Les usages publics des TIC demain

Les RFID : une révolution technologique et économique comparable àl’Internet

Les usages publics des TIC demain

Dernière mise à jour de cette rubrique: 14 juin 2007 - Imprimer cette page

Grâce à aux étiquettes ou "tags" RFID, qui utilisent la technologie des puces-radio, il deviendra possible de connaître à tout moment le nombre et la position d’un article ou produit dans la chaîne de production. Il en résulterait un gain de temps pour les entreprises qui pourrait aller jusqu’à 40 %. Ces puces ont une taille inférieure à celle d’un grain de riz. Comme elles ne contiennent pas de source d’alimentation, elles ne sont fonctionnelles que dans un rayon de moins d’1,50 mètre environ d’un récepteur.

La technologie est opérationnelle mais il reste la question du coût : pas question en effet de dépasser les 5 centimes d’euros par étiquette pour rester rentable. Mais les avantages de ces étiquettes intelligentes ne s’arrêtent pas là. On peut en effet imaginer qu’elles pourraient permettre de supprimer les files d’attente aux caisses des supermarchés. Le contenu du chariot serait tout simplement scanné à la sortie du magasin et débité du compte du client. Une fois arrivé chez lui avec ses produits "intelligents" le consommateur pourrait en outre disposer d’informations, par l’intermédiaire de son frigo et de son micro-onde, sur la composition du produit, ses modes de cuisson et de conservation.

Comme le souligne avec enthousiasme Kevin Ashton, directeur exécutif de l’Auto-Id Center, « Depuis 50 ans, les ordinateurs dépendent des êtres humains pour obtenir de l’information. Cela va bientôt changer. Les ordinateurs seront désormais capables de sentir l’information autour d’eux, pour la première fois. » Pour Paul Saffo, directeur de l’Institute for the Future, un institut californien spécialisé dans les scénarios du futur, cette évolution vers une omniprésence des "puces" dans la vie de tous les jours va avoir un effet comparable à l’impact de l’arrivée des ordinateurs personnels dans les années 1980 ou d’Internet la décennie suivante.

A terme, ces puces-radio et autres capteurs intelligents devraient en effet révolutionner tous les domaines de notre vie quotidienne, comme les transports ou la santé. La société Gillette a annoncé que 500 millions de rasoirs de sa gamme Match 3 seraient équipés de microcomposants capables d’émettre des données et d’identifier individuellement chaque produit. Le fabricant italien de vêtements Benetton envisage également d’intégrer dans tous ses articles une micro-puce RFID. Michelin a prévu pour sa part d’implanter des puces dans chacune de ses roues pour transmettre des informations sur leur état (pression, usure...) par fréquences radios à l’ordinateur de bord.

En matière de santé ces puces-radio vont permettre une surveillance médicale et une prévention personnalisée et en temps réel des personnes. Aux Etats-Unis, on peut déjà acheter des tee-shirts électroniques capables de recueillir et de transmettre les données biologiques du porteur. En France, le laboratoire grenoblois TIM-C vise l’immense marché de la télémédecine pour les personnes âgées et développe un gilet intelligent capable de prévenir le médecin en cas de chute ou d’accélération anormale du rythme cardiaque.

Enfin, la puce implantable, qui relevait il y encore quelques années de la science-fiction, est en train de devenir réalité. La société américaine Applied Digital solutions (ADS) commercialise déjà Verichip, une puce d’un cm de long qui s’implante sous le bras. Il suffit alors de placer son bras sous un scanner dédié à cet effet et le médecin peut alors récupérer en une fraction de seconde tout le dossier médical du patient et gagner ainsi un temps précieux en cas d’accident ou de malaise. Il reste cependant à veiller à ce que cette nouvelle technologie prometteuse ne puisse pas porter atteinte à la vie privée des individus en transmettant à leur insu des informations les concernant. Sur ce point capital, les craintes sont loin d’être dissipées mais des solutions techniques sont à l’étude et devraient permettre d’informer automatiquement le consommateur de la présence de ces puces.

D’ici la fin de cette décennie il est probable que cette nouvelle technologie, presque invisible et peu coûteuse, sera présente dans tous les objets de notre vie quotidienne et rendra, sans même que nous nous en apercevions, leur usage plus agréable, plus facile et plus sûr. Avec la généralisation des RFID (puces-radio), qui va intervenir d’ici 5 ans, les objets vont devenir "intelligents". Ils vont communiquer entre eux créant des environnements interactifs dans des lieux divers, maison, bureau, hôtels, entrepôts, magasins... Cette révolution technologique aura un impact déterminant sur de nombreux secteurs de notre vie quotidienne. Elle repose sur l’identification de chaque objet, l’interrogation à distance de cette identité et la connexion sans fil de ces étiquettes intelligentes à Internet pour accéder à des bases de données. Des entreprises pourront ainsi suivre en temps réel leurs produits depuis la production et les stocks jusqu’à la livraison. Les visiteurs d’une exposition recevront sur leur "pocket PC" des informations sur le tableau ou le stand devant lequel ils se trouvent.

Avec une puce RFID, un produit doit juste être dans le rayon d’action d’un capteur radio, sans avoir à tenir compte de sa position. La portée de ces étiquettes électroniques se limite pour l’instant à 50 cm environ dans leur version la plus courante (13, 56 MHz de fréquence), et la moins chère à implémenter (prix de gros indicatif : 0, 50 euro l’unité). Une portée qui peut atteindre 50 mètres dans la version "avancée" (8, 68 MHz) et dont le prix moyen approcherait les 15 euros environ.

Aujourd’hui 5 milliards de code-barres sont scannés chaque jour dans 140 pays, faisant de cette technique le plus important outil de commerce électronique au monde, devançant largement les sites Web de e-commerce. Mais cette suprématie touche sans doute à sa fin avec l’arrivée des RFID, les "radio frequency identification systems" ou "smart tags". Il s’agit de puces électroniques minuscules (quelques millimètres carrés) jouant le rôle de transpondeurs et pouvant être placées dans les objets les plus divers. Dotés d’une mémoire de 96 bits, ils permettent l’identification, la description de l’objet et l’obtention d’autres informations détaillées par connexion à des bases de données sur Internet. Là où le code-barre, avec ses 13 chiffres, est limité à 10 000 milliards de numéros différents, le circuit électronique RFID, avec ses 96 bits, stocke un chiffre choisi parmi 80 milliards de milliards de milliards de possibilités », explique Fabien Havard, consultant chez IBM.

Des trillions de trillions d’objets différents peuvent être ainsi reconnus. A titre d’exemple, avec seulement 54 bits on peut identifier individuellement chaque grain de riz consommé sur la planète en une année ! Bientôt, grâce aux "smart tags" on pourra repérer en une seconde un livre précis parmi les milliers de documents de sa bibliothèque personnelle. Mais on ne pourra plus sortir de son armoire à pharmacie deux médicaments incompatibles sans déclencher une alarme, ni laver dans la même machine deux vêtements susceptibles de déteindre l’un sur l’autre.

Ces applications illustrent les aspects positifs de l’usage des RFID, mais il faudra demeurer vigilants sur les dérives possibles de cette technologie, surtout dans le cadre des atteintes à la vie privée. Pour prévenir ces dangers, des garde-fous sérieux sont envisagés. Les puces devront être neutralisées au moment du passage en caisse, soit physiquement en coupant l’étiquette, soit électroniquement en effaçant le numéro identification. Ces garanties sont très importantes car la technologie RFID ne pourra jamais s’imposer contre l’avis des consommateurs. Et ceux-ci exigeront de réelles garanties quant au respect de leur vie privée.

Ces puces RFID (Radio Frequency Identification), constituent donc un enjeu techno-économique considérable. IBM en tout cas y croit et a ouvert en France, près de Nice, son centre européen de test et de développement des technologies RFID. Certains secteurs, comme la grande distribution ou le transport de marchandises, constituent des débouchés évidents dans le domaine de la gestion des stocks. En effet, avec une puce RFID placée sur chaque produit, plus besoin de compter ces derniers dans les rayons, il suffit de passer avec un lecteur de données radio RFID pour faire un inventaire automatique. Idem lors des livraisons : plus besoin d’ouvrir les cartons pour vérifier leurs contenus, il suffit de passer un lecteur RFID à proximité. En outre, ces puces peuvent contenir de nombreuses informations sur le produit : date de fabrication, date de réception, couleur, température lors du transport pour les produits frais, etc... D’où des économies potentielles importantes qui justifient l’intérêt des géants de la distribution.

Le leader en matière d’expérimentation de RFID n’est autre que le numéro 1 mondial, l’américain Wal-Mart, qui travaille en l’occurrence avec IBM. Son poids pourrait s’avérer déterminant dans le développement de la technologie puisque Wal-Mart a demandé à ses 100 principaux fournisseurs, parmi lesquels Unilever, Nestlé ou encore Gillette, de mettre en place des puces RFID sur leurs cartons et palettes. D’autres distributeurs ont également engagé des expérimentations dans sa foulée comme l’anglais Tesco ou l’allemand Metro. Or la grande distribution n’est pas la seule à s’intéresser à la RFID. Le ministère américain de la Défense a lui aussi indiqué à ses fournisseurs que la présence de puces RFID sur les produits était indispensable dès 2006. En France, la société de transports de colis et de marchandises SERNAM teste également la RFID avec IBM.

Pour autant, il est encore bien difficile de dire quand la RFID sera implantée à grande échelle. Car sa mise en place pose encore des problèmes techniques et des problèmes de coût. Côté technique, par exemple, la RFID étant une onde, elle est susceptible d’être bloquée par certains matériaux et dans certaines conditions. Il reste encore quelques obstacles techniques à franchir avant cette généralisation. On ignore également si le marché, qui s’oriente vers des puces inscriptibles une seule fois, ne fera pas une place à des modèles de type Eeprom, où des informations supplémentaires pourraient être ajoutées à tout moment.

Un pas décisif vers la généralisation des RFID a été franchi puisque les étiquettes RFID disposent désormais d’un standard technique unique, censé résoudre les problèmes d’interopérabilité et réduire leurs coûts de production. Baptisé "EPCglobal UHF Generation 2", il a été publié par la société EPCglobal, en charge de la normalisation des technologies RFID. C’est une filiale de l’entreprise belge EAN International qui, établit les standards en matière de systèmes de numérotation pour les produits de consommation, dont ceux utilisés par les codes barres. L’objectif de Generation 2 est de fournir un standard unique pour les RFID, aujourd’hui couvertes principalement par trois standards techniques différents et incompatibles entre eux.

Rappelons que les RFID se présentent sous la forme de minuscules balises métalliques, qui réagissent aux ondes radio et renvoient ainsi des informations à distance. Avant la normalisation elles se répartissaient en trois catégories :

-  la plus courante, et la moins chère à produire, utilise les hautes fréquences sur la bande des 1.356 MHz et offre un rayon d’action d’environ à 50 cm.

-  Les deux autres variantes exploitent les très hautes fréquences (UHF) notamment la bande des 868 MHz, et proposent une portée de quelques mètres.

Les spécifications d’EPCglobal UHF Generation 2 sont basées sur les très hautes fréquences. En Europe, il s’agit de la bande 865,6 à 867,6 MHz. Cela permet un rayon d’action de deux à quatre mètres et une lecture d’environ 600 puces par seconde. Il s’agit de puces passives, c’est-à-dire qu’elles ne font que renvoyer un signal émis par un lecteur ; elles sont incapables d’envoyer des infos d’elles-mêmes. Ce standard était l’élément indispensable pour produire des RFID en gros volume, à des prix réduits, ce qui était jusqu’alors le frein au développement de cette technologie. Les premières puces Generation 2 sont disponibles chez les principaux constructeurs comme Texas Instrument, Philips Semiconductors, EM Microelectronics ou Intermec.

Côté coût, le prix des puces empêche encore vraisemblablement son utilisation sur des produits à faible valeur ajoutée, car il est compris entre 30 et 60 centimes l’unité. C’est imaginable sur des ordinateurs ou des lecteurs DVD, moins sur des boîtes de petits pois. D’après ses promoteurs, le prix pourrait néanmoins baisser jusqu’à 5 centimes en fonction de la demande. Quand ? Sans doute entre 2010 et 2015 si la baisse du coût de production des RFID se poursuit au même rythme.

Cette diminution des prix des RFID, condition sine qua none de leur généralisation, s’est accélérée : dans un effort pour promouvoir sa technologie des micro-puces, "mu-chip", Hitachi a part exemple annoncé une baisse de ses prix. Une puce utilisée comme étiquette RFID, combinée avec une antenne externe, sera vendue entre 10 et 20 yens (entre 8 et 15 centimes) ; à comparer aux 50 yens minimum (38 centimes) pour les étiquettes RFID traditionnelles, actuellement sur le marché. Pour atteindre ce résultat, Hitachi a amélioré le processus de fabrication des antennes ainsi que la technologie de soudure sur la puce.

L’autre frein au développement rapide des puces RFID est la sécurité, c’est pourquoi les scientifiques, tout en cherchant à améliorer les puces RFID actuelles, travaillent aussi sur d’autres systèmes d’étiquettes et d’emballages intelligents.

Des chercheurs britanniques de l’Université de Glasgow ont ainsi développé un tag de sécurité qui serait impossible à contrefaire. De plus, le Professeur David Cumming, du groupe technologique microsysteme de Université de Glasgow, affirme que leur solution alternative à la RFID pour l’emballage intelligent est plus économique, puisque la fabrication des étiquettes ne nécessite pas de procédé de conception particulier. Typiquement, le tag se présente sous la forme de données codées par du texte ou un hologramme.

Le Pr David Cumming met l’accent sur l’absence de puce électronique. C’est la raison pour laquelle ce procédé serait beaucoup moins onéreux que la RFID. Le processus de fabrication est relativement aisé. Il s’agit d’imprimer une forme sur un substrat, le recouvrir de métal, le protéger par une couche plastique, opaque à la lumière, qui protègera l’information. En effet, le plastique est transparent pour les ondes Terahertz, mais pas le métal qui agit comme un réflecteur à ces fréquences. Avec ce système, pour avoir accès à l’information il suffit d’utiliser un scanner Terahertz pour lire et décoder l’information.