 3 représente une vue schématique d'une source d'alimentation radiofréquence appartenant au système de la Figure 1 ;
— La figure 4 illustre un premier mode de fonctionnement du système de l'invention; - La figure 5 illustre un deuxième mode de fonctionnement du système de l'invention;
— La figure 6 illustre une première application du système de l'invention; et — La figure 7 illustre une deuxième application du système de l'invention.
Description détaillée de l'invention
En référence à la figure 1, le système de l'invention comporte une pluralité de transpondeurs RFID 1 portés par les objets à identifier, un interrogateur RFID 2 apte à émettre un signal d'interrogation UHF, noté SI, à destination des transpondeurs et des sources d'alimentation radiofréquence 3 réparties dans des zones Zi de l'espace couvert par le système et destinées à émettre, sur commande et dans un mode de fonctionnement particulier, un signal d'énergie, noté S3, pour alimenter localement en énergie les transpondeurs présents dans les zones Zi.
Les objets à identifier sont présents dans un lieu de stockage ou de vente, par exemple un entrepôt ou un magasin, définissant un espace. Des zones Zi sont définies dans cet espace et sont équipées chacune d'une source d'alimentation radiofréquence 3. Ces zones Zi correspondent à des zones où l'on cherche à identifier ou localiser des objets munis des transpondeurs.
Selon l'invention, l'interrogateur RFID 2 est apte à émettre un signal d'interrogation SI qui peut être reçu par l'ensemble des tags RFID présents dans ledit espace. Ce signal est à longue portée et sa fréquence est présente dans la bande UHF, par exemple dans la bande 860 MHz-960 MHz.
La portée du signal du signal d'énergie S3 émis par chaque source d'alimentation radiofréquence 3 plus réduite et se limite de préférence à la zone Zi dans laquelle la source d'alimentation radiofréquence 3 est présente .
Dans un mode de réalisation préféré, le signal d'énergie est un signal Basse Fréquence (BF) ou Haute Fréquente (HF) de portée bien plus limitée que le signal d'interrogation SI.
Comme mentionné précédemment, les transpondeurs 1 sont des tags qui, en réponse à un signal d'interrogation SI émis par l'interrogateur RFID, renvoient un signal de réponse S2 à l'interrogateur RFID par rétromodulation de l'onde dudit signal d'interrogation.
Avantageusement, le signal d'interrogation SI et le signal de réponse S2 sont conformes au standard le plus répandu, à savoir le standard ePC UHF Gen2, ou à la norme ISO 18000-6. Les tags sont donc lisibles par des moyens usuels, même en l'absence de sources d'alimentation radiofréquence comme dans le premier mode de fonctionnement. Selon l'invention, les transpondeurs sont aptes selon deux modes de fonctionnement. Dans un premier mode de fonctionnement, les transpondeurs sont alimentés par l'énergie contenue dans le signal d'interrogation SI. Dans un deuxième mode de fonctionnement, les transpondeurs sont alimentés par l'énergie contenue dans le signal d'énergie S3.
A cet effet, chaque transpondeur 1 comporte des moyens aptes à collecter sélectivement de l'énergie à partir du signal d'interrogation SI ou de l'énergie à partir du signal d'énergie S3.
Un exemple de transpondeur conforme à l'invention est représenté de manière schématique à la figure 2. Ce transpondeur comprend
- une antenne UHF, référencée 10, pour capter le signal d'interrogation SI,
- une puce RFID 11, telle que la puce EM4325 fabriquée par la société EM Microelectronic, connectée à l'antenne 10 et comprenant des moyens de collecte d'énergie du signal d'interrogation SI et des moyens de génération du signal de réponse S2 par rétromodulation de l'onde du signal d'interrogation,
une antenne HF ou BF, référencée 12, pour capter le signal d'énergie S3,
- un circuit de collecte d'énergie 13 connectée à l'antenne 12 pour collecter l'énergie du signal d'énergie et générer un signal d'alimentation ALIM pour la puce 11 lorsqu'elle ne peut être alimentée par le signal d'interrogation SI.
L'antenne 10 est par exemple un dipôle demi-onde par rapport à la longueur d'onde du signal d'interrogation.
Dans le cas signaux d'énergie HF ou BF, l'antenne 12 est par exemple une boucle magnétique, comprenant un ou plusieurs enroulements et si nécessaire un condensateur résonnant à une fréquence proche de la fréquence du signal d'énergie S3. Le circuit de collecte d'énergie 13 est par exemple un circuit de redressement à diodes connecté à l'antenne 12.
Les sources d'alimentation radiofréquence 3 du système sont avantageusement commandées par 1 ' interrogateur RFID 2. A cet effet, l'interrogateur RFID 2 est agencé pour délivrer un signal de commande UHF, noté S4, pour commander un état marche/arrêt /niveau de puissance des sources d'alimentation radiofréquence 3.
Avantageusement, ce signal de commande S4 est conforme au standard ePC UHF Gen2 ou la norme ISO 18000-6. Chaque source d'alimentation radiofréquence est alors commandée comme un tag.
Une source d'alimentation radiofréquence 3 est représentée schématiquement à la figure 3. Elle comporte essentiellement un générateur de signaux d'énergie 30 et une antenne 31 pour les émettre. Dans le cas de signaux d'énergie BF ou HF, le générateur 30 est un générateur BF ou HF et l'antenne 31 est une boucle magnétique.
Comme indiqué précédemment, la source d'alimentation radiofréquence 3 est avantageusement commandée par un signal de commande UHF S4 émis par l'interrogateur RFID 2. A cet effet, la source d'alimentation comporte avantageusement une antenne 32 pour capter le signal de commande 4 et un circuit de commande 33. Le circuit de commande comporte une entrée pour recevoir le signal capté par l'antenne 32 et une sortie pour l'état marche/arrêt /niveau de puissance du générateur 30.
Le signal de commande est par exemple un signal UHF conforme au standard ePC UHF Gen2 et le circuit de commande 33 est une puce RFID. Pour commander l'état marche/arrêt du générateur 30, le signal de commande S4 vient par exemple écrire une valeur 0 ou 1 dans une mémoire de la puce RFID 33. La valeur 0 éteint le générateur 30 et la valeur 1 l'allume. Avantageusement, la source d'alimentation radiofréquence 3 est autonome en énergie. A cet effet, elle comprend un dispositif de collecte d'énergie 34 pour collecter de l'énergie ambiante et un dispositif de stockage 35 pour stocker l'énergie collectée. Le dispositif de collecte d'énergie alimente en tension le générateur 30 et le circuit de commande 33.
Les deux modes de fonctionnement du système sont à présent décrits plus en détail.
Le premier mode de fonctionnement du système de l'invention est illustré par la figure 4. Dans ce mode de fonctionnement, les transpondeurs 1 sont alimentés par le signal d'interrogation SI émis par l'interrogateur RFID 2. Les sources d'alimentation radiofréquence 3 sont éteintes. Ce mode de fonctionnement est avantageusement mis en œuvre lorsque l'on veut un inventaire de tous les tags. Par conséquent, dans ce mode de fonctionnement, le signal d'interrogation SI est avantageusement émis avec un niveau de puissance PI suffisamment élevé pour que chaque transpondeur puisse extraire suffisamment d'énergie du signal d'interrogation SI pour alimenter le transpondeur.
L'interrogateur RFID 2 est avantageusement positionné au centre de l'espace à couvrir (c'est-à-dire au centre du magasin ou de l'entrepôt) pour limiter le niveau de puissance PI à fournir.
Dans le deuxième mode de fonctionnement illustré par la figure 5, le transpondeur est alimenté par le signal d'énergie S3 délivré par la source d'alimentation radiofréquence 3 de la zone Zi dans laquelle est présente le tag. Dans ce mode de fonctionnement, l'interrogateur RFID peut émettre le signal d'interrogation SI avec un niveau de puissance P2 inférieure à PI car le transpondeur n'est plus alimenté par le signal d'interrogation SI mais par le signal d'énergie S3. Comme mentionné précédemment, le signal d'énergie S3 est avantageusement un signal HF ou BF ayant une portée plus limitée que le signal d'interrogation SI. Il est destiné à alimenter en énergie une zone Zi particulière de l'espace total.
Le rapport entre le niveau de puissance PI et le niveau de puissance P2 est supérieur à 10. Il est avantageusement supérieur à 50 et de préférence supérieur à 100.
Selon un exemple de réalisation, dans le premier mode de fonctionnement, le signal d'interrogation SI est émis avec un niveau de puissance PI égal à 30 dBm et, dans le deuxième mode de fonctionnement, il est émis avec un niveau de puissance P2 de 10 dBm, soit un rapport de 100 entre les deux niveaux de puissance.
Dans le deuxième mode de fonctionnement, l'interrogateur RFID 1 allume tour à tour chacune des sources d'alimentation radiofréquence pour identifier les transpondeurs présents dans la zone associée. La position des différentes sources d'alimentation radiofréquence étant connues par l'interrogateur RFID, on peut localiser la zone dans laquelle un transpondeur est présent.
Les transpondeurs qui peuvent être utilisés dans le système de l'invention sont des tags de classe 0 (tags passifs à lecture seule) , de classe 1 (tags passifs à fonctions additionnelles, notamment écriture mémoire) ou de classe 2 (tags passifs assistés par batterie) .
Des applications particulières du système de l'invention sont décrites ci-après.
Dans une première application illustrée à la figure 6, le système de l'invention est installé dans un magasin et est utilisé à la fois au niveau des caisses enregistreuses pour le paiement d'articles munis de transpondeurs et aux sorties du magasin pour éviter le vol. Il peut évidemment être aussi utilisé pour effectuer un inventaire global ou partiel (par zones) des articles du magasin comme décrit précédemment.
Dans ces applications, le système de l'invention fonctionne selon le deuxième mode de fonctionnement. L'interrogateur RFID 2 émet un signal d'interrogation SI avec un niveau de puissance P2 telle que les transpondeurs présents dans le magasin ne peuvent être alimentés par le signal d'interrogation SI. Le signal d'interrogation est par exemple émis avec un niveau de puissance égal 10 ou 15 dBm et il est de préférence placé au centre du magasin et est fixé au plafond de celui-ci .
Une source d'alimentation radiofréquence 3 est disposée au niveau de chaque caisse enregistreuse. L'antenne 31 d'émission du signal d'énergie S3 est par exemple une boucle magnétique placée au niveau du tapis roulant de la caisse. Cette boucle définit une zone dans lesquelles les transpondeurs 1 sont alimentés par le signal d'énergie 3. En dehors de cette zone, les transpondeurs ne sont pas alimentés. Le client dispose ses articles munis de transpondeurs sur le tapis roulant. En réponse au signal d'interrogation SI émis par l'interrogateur RFID, les transpondeurs qui sont alimentés par le signal d'énergie S3 renvoient un signal de réponse S2 à l'interrogateur. Les articles à payer sont donc identifiés par l'interrogateur RFID. Le système informatique gérant l'infrastructure RFID communique ensuite des informations de paiement à la caisse par exemple à travers le réseau informatique du magasin. Avec ce système, l'opératrice de caisse n'a plus besoin de scanner le code à barres des articles.
Pour la protection contre le vol, une source d'alimentation radiofréquence 3 est disposée au niveau de chaque portique de sortie du magasin. L'antenne 31 d'émission du signal d'énergie S3 est disposée de manière à couvrir uniquement la zone entre les deux panneaux verticaux du portique. Les transpondeurs qui n'ont pas été désactivés au niveau de la caisse et qui sont alimentés en énergie au moment de leur passage dans le portique envoient, en réponse au signal d'interrogation SI émis par l'interrogateur RFID 2, un signal de réponse S2 qui déclenche alors une alarme.
Dans une autre application illustrée par la figure 7, le système de l'invention est utilisé pour identifier des articles reçus ou expédiés dans un entrepôt. L'entrepôt comporte plusieurs lignes de réception ou d'expédition d'articles munis de transpondeurs et disposés dans des cartons. Chaque ligne comporte une source d'alimentation radiofréquence 3 pour alimenter les transpondeurs présents sur ladite ligne. L'antenne 31 d'émission du signal d'énergie S3 est par exemple disposée au niveau d'une portion de convoyage de la ligne. Si la source d'alimentation radiofréquence 3 est allumée, tous les transpondeurs traversant cette portion émettent un signal de réponse S2 en réponse à un signal d'interrogation SI.
L'interrogateur RFID 2 peut commander tour à tour l'allumage des sources d'alimentation radiofréquence des différentes lignes par l'intermédiaire de signaux de commande S4. Il peut par exemple commander, pendant une période temporelle Tl, par exemple en début de journée, l'allumage de la source d'alimentation radiofréquence de la ligne de réception de marchandises et, pendant une période temporelle P2, par exemple pendant le reste de la journée, l'allumage de la source d'alimentation radiofréquence de la ligne d'expédition de marchandises.
Bien entendu, les modes de réalisation et les applications décrits ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d'exemple.
Dans les exemples décrits, le signal d'énergie S3 est de préférence un signal BF ou HF ayant une portée réduite. En variante, le signal S3 est un signal UHF ou SHF dont la portée est plus grande mais peut être réduite en baissant le niveau de la puissance émise ou en utilisant des antennes fournissant une certaine directivité pour limiter la portée dans certaines directions. L'utilisation d'un tel signal ne permet pas d'alimenter des zones bien délimitées avec des frontières bien maîtrisées mais cela ne pose pas de problème lorsque les différentes zones à alimenter sont éloignées de plusieurs mètres, c'est-à-dire de l'ordre de plusieurs longueurs d'ondes su signal d'énergie S3 ou lorsqu'une grande précision de localisation n'est pas requise. Dans cette variante, l'antenne 31 d'émission du signal d'énergie S3 n'est plus une boucle magnétique mais une antenne de dimensions proches de sa longueur d'onde, tel qu'un quart d'onde (de type "Ground Plane" en langue anglaise) ou une antenne offrant une certaine directivité, par exemple de type patch avec éléments parasites.
Le système de l'invention offre de nombreux avantages parmi lesquels: - il ne nécessite pas de remplacer les infrastructures existantes avec interrogateur RFID et pluralité de transpondeurs communiquant selon le standard ePC UHF Gen2 ; - installation simple;
- coût faible; il ne nécessite pas d'allumer toutes les sources d'alimentation radiofréquence pour identifier la totalité des transpondeurs (inventaire).

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de d'identification d'objets dans un espace prédéterminé, ledit système comprenant une pluralité de transpondeurs RFID (1) portés par les objets à identifier et un interrogateur RFID (2) pour lire des informations contenues dans des transpondeurs, ledit interrogateur RFID étant apte à émettre au moins un signal d'interrogation UHF (SI) à destination des transpondeurs et, en réponse audit signal d'interrogation, chacun desdits transpondeurs étant apte, selon un premier mode de fonctionnement, à être alimenté par ledit signal d'interrogation (SI) et à renvoyer un signal de réponse UHF (S2) audit interrogateur RFID par rétromodulation de l'onde dudit signal d'interrogation,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une source d'alimentation radiofréquence (3) présente dans une zone géographique prédéterminée (Zi) dudit espace et apte à émettre un signal d'énergie (S3) à destination des transpondeurs présents dans la zone géographique prédéterminée, ledit signal d'énergie (S3) et ledit signal d'interrogation (SI) appartenant à des bandes de fréquences distinctes,
les transpondeurs (1) présents dans ladite zone géographique prédéterminée (Zi) étant aptes, selon un deuxième mode de fonctionnement, à être alimentés par ledit signal d'énergie (S3), et, en réponse au signal d'interrogation (SI) émis par l'interrogateur RFID, à renvoyer un signal de réponse UHF (S2) audit interrogateur RFID par rétromodulation de l'onde dudit signal d'interrogation.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d'énergie (S3) est un signal HF ou BF .
3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d'énergie (S3) est un signal UHF ou SHF .
4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans ledit premier mode de fonctionnement, ledit interrogateur RFID (2) émet ledit signal d'interrogation (SI) avec un premier niveau de puissance (PI) de sorte que tous les transpondeurs (1) présents dans ledit espace prédéterminé sont alimentés en énergie par ledit signal d'interrogation (SI),
et en ce que, dans le second mode de fonctionnement, l'interrogateur RFID (2) émet le signal d'interrogation avec un deuxième niveau de puissance (P2) inférieur audit premier niveau de puissance (PI) et ladite au moins une source d'alimentation radiofréquence (3) alimente les transpondeurs présents dans la zone géographique dans laquelle est présente ladite au moins une source d'alimentation radiofréquence .
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport entre le premier niveau de puissance (PI) et le deuxième niveau de puissance (P2) est supérieur à 10, avantageusement supérieur à 50 et de préférence supérieur à 100.
6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal d'interrogation (SI) et le signal de réponse (S2) sont conformes au standard ePC UHF Gen2 ou à la norme ISO 18000-6.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des transpondeurs (1) comporte une première antenne (10) pour recevoir le signal d'interrogation (SI) et renvoyer le signal de réponse (S2), une puce RFID (11) apte être alimentée par le signal d'interrogation et à renvoyer, en réponse audit signal d'interrogation, un signal de réponse, une deuxième antenne (12) pour recevoir le signal d'énergie (S3) et un dispositif de collecte d'énergie (13) pour, dans ledit second mode de fonctionnement, générer un signal d'alimentation à partir dudit signal d'énergie (S3) et pour alimenter ladite puce RFID avec ledit signal d ' alimentation .
8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interrogateur RFID (2) est apte à émettre un signal de commande UHF (S4) pour commander un état marche/arrêt de ladite au moins une source d'alimentation radiofréquence (3).
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit signal de commande (S4) est conforme au standard ePC UHF Gen2 ou à la norme ISO 18000-6.
10. Système selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite au moins une source d'alimentation radiofréquence (3) comprend un générateur de signal d'énergie (30), une première antenne (31) pour émettre le signal d'énergie (S3) généré par ledit générateur, une deuxième antenne (31) pour recevoir le signal de commande (S4) et un circuit de commande (33) pour commander ledit générateur de signal d'énergie en fonction du dit signal de commande (S4) .
11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite au moins une source d'alimentation radiofréquence (3) comprend en outre un dispositif de collecte d'énergie (34) pour collecter de l'énergie ambiante et un dispositif de stockage (35) pour stocker l'énergie collectée.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10073993B2 (en) 2014-08-01 2018-09-11 Tagsys System for interrogating RFID transponders
WO2020081824A1 (fr) 2018-10-17 2020-04-23 Vubiq Networks, Inc. Systèmes rfid à ondes millimétriques multimodes et procédés associés

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3093367B1 (fr) 2019-02-28 2021-12-03 Asygn Circuit pour étiquette de radio-identification passive fonctionnant dans une bande UHF et procédé pour opérer un circuit
FR3108408B1 (fr) 2020-03-18 2022-03-25 Asygn Circuit pour étiquette de radio-identification passive comprenant un capteur de contrainte et procédé pour fabriquer un circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080150696A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Bolander Jarie G System for powering and reading RFID tags
WO2011159171A2 (fr) * 2010-06-11 2011-12-22 Trident Rfid Pty Ltd Transpondeur, système rfid et procédés de mise en fonctionnement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080150696A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Bolander Jarie G System for powering and reading RFID tags
US7812725B2 (en) 2006-12-21 2010-10-12 Tagent 6 Corporation System for powering and reading RFID tags
WO2011159171A2 (fr) * 2010-06-11 2011-12-22 Trident Rfid Pty Ltd Transpondeur, système rfid et procédés de mise en fonctionnement

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10073993B2 (en) 2014-08-01 2018-09-11 Tagsys System for interrogating RFID transponders
US10289878B2 (en) 2014-08-01 2019-05-14 Tagsys System for RFID transponder interrogation by frequency transposition
WO2020081824A1 (fr) 2018-10-17 2020-04-23 Vubiq Networks, Inc. Systèmes rfid à ondes millimétriques multimodes et procédés associés
US20200125810A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Vubiq Networks, Inc. Multimode millimeter wave rfid devices and methods of use thereof
US10839179B2 (en) 2018-10-17 2020-11-17 Vubiq Networks, Inc. Multimode millimeter wave RFID devices and methods of use thereof
US11288468B2 (en) 2018-10-17 2022-03-29 Vubiq Networks, Inc. Multimode millimeter wave RFID devices and methods of use thereof

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