ConIdent : la RFID tout métal

Les systèmes d'identification prennent de plus en plus d'importance dans un environnement de production totalement automatisé. Les produits sont réceptionnés, identifiés, usinés et livrés automatiquement. Les informations nécessaires à ces processus sont gérées par ce qu'on appelle communément des systèmes d'identification.

Les systèmes d'identification RFID (Radio Frequency Identification) se composent en principe d'étiquettes électroniques passives (appelées transpondeurs ou simplement tags), de modules lecture/écriture et d'une interface avec une liaison intégrée vers un bus (Fig. 1). Contrairement aux systèmes ordinaires à codes barres ou au marquage laser, ils permettent aussi bien d'écrire que de lire les transpondeurs ou tags. Les informations entrant ou sortant du transpondeur sont transmises au moyen d'une interface et d'un module lecture/écriture. Le champ magnétique généré par la bobine du module lecture/écriture est capté par la bobine du transpondeur. Il transmet les informations et fournit l'énergie nécessaire au fonctionnement du circuit intégré du transpondeur qui ne dispose d'aucune source d'énergie embarquée (batterie) (Fig. 2).

Avantages de la technologie RFID

Dans un système RFID, les informations étant transmises par des ondes électromagnétiques, aucun contact direct n'est nécessaire pour l'identification d'un objet, celle-ci peut donc s'effectuer à une certaine distance. A la différence du code barres, le transpondeur RFID peut être lu lorsqu'il est recouvert, et les transpondeurs symétriques peuvent même être lus indifféremment d'un côté ou de l'autre (devant ou derrière).

La mémoire d'un transpondeur de type lecture/écriture (read/write) contient un identifiant unique ainsi qu'une zone dans laquelle des données complémentaires concernant l'objet peuvent être enregistrées au moyen d'un module lecture/écriture. Par conséquent, les informations peuvent être non seulement lues, mais aussi écrites dans le transpondeur. Il est donc possible d'ajouter, d'effacer ou de modifier des informations dans le transpondeur. Lorsqu'un objet muni d'un transpondeur parcourt par exemple une chaîne de production, il subit des transformations qui sont enregistrées dans le transpondeur. De plus, ce système permet l'exécution automatique des commandes, comme l'illustre l'exemple suivant schématisé, tiré de la pratique:

Le transpondeur sert ici à faire transiter les informations entre deux centres de production A et B. On part du principe que chaque objet (ici une voiture) acheminé sur la chaîne de production est muni d'un transpondeur. Dans le centre de production A, une commande est générée par l'unité de commande A et parvient par l'interface A et le module lecture/écriture A au transpondeur (Fig. 3). Dans le centre de production B, la commande mémorisée dans le transpondeur est lue par le module lecture/écriture B et parvient à l'unité de commande B via l'interface B et le bus de terrain (Fig. 4). Cette unité programme l'installation selon la commande stockée dans le transpondeur, et l'opération est effectuée conformément à cette commande (Fig. 5).

Les transpondeurs de type lecture/écriture peuvent aussi être réutilisés sans problème. Si ce n'est pas nécessaire, il existe sur le marché des modèles qui ne contiennent qu'un numéro d'identification et qui ne sont pas inscriptibles. Ces transpondeurs sont à lecture seule (read-only).

Les informations d'un système RFID sont stockées dans la mémoire du circuit intégré du transpondeur. A la différence d'étiquettes sur lesquelles l'information est bien visible et donc aussi reproductible, les transpondeurs ne sont pas faciles à contrefaire. Les informations enregistrées pouvant être lues sans contact visuel, les transpondeurs peuvent aussi être dissimulés, ce qui rend encore plus difficile la lecture et la copie illicites.

Un avantage supplémentaire des transpondeurs RFID réside dans leur résistance mécanique et chimique nettement supérieure aux codes barres (souvent sur support papier). Ils gardent leurs informations enregistrées sans courant d'alimentation, ce qui garantit la conservation des données mémorisées même lorsque le système informatique de commande RFID est hors tension ou tombe en panne. L'intégrité et la persistance des informations sont par conséquent assurées.

En raison de leur grande flexibilité, de leur sécurité de fonctionnement et de leur relative insensibilité aux conditions ambiantes hostiles, les solutions RFID sont utilisées actuellement dans un grand nombre d'applications d'identification en milieu industriel.

La technologie tout métal ConIdent

En plus des modules lecture/écriture conventionnels à face sensible en plastique de taille M18 et M30 et des transpondeurs assortis en plastique, l'entreprise suisse Contrinex a développé la technologie RFID ConIdent® à partir de ses détecteurs inductifs entièrement métalliques. Il est ainsi possible de monter les transpondeurs et les modules lecture/écriture dans des boîtiers entièrement métalliques (y compris la face sensible) (Image 1). Le système ConIdent® fonctionne comme les systèmes RFID traditionnels mais offre en plus les avantages particuliers de la technologie tout métal, énumérés plus loin.

La gamme de produits entièrement métalliques actuellement disponible se compose de modules lecture/écriture non noyables de taille M18 et M30 et de transpondeurs noyables ou non noyables d'un diamètre de 10 mm à M30. Tous les transpondeurs sont de type lecture/écriture avec une mémoire de 2 kBit. Les mots ou les zones mémoire peuvent être protégés en lecture et/ou en écriture à l'aide d'un code d'identification personnel (PIN) ou par des bits de protection des données.

Les composants tout métal ConIdent® se distinguent tout spécialement par les caractéristiques suivantes:

 grande robustesse mécanique

 élimination des dépôts par procédé grossier (brosse métallique, etc.)

 face sensible résistante aux chocs

 résistance à l'abrasion

 modules lecture/écriture à face sensible absolument étanche

 transpondeurs totalement étanches (IP 68 ou IP 68 & IP 69K)

 grande résistance aux sollicitations simultanées par des liquides et des variations de température

 résistance à la corrosion

 transpondeurs disponibles en version totalement noyable.

Applications

En raison de leur résistance élevée, les composants RFID tout métal ConIdent® conviennent spécialement, tout comme les détecteurs inductifs métalliques, partout où les versions traditionnelles tombent trop souvent en panne. Citons quelques applications particulièrement prometteuses:

 Dans les installations de soudure (à l'arc ou par résistance), les projections de métal fondu ou de scories ne s'incrustent pas. En outre, les dépôts indésirables peuvent être éliminés à la brosse métallique ou même au burin sans danger pour les composants. Signalons à ce propos que les transpondeurs ConIdent® peuvent être lus au travers d'un cache ou encrassement métalliques.

 Emploi permanent en présence d'huiles de coupe et de fluides de refroidissement des machines-outils. Ces produits qui attaquent inéluctablement la plupart des matières plastiques, surtout conjointement à une sollicitation mécanique, affectent même les revêtements en Téflon, tandis que les modèles métalliques y résistent.

 Dans les zones de réception des copeaux des machines-outils, où les plastiques ne résistent pas à l'abrasion et au raclage permanents des copeaux métalliques.

 Dans le secteur agro-alimentaire, lors du nettoyage par jet chaud à haute pression aggravé par l'emploi de détergents et de désinfectants agressifs.

 Lorsque les composants sont en contact avec l'eau, même l'eau de mer.

 En tôlerie, où les composants doivent résister à des contraintes mécaniques, à des frottements abrasifs et même à des chocs sur leur face sensible.

L'utilisation des composants entièrement métalliques ConIdent® est donc typiquement indiquée en présence de contraintes d'étanchéité, de corrosion, de chocs ou d'abrasion, isolément ou de manière combinée.