Dispositif de détection et localisation basé sur un système RFID UHF intelligent : application au domaine de la grande distribution

par Hadi Farhat

Thèse de doctorat en Electronique, microélectronique, nanoélectronique et micro-ondes


  • Résumé

    La technologie RFID UHF, également appelée RAIN RFID, est une technologie passive permettant l’identification automatique des objets. Elle comble ainsi le fossé entre les mondes physique et numérique en permettant à un objet de devenir « vivant » sur l'internet des objets grâce à des étiquettes RFID (tags) peu coûteuses et sans batterie. La technologie RFID UHF passive témoigne d’un développement significatif en raison de la croissance accélérée de dispositifs technologiques sophistiqués. Ce développement est en grande partie poussé par la chaîne d'approvisionnement et la grande distribution. Dans ces domaines, la RFID UHF passive de deuxième génération (Gen2), parmi d'autres solutions de traçage et d'identification possibles, constitue un choix logique compte tenu du faible coût des tags lorsqu’ils sont produits en gros volumes, de leur facilité d'impression et de l’absence de batterie.La principale préoccupation des revendeurs détaillants est la disponibilité du produit. Celle-ci peut être affectée par l’existence d’erreurs liées à la visibilité (écarts de stockage, vol, perte) et d’erreurs humaines. Il est donc nécessaire d'améliorer la visibilité et d'automatiser le processus. Malgré ses avantages, le déploiement de la technologie RFID dans la grande distribution est toujours confronté à de nombreux obstacles et défis. Dans cette thèse, nous nous sommes attachés à répertorier toutes les technologies de composants et de lecteurs proposées sur le marché ou encore à l’état de prototype, puis, après avoir identifié et analysé les différents défis liés à ce domaine particulier d’application, à élaborer et à tester de nouvelles solutions.En premier lieu, les distances maximales de lecture des tags passifs sont évaluées dans différents environnement afin d’identifier les facteurs les impactant. A l’issue de cette étude, une méthode de caractérisation alternative est proposée pour contrôler les performances des tags et identifier les objets tagués ayant de faibles performances. Deuxièmement, nous nous appuyant sur cette méthode pour proposer une nouvelle solution d’amélioration de la détection. Les algorithmes conçus et réalisés pour traduire cette solution permettent aux lecteurs de négocier leurs configurations avec l’environnement et entre eux. Enfin, un nouvel algorithme de localisation est proposé afin d’améliorer la précision. Son élaboration et son implémentation sont basées sur l’exploitation de la réponse des tags identifiés comme les plus fiables du milieu. Les solutions proposées sont particulièrement avantageuses car universelles, compatibles avec les lecteurs du marché et n’ajoutant aucun coût au matériel utilisé pour la détection.

  • Titre traduit

    A detection and localization device based on a smart UHF RFID system : application in the field of retail


  • Résumé

    UHF RFID technology, also known as RAIN RFID, is a passive technology that enables the automatic identification of items. Thus, it bridges the gap between the physical and digital worlds by allowing an item to become alive on the Internet of things thanks to inexpensive and battery-free RFID tags. Passive UHF RFID technology has witnessed a significant development due to the accelerated growth of sophisticated technological devices. This development is largely driven by the supply chain and the retail industries. Passive UHF RFID Gen2, among other tracing and identification solutions, is the logical choice given the low costs of large-volume tags, ease of printing and being battery-free, the need for maintenance is completely eliminated.The main concern of resellers, the withdrawal of the product, is mainly affected by errors related to visibility (stock gap, theft, loss) and human errors. It is, therefore, necessary to improve visibility and automate the process. Despite its advantages, RFID deployment in supermarkets is still facing many obstacles and challenges. In this thesis, we focus on technological availability by defining and analyzing the different challenges and possibly proposing the appropriate solutions.First, the maximum reading distances of passive tags are evaluated in different environments in order to identify the factors impacting them. At the end of this study, an alternative characterization method is proposed to control tag performance and identify tagged objects with poor performance. Secondly, we will use this method to propose a new solution to improve detection. The algorithms behind this solution allow readers to negotiate their configurations with the environment and with each other. Finally, a new location algorithm is proposed to improve accuracy. This algorithm is based on the exploitation of the answers of the reliable tags of the medium. The proposed solutions are universal, compatible with market readers and add no cost to the hardware used for detection.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 27-03-2024

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