Les systèmes d’identification par radiofréquence Présentation du domaine et arborescences soutenance d’avril U N I V E R S I T É PARIS 7 – DENIS DIDEROT Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005

RFID : Plan de la présentation Présentation du domaine Arborescences Terminologie & recherche documentaire Traduction Le point sur ce qui reste à faire... Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Présentation du domaine RFID : Soutenance d’avril Présentation du domaine Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Présentation du domaine What is RFID ? RFID stands for Radio Frequency IDentification a data carrier technology that transmits information via signals in the radio frequency portion of the electromagnetic spectrum. A radio frequency identification (RFID) system consists of an antenna and a transceiver, which read the radio frequency and transfer the information to a processing device, and a transponder, or tag, which is an integrated circuit containing the radio frequency (RF) circuitry and information to be transmitted. from CD.Id – RFID’s Greatest Hit Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Présentation du domaine We have all used RFID electronic toll collection building access pet chip implants remote car keys transport access remote car keys building access transport access electronic toll collection pet chip implants Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Présentation du domaine Other major uses of RFID cattle tracking car anti-theft devices ticketing MRTDs (e.g. biometric passports) monitoring storage conditions supply chain management / traceability of goods ...and many other possibilities involving needs for contactless identification Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Présentation du domaine A Brief History of RFID... 1940s – Identify Friend or Foe : UK uses RFID tags to distinguish UK planes 1960s/70s – Access control to nuclear sites 1980s – Cattle identification 1990s – Standardisation begins 2003 – Wal-Mart ask their top-100 suppliers to tag their shipments 2004 – EPCglobal seeks to implement next-generation barcodes : EPC Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Présentation du domaine What does RFID look like? RFID systems consist mainly of two elements : a transponder (tag) and a transceiver (reader) Here are some readers... Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Présentation du domaine ...and here are some tags. Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Présentation du domaine Development of RFID Development driven by Wal-Mart and the DoD Wal-Mart’s announcement has accelerated the trend Market forecasts have tripled afterwards RFID is now entering our lives... Yes, but... Many are concerned about the impact on privacy Action groups are forming around the globe, mainly in the US Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Présentation du domaine Food for Thought RFID Now... 16/06/2003: Wal-Mart asks its suppliers to use RFID by Jan. 2005 01/10/2003: Mexican children to be implanted with chips 10/06/2004: Barcelona VIP nightclubbers get chip implants 15/10/2004: FDA approves RFID microchip for humans ...and Tomorrow? Major US/UK retailers to test ‘smart shelves’ Intel suggests RFID chips to monitor lonely elderly people Michelin to embed tags in tyres European Central Bank considers tagging €uro banknotes Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Click the titles to read the related articles on the Internet Les systèmes RFID

RFID, an Invasion of our Privacy? RFID : Présentation du domaine RFID, an Invasion of our Privacy? Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Arborescences RFID : Soutenance d’avril Les systèmes RFID Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Arborescence 1 : Domaines Termes français Niveau 2 Niveau 1 Niveau zéro Niveau -1 circuits mémoire identification à contact cartes à puce RFID passive* identification électronique identification par radiofréquence (RFID) RFID semi-passive* RFID active* liaison en hyperfréquence Arborescence des domaines RFID en français. Exemples : vision optique  codes barres, reconnaissance optique de caractères / liaison infrarouge  télécommandes, télépéages (quoiqu’ils utilisent de plus en plus la RFID en hyperfréquence) identification sans contact liaison infrarouge vision optique * termes souvent employés à mauvais escient (cf. arborescence 4 et fiches longues) Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 1 : Domaines Termes anglais Niveau 2 Niveau 1 Niveau zéro Niveau -1 memory chips contact identification integrated circuit cards automatic identification and data capture (AIDC) passive* RFID radio frequency identification (RFID) semi-passive* RFID active* RFID microwave identification Arborescence des domaines RFID en anglais. Exemples : optical identification  barcodes, OCR / infrared identification  télécommandes, electronic toll collection (quoiqu’ils utilisent de plus en plus la ‘microwave identification’) contactless identification infrared identification optical identification * termes souvent employés à mauvais escient (cf. arborescence 4 et fiches longues) Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

spectre électromagnétique electromagnetic spectrum Arborescence 2 : RFID et spectre des fréquences Termes français et anglais ELF fréquences radio SLF infrarouge ULF spectre électromagnétique VLF lumière visible LF (125kHz) ultraviolet MF rayons X HF (13,56MHz - ISM) VHF rayons Gamma UHF (900MHz) SHF (2,4GHz - micro-ondes) fréquences utilisées en RFID : LF, HF, UHF, SHF EHF ELF SLF ULF VLF radio frequency Avant de voir quels sont les composants principaux d’un système RFID, il est intéressant de s’arrêter sur les spectre électromagnétique et de voir sur quelles fréquences radio les systèmes RFID opèrent. Le spectre des fréquences radio est découpé en bandes dont l’utilisation est réservée à différentes utilisations, définies par les législations nationales (ce qui n’est pas sans poser quelques problèmes en matière de RFID internationale). Une grande partie des fréquences est allouée aux usages militaires. ISM – Industriel, Scientifique et Médical LF (125kHz) infrared MF electromagnetic spectrum optical spectrum HF (13,56MHz - ISM) VHF ultraviolet UHF (900MHz) X-ray SHF (2,4GHz - microwave) Gamma ray EHF Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 3 : Composants d’un système RFID Termes français puce contient les données d’identification transpondeur marqueur antenne tag échange / transmission des données par ondes radio interface d’air système RFID antenne collecte des données Les principaux composants d’un système RFID et leurs fonctions dans le processus de collecte des données. Les termes marqueur, tag et lecteur sont beaucoup plus employés dans une registre familier mais sont techniquement peu corrects (par exemple, certains lecteurs sont également capables d‘écrire des données sur les transpondeurs) base station puce lecteur traitement / exploitation des données système hôte Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 3 : Composants d’un système RFID Termes anglais chip carries identification data transponder tag antenna exchange / transmission of data via radio waves air interface RFID system antenna data collection Les principaux composants d’un système RFID et leurs fonctions dans le processus de collecte des données. Même remarque pour les termes tag et reader que dans la diapositive précédente. transceiver chip reader data-processing host system Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 4 : Types de transpondeurs et différences majeures Termes français souvent mais pas nécessairement active* émetteur intégré alimentation embarquée les besoins en énergie peuvent être plus importants Attention ! Les transpondeurs "semi-passifs" n’existent pas ! Ce terme pourtant très employé est une erreur provenant de l'idée répandue que les adjectifs "actif" et "passif" sont liés au mode d'alimentation des transpondeurs, plutôt qu'aux émetteurs dont ceux-ci peuvent être équipés... RFID semi-passive Les principaux types de transpondeurs et leurs différences principales. Ces termes sont souvent employés à mauvais escient : leur utilisation est impropre pour décrire le mode d’alimentation du transpondeur (ce qui est néanmoins extrêmement répandu). Pour les tags « actifs », ce sont les fonctions supplémentaires d'émission qui rendent souvent nécessaire la présence d'une source d'alimentation interne au tag : il ne faut pas confondre l'effet et la cause ! Les tags « passifs » (sans émetteur) sont souvent télé-alimentés, mais ils peuvent très bien disposer d'une alimentation embarquée ! Quant aux tags « semi-passifs », ils N'EXISTENT PAS. Il s'agit d'une erreur provenant de l'idée répandue que les adjectifs "actif" et "passif" sont liés au mode d'alimentation des transpondeurs, plutôt qu'aux émetteurs dont ceux-ci peuvent être équipés. Ainsi, si ces termes sont censés décrire les tags dont la communication descendante se fait de façon passive (sans émetteur), et qui sont équipés d'une batterie, alors il s'agit simplement de tags "passifs, battery assisted" ! les besoins en énergie sont moins importants passive* pas d’émetteur intégré téléalimentation souvent mais pas nécessairement * Attention : ces termes ne doivent pas être employés pour décrire le mode d’alimentation d’un transpondeur (cf. fiches longues) Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 4 : Types de transpondeurs et différences majeures Termes anglais often but not necessarily active* onboard transmitter onboard power supply higher energy needs Please Note: "semi-passive" transponders do not exist! Although it can be found very often, It is a misconception based on the widespread assumption that "active" and "passive" refer to the power supply of the transponder, rather than the transmission devices they may be equipped with... RFID semi-passive The main types of transponders and their main differences. These terms are very often wrongly employed : they should not be used to describe the power supply modes of the transponder (although this erroneous use can be encountered very often). For ‘‘active’’ tags, It is the additional transmission functions that often make it necessary to fit the tag with an internal power supply : the effect and the cause should not be mistaken ! "Passive" tags (without a transmitter) are often batteryless but they can very well be battery-assisted! As for ‘‘semi-passive’’ tags, they DO NOT EXIST. It is a misconception based on the widespread assumption that "active" and "passive" refer to the power supply of the transponder, rather than the transmission devices they may be equiped with. Therefore, if these terms are meant to describe tags whose downlink communication is done passively (without a transmitter), and that are equipped with a battery, then these are "passive, battery-assisted" tags! lower energy needs passive* no onboard transmitter electromagnetic power often but not necessarily * Attention : ces termes ne doivent pas être employés pour décrire le mode d’alimentation d’un transpondeur (cf. fiches longues) Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 5 : Modes de couplage Termes français base station couplage transpondeur couplage inductif backscatter champ proche champ lointain lecteur tag N S tag lecteur Le couplage est la mise en relation des deux éléments du système. Couplage inductif : le lecteur dégage un champ électromagnétique. L’antenne du tag va accumuler de l ‘énergie électrique (effet de bobine) qui servira à faire fonctionner le tag. Backscatter : le lecteur envoie des ondes électromagnétiques, à la recherche de tags. L’impédance de l’antenne est conçue pour être différente de celle du courant émis par le lecteur. Dans ce cas, les ondes sont renvoyées dans la direction opposée (et non absorbées), le lecteur sait alors qu’un tag est présent dans le champ. Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 6 : Distances de communication, fréquences, normes Termes français et anglais transpondeur normes ISO norme générale : ISO 18000 10-100m + SHF long-range longue distance ISO 18000-4 far field backscatter vicinity voisinage ISO 18000-6 / -7 1m + UHF proximity proximité ISO 18000-3 1cm - 10cm HF near field inductive coupling close-coupling couplage rapproché ISO 18000-2 0,1mm – 1cm LF base station mode de couplage distances fréquences Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 7 : Modes de fonctionnement / types de mémoire Termes français écrit par le fabricant du composant lecture seule écriture unique/lecture multiple programmable/read lecture et écriture multiples lecture/écriture EEPROM lecture protégée lecture et écriture protégées OTP écriture protégée verrouillage volontaire écriture sur mot de passe transpondeur lecture et écriture sécurisées communication sécurisée propriétaires lecture et écriture cryptées algorithmes cryptographiques à clé publique à clé privée Mode de fonctionnement et types de mémoire utilisées par le transpondeur sont souvent associés. lecture seule : écrit par le fabricant du composant  exemple : similaire à l’achat d’un CD pré-enregistré. WORM  livré vierge par le fabricant, inscriptible une seule fois, comme un CD-R lecture et écritures multiples : programmable-read  une certaine zone mémoire du transpondeur n’est réinscriptible qu’un nombre limité de fois (100 fois par ex.), pour pouvoir faire des modifications du contenu de type mises à jour, numéro de version etc. Mais le but final du transpondeur n’est que d’être lu. lecture/écriture  réinscriptibilité illimitée (si ce n’est par le silicium, soit 100 à 500 000 ré-écritures) (EEPROM = Electrically Eraseable Programmable Read-Only Memory) Lecture et écriture protégées : Lecture protégée  accès aux données protégé (mot de passe, procédure hardware, timing particulier etc.) Ecriture protégée  OTP (One-Time Programmable) certaines zones de la mémoire programmables une seule fois verrouillage volontaire : après de multiples modifications du contenu, une zone mémoire est verrouillée définitivement (par ex. applications dans la chaîne de production : informations sur chaque étape de fabrication d’un produit, puis verrouillage au dernier stade, lorsque celui-ci est terminé) écriture sur mot de passe : écriture autorisée seulement sous conditions spécifiques. Lecture et écriture sécurisées : niveau plus élevé de sécurisation de l’établissement de la communication par des techniques classiques (authentification des partenaires, code évolutif ou tournant etc.) sans notions de cryptage Lecture et écritures cryptées : le contenu des communications est crypté... lecture et écriture d’un transpondeur unique dans le champ magnétique communication simple lecture et écriture de transpondeurs multiples dans le champ magnétique problèmes de collision procédures d’anticollision Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 7 : Modes de fonctionnement / types de mémoire Termes anglais programmed by chip manufacturer read-only WORM multi-time programmable (MTP) read/write multiple read/write EEPROM read-protected read/write-protected one-time programmable (OTP) write-protected locked by user password protection transponder secured read/write secured communication proprietary encrypted read/write cryptographic algorithms public key private key Mode de fonctionnement et types de mémoire utilisées par le transpondeur sont souvent associés. read-only : programmed by chip manufacturer  exemple : similaire à l’achat d’un CD pré-enregistré. WORM  livré vierge par le fabricant, inscriptible une seule fois, comme un CD-R read/write multiple : MTP  une certaine zone mémoire du transpondeur n’est réinscriptible qu’un nombre limité de fois (100 fois par ex.), pour pouvoir faire des modifications du contenu de type mises à jour, numéro de version etc. Mais le but final du transpondeur n’est que d’être lu. read/write  réinscriptibilité illimitée (si ce n’est par le silicium, soit 100 à 500 000 ré-écritures) (EEPROM = Electrically Eraseable Programmable Read-Only Memory) read/write-protected : read-protected  accès aux données protégé (mot de passe, procédure hardware, timing particulier etc.) write-protected  OTP (One-Time Programmable) certaines zones de la mémoire programmables une seule fois locked by user : après de multiples modifications du contenu, une zone mémoire est verrouillée définitivement (par ex. applications dans la chaîne de production : informations sur chaque étape de fabrication d’un produit, puis verrouillage au dernier stade, lorsque celui-ci est terminé) password protection : écriture autorisée seulement sous conditions spécifiques. secured read/write : niveau plus élevé de sécurisation de l’établissement de la communication par des techniques classiques (authentification des partenaires, code évolutif ou tournant etc.) sans notions de cryptage Encrypted read/write : le contenu des communications est crypté... single transponder in magnetic field simple communication anticollision procedures multiple transponders in magnetic field collision Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Arborescence 8 : Protocoles de déclenchement de la communication Termes français et anglais le transpondeur signale sa présence TTF la base station répond, la communication est engagée conflits si plusieurs transpondeurs sont dans le champ déclenchement problèmes de cohabitation entre TTF et RTF la base station envoie une requête d’identification RTF le transpondeur concerné répond, son identité est connue tag talks first Déclenchement de la communication : TTF  dès que le transpondeur entre dans la zone d’action de la base station, il commence à communiquer pour signaler sa présence. (conflits si plusieurs transpondeurs sont présents dans le champ) RTF  la base station envoie une requête et le transpondeur répond s’il est présent dans le champ. (la base station demande ‘‘tag n°233434, es-tu là ?’’ et s’il est bien là, le transpondeur n°233434 répond ‘‘oui, je suis là’’, les autres transpondeurs se taisent car ils ne sont pas appelés) Problèmes de cohabitation entre TTF et RTF : le protocole TTF se répand rapidement car il cause beaucoup moins d’interférences que le protocole RTF. Le protocole RTF est souvent réservé à des usages dans un circuit fermé, car il suppose que la base station connaisse l’identifiant de chaque transpondeur pour pouvoir déclencher la communication. triggering reader talks first Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

bi-directionnelle alternée bi-directionnelle simultanée Arborescence 9 : Modes de transmission et sens de liaison Termes français et anglais mode le plus employé dans les dispositifs sans contact bi-directionnelle alternée tag half duplex lecteur liaison montante uplink transmission transmission liaison descendante downlink Modes de transmission: half duplex – la communication entre la base station et le transpondeur est séquentielle, chacun dispose d’une plage de temps pour envoyer ses données, de façon alternée. full duplex – la communication est simultanée dans les deux sens. à titre indicatif : simplex  transmission possible dans un seul sens (unidirectionnelle) tag full duplex lecteur bi-directionnelle simultanée Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Légende : Lien générique Lien partitif Lien fonctionnel Les systèmes RFID

Terminologie & Recherche documentaire RFID : Soutenance d’avril Terminologie & Recherche documentaire Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Terminologie : Problématiques du domaine Domaine en plein essor : terminologie mal stabilisée Nombreuses variantes Nombreux concurrents Diversité des applications et des systèmes : Nécessité de choisir des hypéronymes pour englober tous les systèmes Nombreux emprûnts à des domaines techniques connexes et associés: Télécommunications Electronique Physique Gestion de la chaîne d’approvisionnement Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Terminologie : Exemples de concurrents transpondeur : identifiant tag étiquette intelligente puce sans contact etc. transponder : identifier tag PIT (Programmable Identification Tag) data carrier smart label contactless chip ISO  PICC, VICC (Proximity/Vicinity Integrated Circuit Card) etc. base station : lecteur interrogateur etc. transceiver : base station reader interrogator ISO  PCD, VCD (Proximity/Vicinity Coupling Device) etc. Concurrents, souvent employés à tort dans les documents commerciaux et de vulgarisation, car chacun correspond en fait à la même notion, mais d’un point de vue différent. Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Terminologie : Exemples de variantes RFID RF-ID RF ID RF/ID RFId RFid rfid etc. identification par radio fréquences identification par radiofréquences identification par radio fréquence identification par radiofréquence identification radio fréquences identification radiofréquences identification radio fréquence identification radiofréquence radio-identification etc. full duplex full-duplex FDX transceiver transmitter-receiver transponder transmitter-responder half duplex half-duplex HDX Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Recherche documentaire : Une tâche difficile Sur Internet : un domaine en pleine effervescence ‘RFID’ : 12 000 000 d’occurrences sur Google, dont 9 340 000 pages mises à jour ces 3 derniers mois ± 85% de documents marketing : explications techniques minimales, approximatives, voire trompeuses Quelques glossaires et des livres blancs (souvent à but publicitaire) Nécessité de trouver des sources techniques et terminologiques fiables au milieu de la masse de documents commerciaux : les Webzines spécialisés Difficulté à trouver des contextes définitoires (certains termes attestés, figurant dans des ouvrages publiés par des experts, apparaîssent très peu sur Internet) Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Recherche documentaire : Une tâche difficile Ouvrages publiés : peu nombreux 2 en français (du même auteur, Dominique Paret) 4 ou 5 en anglais (dont un traduit de l’allemand), très durs à se procurer Technicité : Nécessité de se fixer une limite dans le degré de technicité que l’on veut (et peut) traiter Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Traduction RFID : Soutenance d’avril Les systèmes RFID Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Traduction : CD.id – RFID’s Geatest Hit Présentation rapide du texte de traduction Parties 3 et 4 d’une étude de cas sur les bénéfices l’utilisation de tags RFID pour suivre les compact disques tout au long de la chaîne d’approvisionnement et pour combattre les vols de CD en grandes surfaces. Rapport commandé en 2002 par le Home Office britannique à e.centre, le mirroir britannique de EAN International. Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Traduction : Extrait de CD.id – RFID’s Geatest Hit Texte source RF tags Each RF tag was identifiable by a GTIN plus serial number, which is EAN•UCC’s standard global identifier at individual item level. This comprised a fictitious GTIN, for example 05012345678900, plus a 5-digit serial number, say 00001. BiStar (manufacturers of the RFID tag and reader hardware components) programmed the identifier into the tag at the point of manufacture. Proposition de traduction Tags RFID Chaque tag RFID a été doté d’un numéro de série GTIN+, l’identifiant global standard de EAN•UCC au niveau des articles individuels. Il se compose d’un numéro GTIN fictif, par exemple 05012345678900, et d’un numéro de série à 5 chiffres, comme 00001. Cet identifiant a été préalablement inscrit dans la mémoire du tag par BiStar (le fabricant des composants matériels des tags RFID et des lecteurs), en usine. Temporalité : le texte rapporte des expériences : passé composé, présent pour les vérités d’ordre général Sigles : GTIN plus  GTIN+ (une forme plus répandue, moins ambigüe en français) Inversion : (dernière phrase) mise en exergue de l’action, et non de l’entreprise Etoffement : in the tag  dans la mémoire du tag Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Le point sur ce qui reste à faire... RFID : Soutenance d’avril Le point sur ce qui reste à faire... Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

RFID : Le point sur ce qui reste à faire... Terminologie : peaufiner le choix des vedettes et des fiches longues continuer à trouver des contextes revoir certaines définitions enrichir le glossaire de traduction base Access : quelques problèmes techniques à régler Traduction : poursuivre la traduction Recherche documentaire : répertorier les documents recueillis Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005 Les systèmes RFID

Merci de votre attention... Christophe Jovelin – DESS ILTS 2005