Contribution à la caractérisation over-the-air des transpondeurs RFID UHF : application à l'élevage RFID

Contribution to over-the-air characterization of UHF RFID tags : application to livestock RFID

• Auteur / Autrice : Hadi El Hajj Chehade
• Direction : Bernard Uguen, Sylvain Collardey
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Télécommunications
• Date : Soutenance le 01/12/2023
• Etablissement(s) : Université de Rennes (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes)
• Jury : Président / Présidente : Emanuel Rădoi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Marc Laheurte, Nicolas Barbot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Élevage

Ondes décimétriques

Systèmes d'identification par radiofréquence

Mots clés libres

RFID UHF

Tags

Caractérisation

Canal de propagation

Expérimentation

UHF RFID

Tags

Characterization

Propagation Channel

Experimentation

Résumé

La technologie RFID UHF permet de récupérer à distance et par ondes radio des données stockées sur une étiquette constituée d'une antenne et d'une puce. Le transpondeur élément clé d'un système RFID a fait l’objet de nombreuses recherches et d’améliorations au cours des dernières années. Dans ce contexte, cette thèse contribue à l'évaluation des performances des transpondeurs RFID en environnement réel par le développement d'une méthode de caractérisation originale. Cette approche expérimentale permet d'accéder aux paramètres intrinsèques d'un tag RFID en tenant compte de la réciprocité du canal de propagation entre les liaisons montante et descendante. A partir de profils d’activation en fonction de la distance et de la puissance, ce travail permet d'introduire de nouveaux critères d'évaluation et de comparaisons des tags comme le facteur Q et l’efficacité γ liés au coefficient de transmission de puissance moyen τ et au facteur de modulation M. En exploitant ces profils de puissance, un nouveau graphique (√M,τ) ou (Q,γ) a été proposé permettant d’illustrer la comparaison des tags et de définir une zone de fonctionnement optimal pour la puce RFID. Les outils de caractérisation en RFID UHF proposés dans ce travail ont été mis efficacement à contribution dans le cadre du développement de tags RFID pour les animaux d’élevage.

UHF RFID technology enables to retrieve via radio waves data stored on a tag consisting of an antenna and a chip. The transponder, a key element of an RFID system, has been the subject of much research and improvement in recent years. In this context, this thesis contributes to the evaluation of RFID transponder performance in a real environment, through the development of an original characterization method. This experimental approach provides access to the intrinsic parameters of an RFID tag by taking into account the reciprocity of the propagation channel between the forward and the backward link. Using activation profiles as a function of distance and power, this work introduces new tag evaluation and comparison criteria such as the Q factor or the efficiency γ linked to the mean power transmission coefficient τ and the modulation factor M. By exploiting these power profiles, a new graph (√M,τ) or (Q,γ) has been proposed to illustrate tag comparison and define an optimal operating zone for the RFID chip. The UHF RFID characterization tools proposed in this work have been put to effective use in the development of RFID tags for livestock.