Avantages et inconvénients des technologies RFID actives et passives

Créé: Décembre 20, 2017
Mise à jour: Juillet 16, 2023
Avantages et inconvénients des technologies RFID active et passive

Symbole des technologies RFID

Symbole des technologies RFID

Lorsque je conçois une nouvelle carte de circuits imprimés ou un nouveau produit, je rencontre des difficultés dans le choix exact des composants que je dois utiliser. Chaque technologie a maintenant une configuration différente pour obtenir les meilleures performances. Même lorsque vous utilisez une technologie assez simple comme la radio-identification (RFID), vous avez le choix entre de nombreuses options.

Bien que chaque type de RFID utilise un lecteur actif, appelé également interrogateur, les étiquettes de chaque arrangement sont différentes. Il existe trois catégories principales de technologie RFID que vous pouvez utiliser en fonction de ces types d'étiquettes : passive, semi-passive et active.

Chacun de ces systèmes présente des avantages et des inconvénients. La connaissance de ceux-ci peut vous aider dans votre choix !  

La technologie RFID passive

Qu'est-ce que la technologie RFID passive?

La plus simple des trois configuration de RFID est celle qui utilise un lecteur actif et des étiquettes (ou tags) passives. Les étiquettes RFID passives ne sont composées que de deux composants : un circuit intégré (CI) et une antenne.

Lorsqu'ils sont combinés, on les appelle parfois des incrustations. Les étiquettes RFID passives n'incluent pas une source d'alimentation constante ou de batterie.

En effet, les étiquettes RFID passives n'ont pas besoin d'une batterie, car celles-ci collectent leur énergie à partir du signal d'interrogation du lecteur.

Pour lire les étiquettes dans cet arrangement, un lecteur enverra un signal puissant à toutes les étiquettes dans sa portée de lecture. Ensuite, les étiquettes reçoivent ce signal sur leurs antennes et utilisent l'énergie dégagée pour alimenter leurs circuits intégrés.

Une fois que leurs processeurs ont accompli leurs tâches, les étiquettes utilisent un couplage inductif et rétrodiffusé pour communiquer avec le lecteur. Toutes ces caractéristiques font que l'utilisation d'un système d'étiquettes RFID passives présente de nombreux avantages, mais aussi des inconvénients.

Avantages de la technologie RFID passive

La technologie RFID passive offre de nombreux avantages :

  • Bon marché - étant donné que les étiquettes RFID ont un maximum de trois composants (CI, antenne, boîtier), celles-ci peuvent être très bon marché  
  • Poids léger - la conception minimaliste des étiquettes passives signifie également que celles-ci n'ont pas beaucoup de masse
  • Durée de vie - les autres étiquettes qui utilisent une pile ne peuvent avoir qu’une durée de vie de 3 à 5 ans. La longévité des étiquettes passives dépend des matériaux dont celles-ci sont faites. La longévité dépend également de l'environnement dans lequel les étiquettes passives fonctionnent. Si les étiquettes passives sont placées dans un environnement doux, celles-ci peuvent fonctionner pendant 20 ans
  • Faible bruit - le couplage inductif et radiatif sans antenne active ne génère pratiquement aucun bruit.

Les inconvénients de la technologie RFID passive

La technologie RFID passive présente néanmoins quelques inconvénients :

  • Courte portée - l'absence d'antenne active signifie que les étiquettes passives ont une portée extrêmement courte. Les étiquettes fonctionnant dans les basses et les hautes fréquences peuvent avoir une portée de communication maximale de 2 pieds. Si les étiquettes utilisent une très haute fréquence, celles-ci peuvent atteindre jusqu'à 20 pieds, mais cela reste quand même une portée relativement courte 
  • Stockage limité - même la plupart des mémoires non volatiles ont besoin d’énergie pour empêcher leur contenu de se dégrader. Sans batterie intégrée, les étiquettes passives ne peuvent pas stocker beaucoup d’informations 
  • Nécessite un lecteur - les étiquettes passives nécessitent un lecteur très puissant pour pouvoir s'allumer
  • Aucun capteur - la plupart des capteurs nécessitent une alimentation constante pour fonctionner et éventuellement une mémoire pour stocker les données. Cela rend les étiquettes passives inadaptées à la plupart des applications de détection.

Les étiquettes de RFID passives peuvent être presque aussi minces qu'une feuille de papier.

Les étiquettes de RFID passives peuvent être presque aussi minces qu'une feuille de papier.

La technologie RFID semi-passive

Définition de la technologie RFID semi-passive

Dans un système semi-passif, les étiquettes ont une sorte de batterie embarquée, mais celles-ci n'ont pas d'émetteur actif.

Cela signifie que les étiquettes utilisent toujours le couplage inductif ou radiatif pour communiquer, ce qui les laisse avec une portée plus courte que dans un système actif. Cette batterie peut également supporter des capteurs et une mémoire pour la consommation d’énergie.

Avantages de la technologie RFID semi-passive

Voici les principaux avantages de la technologie RFID semi-passive :

  • Portée moyenne - l'une des principales raisons pour lesquelles les étiquettes passives ont une portée de lecture aussi courte est que celles-ci doivent être proches d'un lecteur pour pouvoir s'allumer. La portée de mise sous tension est beaucoup plus courte que la portée de communication réfléchie. Les étiquettes semi-passives peuvent utiliser leurs batteries pour alimenter leurs circuits intégrés, ce qui signifie que celles-ci sont limitées par la grande portée de communication plutôt que par la faible portée d’alimentation. Un système semi-passif peut lire des étiquettes à une distance de 100 pieds ou plus
  • Composants actifs - les étiquettes semi-passives peuvent prendre en charge les capteurs et de la mémoire grâce à leur batterie embarquée. Si vous avez une application qui nécessite des capteurs et de la mémoire, mais qui n'a pas besoin d'une longue portée, vous pouvez utiliser la technologie RFID semi-passive
  • Coûts moyens - les étiquettes semi-passives sont plus chères que les étiquettes passives, mais sont moins chères que les étiquettes actives
  • Faible bruit - tout comme dans un système passif, les étiquettes semi-passives n'ajoutent pas beaucoup de bruit à l'environnement.

Inconvénients de la technologie RFID semi-passive 

La technologie RFID semi-passive présente deux principaux inconvénients :

  • Celle-ci nécessite un lecteur - même si les étiquettes semi-passives ne dépendent pas d'un lecteur pour leur alimentation, celles-ci en ont quand même besoin pour communiquer
  • Sa durée de vie est limitée - la présence d'une batterie limite automatiquement la durée de vie d'une étiquette, passant par exemple d’une durée de vie de 20 ans à une durée de vie de 2 à 7 ans. De plus, une étiquette qui possède une batterie aura besoin d'un environnement plus doux qu'une étiquette qui dispose seulement d’un circuit intégré et d’une antenne.

Les systèmes RFID actifs

Qu'est-ce qu'un système RFID actif?

La forme la plus complexe de la technologie RFID est la RFID active. Un émetteur actif nécessite une batterie plus grande, qui peut également alimenter un processeur plus rapide et d'autres composants plus énergivores.

Avantages des technologies RFID actives

Voici trois avantages des systèmes RFID actifs :

  • Longue portée - un émetteur actif peut communiquer sur de longues distances. Les étiquettes actives peuvent avoir une portée de lecture de plus de 300 pieds, plus de 3 fois celle des étiquettes semi-passives
  • Lecteurs de faible puissance - comme les étiquettes actives utilisent une antenne alimentée, celles-ci n'ont pas besoin d'un interrogateur de grande puissance pour toute l’intensité de leur signal
  • Plus de composants - lorsque vous ajoutez une batterie plus grande vous pouvez aussi utiliser un processeur plus puissant, plus de capteurs, plus de mémoire, plus de composants en général. Si votre étiquette doit faire beaucoup de choses différentes, une étiquette active pourrait être le meilleur choix pour vous.

Inconvénients de la technologie RFID active

Voici les inconvénients des systèmes RFID actifs :

 Un scanner et un entrepôt

Vous aurez peut-être besoin d’utiliser un système RFID actif si vous devez scanner un entrepôt entier.

  • Coût élevé - les étiquettes passives peuvent coûter moins de 10 centimes par unité, alors que les étiquettes actives peuvent coûter jusqu'à 20 $ l’unité  
  • Durée de vie limitée - les étiquettes RFID actives sont généralement conçues pour avoir une durée de vie de 3 à 5 ans. Après l'épuisement de la batterie, vous aurez donc besoin d'une nouvelle étiquette
  • Grandeur et lourdeur - comparées à une étiquette aussi fine qu'un morceau de papier, les étiquettes actives sont énormes. Les batteries sont lourdes et prennent de la place. Si vous avez besoin d’étiquettes qui tiennent entre les pages d'un livre, les étiquettes actives ne sont probablement pas ce qu’il vous faut
  • Bruit - l'utilisation d'un émetteur actif ajoutera du bruit à votre environnement. Il est important de savoir à quel point le bruit des étiquettes actives affectera votre système.

Les technologies RFID passives, semi-passives et actives: à retenir

Bien qu'il existe de nombreux avantages et inconvénients de la RFID passive, semi-passive et active, voici ce que vous devez retenir : 

  • Les étiquettes passives ne peuvent pas supporter les capteurs ou la mémoire et ont une courte portée
  • Les semi-passives ont une portée moyenne et peuvent encore être bon marché  
  • Les étiquettes actives peuvent faire beaucoup de choses, mais celles-ci sont grandes, coûteuses et lourdes. 

Vous pouvez maintenant choisir le meilleur type d'étiquettes RFID à utiliser dans votre prochain projet !

Vous pouvez choisir parmi de nombreuses variétés lorsque vous utilisez des étiquettes RFID, mais lorsqu'il s'agit de la conception de circuits imprimés en général, les choix peuvent devenir difficiles.

C'est pourquoi il est important d'utiliser un bon logiciel pour vous guider tout au long du processus. Lorsque vous avez besoin d'accéder à un outil de conception de cartes de circuits imprimés facile à utiliser, qui comprend tout ce qui est nécessaire pour construire des circuits imprimés manufacturables de haute qualité, ne cherchez pas plus loin que CircuitMaker.

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