RFID - 3A
Perfilado de sección
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- Taches de chaque eleves
- Les étapes de la realisation de RFID
- A quoi ca sert ?
- Les dangers de l'RFID
- Les étiquettes RFID
- Le lecteur RFID
- Transpondeur
- L'induction
- Liens de chaques sujets
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1.LE RFID est un moyen de récupérer et mémoriser des données à distance en utilisant des marqueurs en forme d’étiquette qui peuvent être collés ou incorporés dans des objets ou produits.
Par exemple vous pourrez mettre cette étiquette sur votre téléphone portable et ainsi régler vos transactions avec.
Autre exemple, vous travaillez tard et votre enfant rentre de l'école tout seul. Vous pourrez acquérir un récepteur où l'enfant passera sa puce par dessus et vous serez averti directement par e-mail de son arrivée.2.Ces puces peuvent même être implantées dans des organismes vivants tels que les animaux ou encore l’être humain.
En effet dans certaines boîtes de nuit espagnoles, les clients V.I.P. se sont fait implanter une puce sous cutanée, ce qui leur permet de régler toute transaction rien qu'avec elle.
3.Bien évidemment cette technologie nouvelle a un revers : l'atteinte à la vie privée.
En effet du fait que ces puces émettent un signal cela permet une traçabilité totale de l'individu.
Ainsi il sera probable de voir à l'avenir des récidivistes implantés par cette puce. -
La technologie RFID depuis sa création s'est vue utilisée pour de nombreuses applications :
L'identification des animaux.
Le suivi médical des patients.
La traçabilité des marchandises.
Les cartes d'abonnement (tel le pass Navigo à Paris).
Les passeports.
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Comme vous le voyez son utilisation est extrémement diverse, mais un problème se pose. Si la technologie RFID est utilisé dans le "bon sens", il n'empéche que le besoin de sécurité toujours plus grand des populations, la propension toujours plus grande des gouvernements à la surveillance, fait apparaître cette technologie comme un moyen idéal pour surveiller et identifer des masses de populations via une puce cutanée. Ainsi cette technologie très utile se transforme en un système d'espionnage des plus sophistiqué.
De nombreux système de ce type ont déjà été mis en place à diffèrente échelle, allant à la surveillance d'écoles maternelle à la sécurité des personnes agées .
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HYPERLINK "http://www.youtube.com/watch?v=VSoRS2heNGM" \t "_blank" http://www.youtube.com/watch?v=VSoRS2heNGM
HYPERLINK "http://www.youtube.com/watch?v=MUNa7SJxEp4" \t "_blank" http://www.youtube.com/watch?v=MUNa7SJxEp4
Nous ne pourrions pas implémenter un petit transpondeur sous la peau de chaque élève, car d'après les vidéo cela comporte un trop grand risque infection et de complication.
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L’étiquette radiofréquence est composée d’une puce (chip) reliée à une antenne, encapsulée dans un support.
Elle est lue par un lecteur qui capte et transmet l’information.
On distingue 3 catégories d’étiquettes RFID :
-Les étiquettes en lecture seule, non modifiables
-Les étiquettes « écriture une fois, lecture multiple »
-Les étiquettes en « lecture-réécriture »
Il existe deux grandes familles d’étiquettes :
-Les étiquettes actives reliées à une source d’énergie embarquée (pile, batterie). Les étiquettes actives possèdent une meilleure portée mais à un coût plus élevé et avec une durée de vie restreinte.
-Les étiquettes passives, utilisant l’énergie propagée à courte distance par le signal radio de l’émetteur. Ces étiquettes à moindre coût sont généralement plus petites et possèdent une durée de vie quasi-illimitée. En contrepartie, elles nécessitent une quantité d’énergie non négligeable de la part du lecteur pour pouvoir fonctionner.
Exemple d’applications opérationnelles :
-Identification des animaux, remplace le tatouage
-Gestion des livres d’une bibliothèque
-Suivi de colis
Les applications RFID s’appuient sur différents standards dépendants des fonctionnalités exigées par les processus métier et par certaines contraintes locales (ex : bande de fréquences de transmission en puissance nécessaire)
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Le lecteur/enregistreur est constitué d’un circuit qui émet une énergie électromagnétique à travers une antenne et électronique qui reçoit et décode les informations envoyées par le transpondeur et les envoie au dispositif de collecte des données.
Le lecteur RFID est l’élément responsable de la lecture des étiquettes radiofréquences et de la transmission des informations qu’elles contiennent vers le niveau du système.
Cette communication entre le lecteur et l’étiquette s’effectue en quatre temps :
-Le lecteur transmet par radio l’énergie nécessaire à l’activation du tag.
-Il lance alors une requête interrogeant les étiquettes à proximité.
-Il écoute les réponses et élimine les doubles ou les collisions entre réponses.
-Enfin, il transmet les résultats obtenus aux applications concernées.
Le HYPERLINK "http://rfid.comprendrechoisir.com/comprendre/systeme-rfid" système RFID repose sur deux éléments essentiels : l' HYPERLINK "http://rfid.comprendrechoisir.com/comprendre/etiquette-rfid" étiquette RFID et le lecteur RFID.
Les lecteurs RFID ont tous le même mode global de fonctionnement, mais le choix approprié du lecteur peut s'avérer difficile du fait de la diversité de l'offre.
Lecteurs RFID fixes ou portables
Les lecteurs RFID peuvent prendre des formes variées selon l'utilisation à laquelle il sera destiné. Du fait qu'il n'a pas besoin d'être en contact direct avec la puce, le lecteur le plus utilisé est le lecteur fixe, mais il peut également prendre la forme d'un lecteur portable :
le lecteur RFID fixe : comme son nom l'indique il est installé de manière fixe et ne peut donc pas être transporté pour la lecture des puces à distance, il prend la forme de portique ou de bornes (ex : caisse des supermarchés, HYPERLINK "http://rfid.comprendrechoisir.com/comprendre/rfid-en-bibliotheque" RFID en bibliothèque) ;
le lecteur RFID portable : le lecteur portable prend la forme d'un flasher portatif qui permet de lire les étiquettes manuellement, les objets n'ont plus besoin d'être transportés à proximité du lecteur, c'est le lecteur qui se déplace.
Comment choisir son lecteur RFID ?
Le choix du lecteur RFID s'avère primordial, ce choix doit se faire selon la fréquence des étiquettes RFID et la distance de lecture souhaitée.
Comme pour les étiquettes RFID, 3 types de fréquence sont possibles :
les lecteurs RFID basses fréquences BF 125KHz,
les lecteurs hautes fréquences HF 13,56 MHz,
les lecteurs RFID UHF 868 MHz.
La puissance du lecteur RFID est à combiner avec l'antenne appropriée, ainsi plusieurs portées optimales de lecture peuvent être définies :
les lecteurs RFID de proximité: jusqu'à 25 cm,
les lecteurs RFID de voisinage : jusqu'à 1 m,
les lecteurs moyenne distance : jusqu'à 9 m,
les lecteurs longue portée : plusieurs centaines de mètres.
Prix d'un lecteur RFID
Le prix d'un lecteur RFID varie de 100 à 10 000 euros.
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Transpondeur:
Voici trois sortes de transpondeurs :
La première catégorie de transpondeurs est la plus classique. Il s'agit de tags simples, dont l'antenne de cuivre est disposée en "carré" et plate. La partie interne représente la puce, qui constitue le coeur du transpondeur. (Dans cet exemple, les tags sont contenus dans des films plastiques transparents mais cela n'est évidemment pas toujours le cas).
Le second type de transpondeurs s'apparente à un croisement entre les tags et les codes à barres. Ce sont en fait des étiquettes (souvent autocollantes) contenant un tag RFID et un code sur l'une de ces faces. Ces hybrides sont capables de coupler les deux technologies.
La dernière sorte de transpondeurs présentée est une gamme un peu plus coûteuse et destinée à des usages bien spécifiques. Les tags sont ici composés d'une antenne en bobine de cuivre cylindrique et sont enfermés dans des capsules de verre. Cette catégorie de tags est destinée à l'implantation animale.
Types de transpondeurs
Il existe différents types de transpondeurs :
passifs : ce sont les transpondeurs les plus courants. Ils ne possèdent aucune source d'alimentation interne et doivent donc être alimentés par une source extérieure. C'est donc le lecteur qui alimente les tags présents dans son champ par un procédé que l'on nomme "téléalimentation" et que je détaillerai ci-après. Les tags passifs sont utilisés lorsqu'il n'est pas nécessaire qu'ils soient alimentés en permanence. Par exemple, si les transpondeurs ne nécessitent que d'être identifiés, l'alimentation n'a lieu d'être qu'au moment de la lecture du tag,
actifs : à l'opposé des transpondeurs passifs, ceux-ci sont auto-alimentés par une pile interne. La pile fournie du courant aux circuits RF et à la partie logique du transpondeur. Dans cette configuration, les lecteurs n'ont pas besoin d'intégrer la partie de téléalimentation et donc de transférer de l'énergie. Une pile peut permettre à un tag d'être alimenté pendant une dixaine d'années au maximum,
semi-actifs : ces transpondeurs sont les hybrides des deux premiers types. Ils intègrent une pile interne qui n'alimente que la partie logique. Les circuits RF sont alimentés par téléalimentation au moment de l'identification par le lecteur. Cela est principalement utile lorsque le tag nécessite d'effectuer un calcul permanent, indépendant de la lecture/écriture de données par le lecteur. Par exemple, certains vaccins sont équipés de tags effectuant des relevés de températures réguliers pour vérifier les conditions de maintien du produit. La partie logique, en charge du fonctionnement de ces relevés, est alimentée par la pile interne du tag semi-passif.
Constitution d'un transpondeur
Pour représenter simplement l'architecture interne d'un transpondeur, il est intéressant de se référer au croquis suivant :
Ce schéma présente globalement les modules fonctionnels qui composent un transpondeur. Comme on peut le constater, un tag est tout d'abord équipé d'une interface radio-fréquence dont le rôle est d'assurer la réception des signaux RF et de réagir à ces signaux pour se faire comprendre du lecteur et lui fournir une réponse RF. Il est ensuite constitué d'une partie logique responsable du traitement des signaux. Ce module est utile s'il est nécessaire d'intégrer des mécanismes d'authentification et de sécurisation de l'accès aux données. Le transpondeur intègre enfin une mémoire qui stocke les informations, sécurisées ou non, en son sein.
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Qu'es ce qu'est l'induction ?
On ne peut pas parler d'induction sans présenter le champ électromagnétique dont elle dépend. Car tout conducteur soumis à un courant électrique crée autour de lui un champ magnétique et un champ électrique, comme le démontre André Marie Ampère en 1820.
Ce conducteur peut être un solénoïde, c'est à dire un fil de cuivre enroulé sur lui même selon un cylindre.
Un solénoïde est caractérisé par sa longueur L (distance entre ses deux extrémités), son diamètre D et son nombre de spires N. Il y a deux types de solénoïdes : les solénoïdes longs (si L >= 2D) et les solénoïdes courts (les autres).
Dans un solénoïde, le champ électrique est absent, on observe donc uniquement le champ magnétique. Ce champ magnétique est d’ailleurs comparable à celui d’un aimant de même longueur :
Le solénoïde, ici représenté en noir, alimenté par un courant alternatif crée un champ magnétique (en bleu sur le schéma). On constate que, à l’intérieur du solénoïde les lignes de champs sont parallèles à son axe. On peut les mettre en évidence en approchant le solénoïde (ou un aimant) d’une poudre de fer. Le sens de ces lignes dépend du sens du courant.Dans le cas de l'induction, le solénoïde est alimenté par un courant alternatif. Dans ce cas, le champ électromagnétique produit par le courant possède une propriété étonnante. Ce champ, lorsqu'il est proche d'un matériau conducteur, peut mettre en mouvement les électrons de ce conducteur. Ensuite, selon la résistance qu'oppose le conducteur à ce flux, on observe soit un effet Joule dégageant de la chaleur dans tout le matériau, soit un courant alternatif (par exemple dans du cuivre) de plus faible amplitude. Pour que la perte soit la plus réduite possible, la meilleure solution est d'utiliser un autre solénoïde concentrique, dont le diamètre est le plus proche possible de celui de départ.
Nous avons mis en évidence la perte d'énergie relative au transfert en utilisant les deux voies d'un oscilloscope : la première pour montrer l'allure du courant à l'entrée du plus petit solénoïde, l'autre à la sortie de l'autre solénoïde:Expérience sur le transfert d'énergie avec deux bobines :
Nous avons voulu mesurer la perte qu'il y a entre deux bobines présentes au laboratoire de sciences physiques. Matériel requis :
• Un GBF (Générateur Basse Fréquence)
• Un oscilloscope
• Des fils de connexions
• Deux bobines concentriques, l’une fixe et l’autre mobile
Schéma du montage :
Le GBF permet d’avoir un signal sinusoïdal de fréquence 4000 Hz et d’amplitude 4V et parfaitement symétrique. Il alimentera la bobine fixe.
Observations :Nous avons alimenté une bobine à l'aide d'un GBF. Ensuite, nous avons effectué des mesures pour recueillir les caractéristiques des signaux émis en entrée et sortie des deux bobines dans le but de les comparer. On constate que, peut importe la frèquence d’entrée, il y a un déphasage constant avec la sortie d’un pi. Nous avions la période, l'amplitude. Nous avons par la suite calculé la fréquence et la valeur crête-à-crête. Le tout pour pouvoir en déduire les fuites magnétiques.
La fréquence du signal en sortie est la même que celui d’entrée, l’allure est toujours un signal analogique mais l’amplitude est considérablement réduite.
Conclusion :Nous observons qu’il y a bien du courant qui circule entre les deux bobines. Nous avons constaté qu’il y avait des pertes. Le pourcentage de pertes par rapport au signal d’entrée s’élève à 96 %, ce qui est énorme. Il correspond à la perte minimum dans cette configuration car, en bougeant la bobine mobile, le défaut de tension augmente encore. Nous pouvons faire d'autres experiences avec d autres dipoles:
On peut alimenter une ampoule à incandescence à pleine puissance à 10 cm et encore un petit peu à 20 cm. On peut alimenter des moteurs électriques et évidemment des leds. Avec des leds qui consomment peu la distance est évidemment plus élevée... on peut rajouter un transformateur pour augmenter encore un peu la portée. La tension qu'on "réceptionne" peut être élevé car elle dépend de l'intensité qu'on utilise : on peut alimenter une ampoule à led de 230 volts avec sans problème ! (sans oublier que l'alimentation d'origine n'en fait que 12 ! Comment fonctionne-it ? (il y a un schéma dans la vidéo ( 3:37min) ) tout d'abord nous avons une batterie de 4.8 volts qui alimente un oscillateur avec des condensateurs de 0.3 µf (plus la capacité des condos est faible plus l'oscillateur va "osciller" vite). Cet oscillateur "met un contact puis l'enlève" plus de 1000 fois par seconde. Ces impulsions qui sont de 4.8 volts vont dans un premier transistor fonctionnant avec la même batterie qui va les rendre plus intenses. Puis elle vont aller dans deux autres transistors alimentés par notre alimentation 12 volts. Le premier du 12 volts chauffe un peu mais c'est surtout le second qui va donner toute la puissance : 2.5A sous 12 volts soit 30 watts ( ce transistor nécessite un radiateur ) . Ces impulsions de 12 volts vont tout simplement aller dans la bobine ! à chacune des ces impulsions il va se générer par effet d'induction une tension énorme au sein de la première bobine. Cette tension va se transformer en chaleur mais aussi en une onde électromagnétique qui va s'échapper de la bobine, c'est une forme d'énergie invisible qui va se propager dans l'air. C'est quoi cette énergie ? en fait c'est un peu comme si vous faisiez tourner au aiment (N et S) à proximité d'un autre (N et S), là vous constaterez que le second va tourner en aspirant l'énergie cinétique du premier. vous constaterez aussi que de l'énergie invisible à été transmise dans l'air car le second aiment va lui aussi tourner... Donc comme on disait cette énergie va se propager dans l'air, puis une se retransformer en électricité au contact d'une autre bobine .
Regarde la video pour mieu comprendre
L'induction est donc la faculté de ce courant a agiter les électrons des matériaux magnétiques proches. On a deux applications novatrices majeures, en plus de l'utilisation de l'induction dans les transformateurs : chauffer intégralement un récipient et transmettre un courant sans contact électrique.
Maquettes effectuées par nous :
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forum.hardware.fr/hfr/Discussions/Cuisine/quel-materiel-induction-sujet_66717_1.htm
forums.futura-sciences.com/projets-electroniques/463768-transmission-denergie-fil-wireless-power.html
forums.futura-sciences.com/electronique/512376-tpe-lelectricite-fil-induction.html
www.acbm.com/inedits/rfid.html
www.marmet.org/louis/induction_faraday/ super !!!!!!
www.merici.ca/professeurs/luc-tremblay/electricite/chap10.pdf
