Добірка наукової літератури з теми "Systèmes d'identification par radiofréquence – Efficacité"

Différentes études empiriques montrent que l'effet du couplage mutuel et la position et l'orientation aléatoires des antennes tags dans un volume réduit entraînent une dégradation des indicateurs de performance d'un système RFID, tels que la distance et le taux de lecture. Cette thèse participe à l'analyse des performances d'un tel système RFID en explorant les phénomènes physiques à l'origine de la dégradation et en introduisant des techniques statistiques dans les investigations. Avant de procéder à l'étude du comportement de groupe, la sensibilité et l'impédance de deux puces RFID (Higgs-3 et Higgs-9) ont été mesurées. Deux tag RFID ont été utilisées, un tag commercial (ALN-9662) associé à la puce Higgs-3 et tag artisanal fabriqué au laboratoire pour s’adapter à la puce Higgs-9. La distance de lecture des deux tags a été mesurée ainsi que l'impédance de leur antenne. Les résultats des mesures ont été confrontés à des simulations électromagnétiques. Afin d'étudier différents cas de figure faisant intervenir des tags positionnés de manière aléatoire, un modèle électromagnétique et des outils de simulation (HFSS et NEC) ont été utilisés et les conclusions sont basées sur leurs résultats, tout en les validant dans quelques cas par des mesures. Pour simplifier davantage, les tags RFID sont modélisés par un ensemble de dipôles demi-onde, avec et sans le circuit d’adaptation sous forme de T-match, et le lecteur est remplacé par une onde plane. L'objectif est de confronter le comportement d'un tag isolé à celui du même tag entouré par d'autres tags et de conclure sur l'impact du type d'antenne, de la densité des tags, de l’impédance de charge et de la polarisation de l'onde sur l’observable de sortie. La liaison RFID est étudiée à travers son lien forward et reverse, et en utilisant un modèle multiport conventionnel pour les tags intégrant le couplage. Une analyse approfondie du bilan de puissance est effectuée et la puissance absorbée au niveau des charges (puces) et la puissance re-rayonnée au niveau des antennes sont évaluées. En ce qui concerne la liaison forward, le rapport entre la puissance absorbée par la puce d'un tag environné et celle d'un tag isolé est appelé puissance absorbée normalisée et constitue un outil utile pour estimer le pourcentage de tags inactifs dans un ensemble de tags. En ce qui concerne la liaison reverse, la surface équivalente radar (SER) des antennes chargées par une charge adaptée et par un court-circuit a été étudiée. La SER différentielle du tag isolé et celle du tag environné a également été évaluée et l'impact du couplage sur la puissance re-rayonnée a été étudié. Étant donné que dans un contexte aléatoire à haute densité, il est impossible de prédire les performances du système de manière réaliste avec une approche purement déterministe, plusieurs configurations de tags et de dipôles positionnés et orientés de manière aléatoire ont été simulées et les conclusions sont tirées à l'aide d'une analyse statistique. En d'autres termes, à la fin de cette étude, la dégradation des performances d'un tag particulier dans une configuration donnée de tags environnants doit être évaluée individuellement, mais les moments statistiques ainsi que les fonctions de répartition permettent de prédire le comportement d'une population de tags sous certaines conditions. Cette thèse aide le concepteur RFID à évaluer la performance d'un scénario RFID et éventuellement à ajuster certains paramètres d'entrée tels que la densité des tags afin d'atteindre les objectifs visés
Different empirical studies show that the effect of mutual coupling and the random position and orientation of tag antennas in a reduced volume result in a degradation of key performance indicators of an RFID system such as the read-range and the read-rate. This thesis takes part in the performance analysis of such an RFID system by exploring the physical phenomena behind the degradation and by introducing statistical techniques into investigations. Prior to the group behaviour investigations, the sensitivity and the impedance of two RFID chips (Higgs-3 and Higgs-9) have been measured. Two RFID tags have been used, a commercial one (ALN-9662) associated with the Higgs-3 chip and a home-made tag, which has been fabricated in laboratory to match the Higgs-9 chip. The read range of both tags has measured along with their antenna impedance. The measurement results have been confronted to electromagnetic simulations. In order to study various cases involving randomly positioned tags, an electromagnetic model and simulation tools (HFSS and NEC) have been used and the conclusions are based on their results while cross-validated in a few cases by measurements. To simplify any further, the RFID tags are modelled by a set of half-wave dipoles, with and without T-match, and the reader is replaced by a plane wave. The objective is to confront the behaviour of a single isolated tag to that of the same tag while surrounded by other tags and to conclude on the impact of the antenna type, the density of tags, the terminating load and the wave polarisation on the output under observation. The RFID link is studied through its forward and reverse links and by using a conventional grid model for tags including coupling. A thorough power budget analysis is conducted and the absorbed power at the level of the loads (chips) and the reradiated power at the level of the antennas are assessed. Regarding the forward link, the ratio of the absorbed power by the chip of a surrounded tag to that of an isolated tag is called normalised absorbed power and constitutes a useful tool to estimate the percentage of inactivated tags in the set. Regarding the reverse link, the Radar Cross Section (RCS) of loaded antennas with short-circuit and matched loads have been studied. The differential RCS of the isolated tag and that of the surrounded one has also been evaluated and the impact of coupling on the backscattered power have been studied. As in a high-density random context, predicting the system performances in a realistic way with a deterministic approach is impossible, several configurations of randomly positioned and oriented tags and dipoles have been simulated and the conclusions are drawn using statistical analysis. In other words, at the end of this study, the performance degradation of a particular tag in a given configuration of surrounding tags needs to be evaluated individually but the statistical moments as well as cumulative distribution functions allow to predict the behaviour of a population tags under given conditions. This thesis helps the RFID designer to assess the performance of an RFID scenario and eventually adjust some input parameters such as the density of tags in order to attain the desired objectives

Cette thèse s’est effectuée au Laboratoire Matériaux et Microélectronique de Provence (L2MP) dans le cadre d’un partenariat avec la société ST Microélectronics sur un projet de développement de système d’identification radiofréquence UHF (RFID). Les systèmes RFID sont constitués de tags ou marqueurs qui correspondent à un couple puce antenne, apposés sur un produit ou un ensemble de produits. Ils permettent l’identification à distance, grâce à un lecteur qui capte les informations contenues dans la puce (un numéro de série, une description sommaire ou un numéro de lot par exemple). A la différence des codes barres, les tags RFID ne nécessitent pas que le lecteur se trouve à proximité immédiate du produit pour que l’identification s’opère. Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre des systèmes RFID passifs où la source d’énergie qui alimente le tag provient de l’onde radiofréquence émise par le lecteur. La puissance RF reçue par le tag est convertie en puissance continue par le circuit de récupération d’énergie. Dans un premier temps, un modèle analytique des multiplieurs de tension permettant de convertir l’onde radiofréquence en une tension continue d’alimentation du circuit a été développé. Ce modèle a permis d’optimiser les paramètres de conception de ces circuits et des prototypes ont été réalisés qui confirment la validité du modèle. Le modèle de télé-alimentation a dans un second temps été complété pour introduire l’influence de la rétro-modulation. Plusieurs architectures de rétro-modulation ont été présentées et étudiées. Ceci a permis d’optimiser les performances d’un tag en rétro-modulation du point de vue de la communication tag-lecteur et de l’alimentation. Suite à l’étude complète de ce système des limitations ont été observées et une nouvelle architecture proposée pour améliorer les performances des circuits de télé-alimentation. Dans le cadre d’un travail plus prospectif, l’étude d’un système fonctionnant à très haute fréquence (24 GHz) avec l’intégration de l’antenne dans une technologie de très faible coût a été réalisée. Parallèlement à ces travaux de conception de circuits et systèmes, ce travail de thèse a permis le développement et la mise en place d’outils de caractérisation de puces RFID. Ainsi un banc de caractérisation sur wafer et un banc de caractérisation à distance en chambre anéchoïque ont été mis en place au sein du laboratoire.

Le développement de la technologie RFID est conditionné par la définition et la validation sur le terrain d'un certain nombre de standards et de normes admises par tous les acteurs. Dans ce contexte, la thèse vise à permettre la qualification des systèmes RFID UHF passifs, que se soit au niveau des réglementations en vigueur ou des performances réelles observées en milieu opérationnel. Une première étape a été d'identifier les paramètres les plus pertinents à mesurer sur le lecteur et le tag. Ensuite, les procédures de test ont été étudiées et ont fait l'objet de recherches spécifiques dans le but de rendre la mesure reproductible et compatible avec les besoins industriels. Ainsi le nombre de paramètres à mesurer a été minimisé et la procédure de mesure a été optimisée. Des séries de mesures ont été réalisées sur différents types de lecteurs et de tags, en espace libre ainsi qu'en environnement perturbé
The development of RFID technology is conditioned by the definition and validation of a number of standards and norms accepted by ail users. Ln this context, the thesis aims to enable the characterization of passive UHF RFID systems, whether in terms of regulations or real performances observed in operational environment. A first step was to identify the most relevant parameters to measure on the reader and the tag. Then, test procedures have been studied and specifie researches have been conduced in order to make the measurements reproducible and compatible with industrial needs. Thus the number of parameters to be measured has been minimized and the measurement procedure has been optimized. Series of measurements were made on different kind of readers and tags, in free space and in disturbed environments

L'objectif de cette thèse est d'étudier un dispositif radiofréquence grande portée et bas coût permettant l'identification à distance d'étiquettes électroniques fixées sur des produits ou des objets. Ces étiquettes étant passives, elles doivent être alimentées par couplage inductif grâce au champ magnétique émis par une antenne lecteur. De plus, leur identification nécessite la mise en oeuvre d'une modulation suffisamment simple à réaliser pour satisfaire les contraintes de coût et d'un protocole de transmissions capable de gérer une collision éventuelle entre les messages émis par les étiquettes. Cette thèse s'articule donc autour des ces deux aspects : alimentation et transmissions. L'étude du couplage inductif dans ce cas particulier ou on a plusieurs secondaires a été rendue possible grâce à une modélisation du système tenant compte des aspects électromagnétiques et électriques. Elle a permis d'améliorer la compréhension des phénomènes mis en jeu, en particulier quand les étiquettes sont proches les unes des autres. Du point de vue des transmissions dans le sens étiquettes vers lecteur, plusieurs manières de réaliser une modulation de charge ont été examinées en tenant compte des résultats issus de l'étude de l'alimentation. On a également regarde comment se combinent les différents messages et quelles conséquences cela peut avoir au niveau du protocole de transmissions.

Les nouvelles habitudes nées de la disponibilité à disposer de moyens de communication sans fil seront exprimés demain dans le monde industriel. Il en découlera de nouvelles opportunités de développement mais également de nouveaux challenges à résoudre : comment choisir la technologie de communication la mieux adaptée à un produit ? Comment améliorer la robustesse d’un système sans pénaliser son coût ? Ou encore comment concilier sécurité et interopérabilité ? … Ce mémoire apporte une contribution au développement d'un produit nécessitant d’établir une communication sans fil dans un environnement industriel hautement perturbé : une armoire électrique. Parmi toutes les technologies de communication sans fil existantes, c’est la RFID qui a été retenue. Bien qu’étant faite pour la traçabilité des objets, cette technologie présente plusieurs avantages pour notre application : téléalimentation, faible encombrement et bas coût. Après adaptation à notre environnement, nous avons détourné l’usage de la RFID afin d’utiliser les tags comme des « capteurs ».

Les systèmes "sans contact" à 13,56 MHz deviennent de plus en plus performants en termes de vitesse, capacité mémoire, sécurité, etc. De nouveaux axes de recherche traitent de ces aspects, imposant une maîtrise complète de la couche physique, donc une connaissance approfondie de la partie RF. Avec la diversification des produits électroniques grand public et l'arrivée de nouveaux standards tels que le NFC, de plus en plus de systèmes électroniques se dotent d'une interface "sans contact" à 13,56 MHz. Afin de maximiser les capacités d'intégration et de contrôler l'interaction entre la partie "RFID" et le reste du système, il faut maîtriser tous les paramètres RF. L'essor des applications du type "sans contact", telles que le contrôle d'accès, la télé-billettique, les passeports et les visas, les cartes d'identité, pour ne citer que les plus répandues, impliquent de volumes de production élevés. Du point de vue industriel, la connaissance approfondie de la partie RF est indispensable autant pour l'optimisation des coûts de production, que pour le traitement des retours terrain. Le contexte normatif actuel fournit un minimum d'éléments pour assurer le bon fonctionnement des systèmes "sans contact". Dans ce cas, l'interopérabilité ne peut être assurée. De plus, le respect d'un gabarit ne permet pas une expertise du fonctionnement du système, les problèmes rencontrés autant en production que sur le terrain ne pouvant être diagnostiqués de manière précise. Le sujet de la présente thèse est la conception et le développement d'un système de métrologie pour la partie RF des dispositifs "sans contact" à 13,56 MHz. Nous nous sommes proposés de mettre en place une méthodologie et des outils qui permettent la caractérisation radio fréquence du comportement des systèmes RFID à couplage inductif, notamment les cartes à puce sans contact. La contribution personnelle peut être synthétisée au travers de trois approches : 1. Exhaustive – analyse approfondie du système et de son fonctionnement 2. Curative – résolution des problèmes de fonctionnement 3. Préventive – conception et simulation La problématique du fonctionnement est mise à plat, l'analyse mettant en évidence la plupart des problèmes rencontrés dans la partie RF des dispositifs "sans contact". Au travail orienté vers la résolution de problèmes s'ajoute une composante liée à la conception de tels dispositifs
The 13. 56 MHz "Contactless" systems become more and more efficient in terms of speed, memory capacity, security, etc. New research axes deal with these aspects, imposing a complete control of the physical layer, thus a thorough knowledge of the RF part. With the diversification of the consumer electronics products and the arrival of new standards such as the NFC, more and more electronic systems become equipped with a 13. 56 MHz "contactless" interface. In order to maximise the integration capacity and to control the interaction between the "RFID" part and the rest of the system, we need to control the RF parameters. The boom of "contactless" applications, such as access control, ticketing, electronic passports and visas, ID cards, for mentioning only the most widespread, imply large production volumes. From an industrial point of view, the thorough knowledge of the RF part is essential, not only for optimising manufacturing costs, but also for treating the field return. The current standardisation context provides a minimum of elements for assuring the good functioning of the "contactless" systems. In this case, the interoperability cannot be assured. Moreover, respecting a gauge does not allow an expert appraisal of the system functioning, the problems encountered in production and in field not being diagnosed in a precise manner. The subject of the present thesis is the design and the development of a metrology system for the 13. 56 MHz "contactless" systems' RF part. We have proposed ourselves to establish a methodology and some tools allowing to characterise the RF behaviour of inductive-coupling RFID system, and particularly contactless smartcards. The personal contribution can be synthesized through three approaches : 1. Exhaustive – thorough analysis of the system and its functioning 2. Curative – solving the functioning problems 3. Preventive – design and simulation The functioning problematic is analysed, emphasising most of the frequently encountered problems with the RF part of the "contactless" systems. To the problem-solving oriented work we added a component linked to the design of such devices

Cette thèse présente quatre avancées dans de nouveaux domaines cryptologiques. La première partie décrit deux extensions de la cryptographie classique, l’authentification à bas coût grâce aux protocoles de la famille HB, et les familles de permutations pseudo-aléatoires sur un groupe abélien. Pour l'authentification à bas coût, nous proposons un nouvel algorithme pour résoudre le problème LPN (Learning from Parity with Noise). En ce qui concerne les familles de permutations pseudo-aléatoires, nous généralisons des notions définies pour la caractéristique 2 au cas d'un groupe abélien quelconque, et nous proposons en exemple la conception d'un chiffrement par blocs prenant en entrée des blocs de 32 chiffres décimaux. Dans la seconde partie, nous nous intéressons au problème de l'évaluation cryptographique de fonctions. Ce problème peut être défini ainsi: plusieurs joueurs possédant chacun des entrées veulent calculer des fonctions dépendant de ces entrées. Malheureusement, échanger tout simplement leurs entrées est impossible à cause d'un problème. Celui-ci peut être de différentes natures. Nous nous focaliserons sur deux cas, à savoir celui où les entrées sont trop longues -cas par exemple de la correction de copies lorsque le correcteur n'est intéressé que par la note de l'étudiant; et celui où certains joueurs ne respectent le protocole que si c'est dans leur intérêt. C'est le cas du partage rationnel de secret
This thesis presents four subjects in cryptography. The first one is an improvement of the BKW algorithm, which is used to solve the Learning from Parity with Noise problem. The second one is the extension to arbitrary Abelian groups of cryptanalysis methods invented in characteristic 2. We apply the results to create a secure block cipher for sequences of decimal ciphers. Then we solve the problem of multiparty computation in two particular cases; the first one could be used when the bandwith is limited, and the second one deals with rational players. We propose an efficient protocol for solving the problem of rational secret sharing for two players

Le travail de recherche exposé dans cette thèse concerne le développement d'approches à base de Cartes Auto-Organisatrices (SOM) pour la découverte et le suivi de structures de classes dans les données par apprentissage non supervisé. Nous proposons des méthodes de classification à deux niveaux simultanés qui se basent sur l'estimation, à partir des données, de valeurs de connectivité et de densité des prototypes de la SOM. Le nombre de clusters est détecté automatiquement et la complexité est linéaire selon le nombre de données. Nous montrons aussi qu’il est relativement simple et efficace d’adapter ces algorithmes aux variantes de l’algorithme SOM, de façon à obtenir une méthode très polyvalente capable par exemple d’analyser différents types de données. Nous proposons en outre une amélioration de la qualité de la SOM en utilisant les valeurs de connectivité lors de l'apprentissage des prototypes. Nous décrivons une nouvelle méthode de description condensée de la distribution des données, ainsi qu’une mesure heuristique de similarité entre ces modèles. Par ailleurs, nous proposons un algorithme de suivi des données d'un flux. Ces algorithmes se basent sur une estimation de la densité sous-jacente des données pendant l'apprentissage d'une SOM modifiée. Enfin, nous présentons deux applications réelles pour le suivi d'individus dans un dispositif RFID. La première application est une étude du comportement d'une colonie de fourmis pendant un déménagement. La deuxième est une étude commerciale nécessitant le suivi de clients dans un magasin pendant leurs achats
The research outlined in this thesis concerns the development of approaches based on self-organizing maps (SOM) for the discovery and the monitoring of class structures in the data through unsupervised learning. We propose a simultaneously two levels clustering method. This method is based on the estimate, from the data, of connectivity and density values of the SOM's prototypes. The number of clusters is detected automatically. Moreover, the complexity is linear with the number of data. We show that it is relatively simple and efficient to adapt these algorithms to variants of the SOM in order to obtain a versatile method capable of analyzing different data types. We also propose an improvement of the quality of the SOM using the connectivity values during the learning of the prototypes. We describe a new method of condensed description of the data distribution and a heuristic measure of similarity between these models. These algorithms are based on an estimate of the underlying density for learning a modified SOM. In addition, we combine the clustering algorithm to measure similarity between distributions for the analysis of evolutionary data, and we propose an algorithm for monitoring data stream. Finally, we present two applications for tracking individuals in a RFID device. The first application is a study of the behavior of a colony of ants while moving. The second application, require tracking of customers in a store