TECHNOLOGIES CLÉS 2010 (novembre 2006)

Technologies de l’information et de la communication

4. RFID et cartes sans contact

Description

Le sigle anglais RFID (Radio Frequency IDentification) désigne l'utilisation d'une fréquence radio pour identifier automatiquement un objet ou une personne à travers un objet identifiant physique (tel qu'une carte d'identité, un badge d'accès ou une étiquette de produit) ; par extension, tout procédé permettant de solliciter (et éventuellement alimenter) une puce électronique par des moyens électromagnétiques, et l'équipement correspondant.

Un système RFID s'articule autour :

• de puces électroniques autonomes, à mémoire ou à processeur, voire dotées de capteurs (pression, température, etc.), câblées à une antenne qui leur permet de communiquer par radiofréquence ;
• de lecteurs radio reliés à un système de traitement d'information ou un réseau informatique.

Les technologies RFID sont tout à fait adaptées aux traitements automatiques, puisqu'elles ne requièrent potentiellement aucun contact ni champ de vision particuliers, et peuvent fonctionner dans de multiples environnements, tout en apportant un haut niveau d'intégrité des données. Actuellement deux familles d'applications se dégagent :

• les cartes à puce sans contact, qui peuvent être utilisées dans les transports (télébilletique), pour le paiement, les documents d'identité ou de voyage, l'accès à des bâtiments ou à des services de santé, par exemple ;
• les étiquettes électroniques (tags), utilisées pour identifier des objets et véhiculer des informations les concernant (éventuellement à l'aide de capteurs intégrés).

Les caractéristiques attendues de la part des systèmes RFID dépendent du contexte d'application :

• pour la logistique : coûts marginaux, lectures multiples des étiquettes (read-only), possibilité d'ajouter des capteurs pour effectuer des inventaires à la volée, portée adaptée à l'usage, etc. ;
• pour les personnes : haut niveau de protection, portée plus réduite, non falsifiables, etc. ;
• pour les paiements : cartes ouvertes à l'écriture, etc. ;
• pour les applications en milieu « hostile » : résistance aux températures extrêmes, prise en compte des environnements métalliques ou magnétiques, de la pollution électromagnétique, etc. ;
•  ...

Les technologies RFID en elles-mêmes ne sont pas des technologies d'authentification. L'authentification peut être le résultat d'un traitement (humain ou automatique) des données portées par la puce RFID, faisant intervenir des opérations de cryptographie ou de la biométrie, par exemple. Ainsi, la RFID peut s'avérer utile dans la lutte contre la fraude (cas des cartes de paiement aux États-Unis) ou la contrefaçon des objets (mais aucun standard n'existe à ce stade).

Les étiquettes électroniques sont une technologie d'avenir dans le cadre de l'intégration croissante des outils informatiques dans la chaîne logistique industrielle ou de distribution (traçabilité, gestion des stocks, etc.) d'une part, de la montée en puissance des préoccupations liées à la sécurité d'autre part, ces préoccupations se retrouvant dans de nombreux secteurs (agroalimentaire, par exemple).

Pour cette raison et compte tenu de la maturation rapide des normes et standards, ces technologies sont au cœur de la préoccupation des grands éditeurs logiciels et intéressent de nombreux intégrateurs. L'intérêt économique des étiquettes électroniques est reconnu dans les applications en boucle fermée (atelier de fabrication, flux logistiques internes), dans lesquelles elles sont réutilisées. C'est plus discutable pour les applications en boucle ouverte (logistique interentreprises et distribution), parce que ce type d'application présente une forte composante réseau et des contraintes importantes en termes d'interopérabilité, qui ne sont pas complètement résolues (absence de normes).

Un certain nombre de verrous doivent être lever :

• les performances et l'adaptation de la technologie utilisée (notamment la fréquence) en fonction de l'application ;
• l'interopérabilité, en particulier pour des applications en boucle ouverte ;
• le coût, notamment pour les applications en boucle ouverte (actuellement de l'ordre de 20 cts alors que les grands donneurs d'ordre espèrent 5 centimes) ;
• la structuration et le traitement des données.

Par ailleurs, les performances et la conformité aux standards et normes des étiquettes électroniques et lecteurs associés revêtent des enjeux de compétition forts. Les travaux de l'Iso (International Organisation for Standardisation) ont beaucoup progressé ces deux dernières années, dans certains cas sous l'impulsion d'acteurs français reconnus.

La standardisation et la normalisation des étiquettes électroniques pour les applications de boucle ouverte suivent celles des cartes à puce sans contact, qui en sont à un stade avancé. La normalisation se limite au système carte-lecteur, en excluant les aspects de personnalisation.

La standardisation des étiquettes électroniques est fortement liée à celle de l'identifiant unique, qui est prévue explicitement dans la norme Iso 18000 pour les étiquettes, et dans les normes Iso 14443 et Iso 15693 pour les cartes. Elle s'étend aux aspects structures de données (formats XML en particulier), voire réseaux/infrastructures. Pour les applications à la chaîne logistique de la grande distribution, l'association GS1 (issue de la fusion de Gencod-EAN et d'UCC-RosettaNet) est influente sur les travaux de l'Iso.

Au-delà de la normalisation, les principaux verrous identifiés sont :

• le coût des mémoires embarquées ;
• l'interconnexion antenne-puce et le packaging adapté ;
• la gestion de l'énergie dans les puces ;
• la capacité de lecture tridimensionnelle des étiquettes, indépendamment de leur orientation (en vrac) ;
• le traitement anticollision à haut débit.

La technologie est mature, l'environnement normatif est établi pour les cartes sans contact, en cours de structuration pour les étiquettes électroniques. Le développement promis à ces technologies sera fortement dépendant de l'interopérabilité et de la qualité de l'ingénierie mise en œuvre pour les déployer.

Enjeux, Impact

À l'image du débat sur l'identité numérique aux États-Unis, l'impact au niveau des utilisateurs (individus ou entreprises) doit être pris en compte en amont du développement de la technologie (acceptabilité sociale). La technologie est en mesure d'apporter des réponses attrayantes à de grands enjeux socio-économiques tels que la sécurité, la traçabilité des aliments et produits manufacturés, le contrôle des ressources, pour peu que les problématiques soient formulées suffisamment tôt, de manière pertinente et reçoivent une traduction technique correcte.

Depuis les années 2000, les cartes sans contact font l'objet de standards internationaux adoptés par la majeure partie des fabricants, induisant de fait une plus grande ouverture du marché et une meilleure interopérabilité des produits. Les principales normes concernées sont Iso 14443, Iso 15693 et la série des Iso 7816.

Pour les étiquettes électroniques, la série des Iso 18000.

Marché

Le marché mondial de la RFID est estimé entre 2 et 4 Md$ à l'horizon 2008, données basées sur la généralisation d'applications telles que :

• l'enregistrement et le suivi automatisés de bagages à l'aéroport ;
• l'identification des personnes et contrôle d'accès ;
• le porte-monnaie électronique ;
• la gestion fine des produits dans la chaîne logistique des supermarchés ;
• le débit de compte lors d'un passage au péage ;
• la surveillance de zones naturelles inaccessibles ;
• la traçabilité de produits alimentaires ou vivants.;

Une étude estime le marché de la RFID pour les objets, en 2004, à 1,5 Md$ dans le monde, dont 460 millions en Europe et seulement 40 en France, ce qui traduit un certain retard dans l'adoption (ou la mise en place de pilotes) de cette technologie.

De fait, un grand nombre d'acteurs se positionnent sur ce marché en émergence et en cours de structuration, plus avancé pour les cartes sans contact que les étiquettes électroniques pour une utilisation en boucle ouverte.

Les étiquettes électroniques en boucle ouverte vont évoluer de simples « mémoires à antenne » vers des senseurs dotés de capteurs et d'un processeur.

Acteurs

Disciplines scientifiques : informatique, automatique, traitement du signal, électronique, mathématiques et leurs applications.

Compétences technologiques : composants électriques, télécommunications, informatique, semi-conducteurs, analyse, mesure et contrôle

Pôles de compétitivité : Solutions communicantes sécurisées (Provence-Alpes-Côte d'Azur), Transactions électroniques sécurisées(Basse-Normandie), Industries du commerce (Nord-Pas-de-Calais), Minalogic (Rhône-Alpes), Sports & loisirs (Rhône-Alpes).

Liens avec (technologies) : traçabilité ; liaisons de données véhicule infrastructure ; sécurisation des transactions électroniques et des contenus ; capteurs intelligents et traitement du signal ; micro et nanocomposants ; gestion de la microénergie ; technologies d'identification ; infrastructures et technologies pour réseaux de communication diffus.

Principaux acteurs français :

Centres de compétence : Leti, Esisar (INPG), Inria Rhône-Alpes, …

Industriels : Axalto, Gemplus, Oberthur, France Télécom, Inside, ASK, Philips, Atmel, ST Microelectronics, HID, Stella, Sagem, Thales, Tagsys, IER, Athelia, Cipam, Balogh, Cybernétix, ST2, Philips France, Acteos, ...

Exemples d'acteurs dans le monde

Pour le software : IBM (États-Unis), SAP (Allemagne), Hewlett Packard (États-Unis), Sun, (États-Unis), Microsoft (États-Unis), Manhattan Associates (États-Unis), Tibco (États-Unis)

Pour le matériel : Gieseke&Devrient (Allemagne), Infineon (Allemagne), Texas Instrument (États-Unis), Analog Devices (États-Unis), Siemens (Allemagne), HID (États-Unis), Sokymat (Suisse), EM Microelectronic-Marin SA (Suisse), Savi Technologies (États-Unis), Hitachi (Japon), Intermec (États-Unis), Alien Technology (États-Unis), ...

Pour la recherche : Auto-ID Labs (MIT, États-Unis), RSA Lab in RFID (États-Unis), Stanford (États-Unis) ...

Pour en savoir plus
Association Babysmart (provence) (www.babysmart-association.com/index.php)
EPC Global (www.epcglobalinc.org)
AIM Global (www.aimglobal.org)
Smart Card Alliance (www.smartcardalliance.org)
Eurosmart (www.eurosmart.com)

© Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie,
Direction Générale des Entreprises, 12/2006