Contribution au développement d’un lecteur RFID sans puce basé sur l’approche ultra large bande impulsionnelle

Contribution to the development of UWB chipless RFID reader based on IR-UWB approach

• Auteur / Autrice : Marco Garbati
• Direction : Étienne Perret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique et radiofréquences
• Date : Soutenance le 03/07/2017
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de conception et d'intégration des systèmes (Valence, Drôme, France ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Sylvain Bourdel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arnaud Vena, Romain Siragusa
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Simone Genovesi, David Girbau Sala

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marqueurs de séquences exprimées

Cartes à mémoire

Systèmes d'identification par radiofréquence

Mots clés libres

RFID

Chipless

Uwb

Reader

Radar

Résumé

La technologie d’identification radiofréquence (RFID) est aujourd’hui une technologie mature qui est amenée à remplacer le code à barre dans un futur proche. Au milieu de toutes les familles de RFID, la technologie RFID sans puce Ultra Large Bande (ULB) est devenue un sujet incontournable. Au cours de cette thèse, nous avons contribué au développement d’un lecteur de tag RFID sans puce ULB en nous basant sur une approche impulsionnelle. Deux prototypes de lecteur ont été développés en suivant les limitations d’émissions de la technologie ULB imposées par les normes. Le premier lecteur a permis principalement de valider le principe de la lecture de tags RFID sans puce en utilisant le temps équivalent. Une deuxième version du lecteur plus aboutis a ensuite été développée. En effet, la précision de lecture a été optimisée grâce à la réduction du bruit d’échantillonnage. Le temps de lecture ainsi que le coût du lecteur ont aussi été des paramètres clés qui ont été drastiquement réduits. Pour cela, un générateur d’impulsion faible bruit bas coût ainsi que des antennes ULB et des cartes de front-end RF ont été conçus et optimisés. Enfin, une technique de lecture des tags basée sur la diversité en polarisation est proposée et validée en pratique. L’objectif étant de permettre la lecture de tag dépolarisant indépendamment de leur orientation. Ce point est un aspect très important pour le développement futur de la technologie RFID sans puce car cela lève des contraintes sur la conception des tags

The RFID technology is in full development, and is intended to substitute barcode in the next future. Between all the RFID families, the UWB chipless RFID technology is a major topic nowadays. With this thesis we focus on development of UWB chipless RFID readers, based on IR-UWB approach.The international regulations that limit the UWB emission are taken into consideration, and two reader prototypes developed. The first was as a concept car, and therefore used as proof of concept. The second version represents a full optimized reader in all the key aspects. Between them, the reading precision, through sampling noise reduction, the reading time, and cost effectiveness. As part of reader development, a low noise and low cost UWB pulse generator prototype was realized, along with UWB antennas, and RF front-end boards. As prospective, a reading technique based on polarization diversity is shown, with the aim of reading cross-polarized tags independently from their orientation. This approach is valuable because does not give any constraint at the tag design level