Brevet FR2864381A1 — publié le 20050624

Etiquetage à radiofréquence pour imprimer des empreintes et produire des informations 5 La présente invention se rapporte à des systèmes d'interrogation RFID (identification par radiofréquence) et, plus particulièrement, à la surveillance des niveaux de fluide en utilisant des étiquettes d'identification par radio fréquence (RFID). L'identification par radiofréquence (RFID) est un moyen permettant de mémoriser et d'extraire des informations par le biais de la transmission électromagnétique vers un circuit intégré compatible à radiofréquence. Les transpondeurs en lecture seule mémorisent des informations qui peuvent être lues électroniquement. Les informations mémorisées peuvent être, par exemple, un code unique. Dans certains systèmes, un signal peut être envoyé à une étiquette RFID et ce signal charge l'étiquette et permet aux informations mémorisées dans l'étiquette d'être renvoyées. Les systèmes RFID possèdent plusieurs composants de base ou caractéristiques techniques qui les définissent. En se référant à la Fig. 1, de manière générale, ceux-ci comportent un lecteur 2, comprenant une antenne 7 (le dispositif qui est utilisé pour lire et/ou écrire des données sur les étiquettes RFID), une étiquette 8 (un dispositif qui transmet à un lecteur les données) et la 2864381 2 communication entre eux (RFID utilise une fréquence radio définie et un protocole pour transmettre et recevoir les données provenant des étiquettes). Le lecteur 2 peut être couplé à un ordinateur 4, qui pourrait également être connecté à une base de données 6. Les étiquettes RFID sont généralement classées comme des étiquettes actives et des étiquettes passives, selon leur source d'alimentation. Les étiquettes actives contiennent à la fois un émetteur-récepteur de fréquences radio et une pile pour alimenter l'émetteur-récepteur. Dans la mesure où il y a un émetteur-récepteur sur l'étiquette, les étiquettes actives ont considérablement plus de portée (environ 91,44 mètres ou plus) que les étiquettes passives ou " actives/passives ". Les étiquettes actives sont également considérablement plus chères que les étiquettes passives et, comme pour tout produit alimenté par pile, les piles doivent être remplacées périodiquement ou le cycle de vie du produit doit être inférieur à la durée de vie de la pile. Les étiquettes passives peuvent fonctionner soit avec une pile soit sans pile, selon la réalisation prévue. Les étiquettes passives reflètent le signal à radiofréquence qui leur est transmis à partir d'un lecteur ou d'un émetteur-récepteur et ajoutent des informations en modulant le signal réfléchi. Une étiquette passive n'utilise pas de pile pour stimuler l'énergie du signal réfléchi. Une étiquette passive peut utiliser une pile pour maintenir la mémoire de l'étiquette ou alimenter les parties électroniques qui permettent à l'étiquette de moduler le signal réfléchi. Les étiquettes sans pile (" purement passives " ou "alimentées par faisceau ") ne contiennent pas de source d'alimentation interne telle qu'une pile. Ces étiquettes purement passives ou "réfléchissantes " s'appuient sur l'énergie 2864381 3 électromagnétique rayonnée par un interrogateur pour alimenter le circuit intégré à radiofréquence qui constitue l'étiquette elle-même. Il existe une version d'étiquette passive qui contient une pile. Ce type d'étiquette passive avec une pile (" active/passive ") possède certains des attributs améliorés et des attributs de vitesse d'une vraie étiquette active, mais communique encore de la même manière que les autres étiquettes passives. Ces étiquettes actives/passives qui contiennent une source d'alimentation interne constituent généralement des circuits intégrés beaucoup plus complexes avec des composants multiples. Les étiquettes à radiofréquence se distinguent également par leur type de mémoire. Il est possible aussi bien de lire que d'écrire sur la mémoire de lecture/écriture. Ses données peuvent être modifiées de manière dynamique. Le type de mémoire d'étiquette en lecture seule (généralement " sans puce ") est programmé en usine et ne peut être modifié après le processus de fabrication. Ses données sont statiques. Les étiquettes et un lecteur communiquent par signal sans fil dans un processus connu sous le nom de couplage. Deux méthodes de signaux sans fil distinguent et classent les systèmes RFID: les systèmes de couplage inductif ou électromagnétique à proximité étroite et les ondes électromagnétiques de propagation. Le couplage se fait via des structures à antenne qui font partie intégrante à la fois des étiquettes et des lecteurs. Une faiblesse inhérente à la technologie RFID est que les lectures sont affectées par le liquide sur le chemin de transmission. S'il y a du liquide entre le lecteur et l'étiquette, la lecture de l'étiquette n'est 2864381 4 pas possible et les effets qui en découlent augmentent en même temps que la fréquence de transmission. La présente invention vise à détecter un niveau de contenu dans un réservoir utilisant une étiquette RFID. Dans une réalisation, une étiquette RFID, située à proximité d'un côté du réservoir opposé au côté sur lequel est situé le lecteur, est interrogée. Un signal de réponse, s'il y en a un, reçu en provenance de l'étiquette RFID est interprété afin de déterminer les informations envoyées en retour par l'étiquette RFID. Le niveau du contenu dans le réservoir est déterminé en s'appuyant sur les informations reçues de l'étiquette RFID. Un autre aspect de la présente invention concerne un système permettant de surveiller un niveau. de liquide dans un réservoir. Dans une réalisation, une étiquette RFID est située sur un côté du réservoir. Un lecteur RFID est situé sur un autre côté du réservoir opposé à l'étiquette RFID. Au fur et à mesure que le niveau de liquide diminue, l'étiquette RFID est exposée, ce qui permet au lecteur RFID d'interroger l'étiquette et permet à l'étiquette de renvoyer les informations au lecteur. Les aspects précités de la présente invention et d'autres caractéristiques de la présente invention sont expliqués dans la description suivante, en se référant aux schémas qui l'accompagnent, sur lesquels: Fig. 1 est une réalisation d'un système d'interrogation et de lecture RFID. Fig.2 est un schéma fonctionnel d'une réalisation d'un système 30 comportant les caractéristiques de la présente invention. 2864381 5 Fig. 3 est une illustration d'une réalisation d'une étiquette RFID devant être utilisée dans la présente invention. Fig. 4 est un organigramme d'une réalisation d'un procédé 5 comportant les caractéristiques de la présente invention. Fig. 5 est un diagramme d'une autre réalisation d'un procédé comportant les caractéristiques de la présente invention. Fig. 6 est un organigramme d'une autre réalisation d'un procédé comportant les caractéristiques de la présente invention. En se référant à la Fig. 2, une vue en perspective d'un système 200 comportant les caractéristiques de la présente invention est illustrée. Même si la présente invention est décrite en se référant à la réalisation montrée sur les schémas, il faut bien comprendre que la présente invention peut être appliquée sous de nombreuses autres formes de réalisations. En outre, toute taille, toute forme ou tout type d'éléments ou de matériaux appropriés peuvent être utilisés. Dans une réalisation, en se référant à la Fig. 2, un récipient ou un réservoir 226 comporte une étiquette RFID 212 montée sur une surface du récipient 226 ou à proximité étroite de la surface du récipient 226. Il n'est pas nécessaire que l'étiquette soit montée sur le récipient 226. Bien qu'un récipient de forme carrée 226 soit illustré, il faut bien comprendre que, dans d'autres réalisations, n'importe quelle forme appropriée de récipient ou de réservoir peut être utilisée. L'étiquette RFID 212 peut être montée sur une surface intérieure 221 ou une surface extérieure 222 du récipient 226, ou peut être positionnée à proximité étroite du récipient 226. L'orientation doit être telle que, lorsque le récipient 226 possède une quantité de liquide 223 ou de fluide plus importante qu'un niveau 2864381 6 prédéterminé, le fluide 223 bloque l'interrogation d'au moins une partie de l'étiquette 212. Le lecteur 236 est seulement en mesure d'interroger la (les) partie(s) exposée(s) de l'étiquette 212. Le récipient 226 peut inclure un liquide 223, comme par exemple de l'encre. L'encre pourrait comprendre de l'encre liquide ou de l'encre sèche. Une encre en poudre pourrait être incluse. Dans une réalisation, le récipient 226 peut comprendre une cartouche d'encre. Bien que la présente invention soit décrite en faisant référence à de l'encre ou à des cartouches d'encre, il faut bien comprendre que tout fluide ou liquide approprié pourrait être contenu dans le récipient 226. En outre, le récipient 226 pourrait aussi inclure d'autres produits qui sont consommés durant l'utilisation, comme par exemple de l'encre en poudre, de l'encre sèche, de l'huile, du fioul ou du butane. Généralement, tout produit liquide ou solide contenu dans un récipient qui interfère avec ou affecte la transmission entre un lecteur et une étiquette RFID peut être surveillé en utilisant la présente invention. En se référant à la Fig. 2, l'antenne de lecteur RFID 234 est disposée le long du côté extérieur du conteneur 226, est fixée à celui-ci ou se trouve à proximité étroite de celui-ci, de sorte que lorsque l'étiquette RFID 212 est au moins partiellement exposée, le lecteur 236 peut interroger au moins la partie exposée de l'étiquette 212. Ainsi, bien qu'un angle d'orientation d'environ 90 soit montré entre l'étiquette 212 et l'antenne de lecteur 234 sur la Fig. 2, le lecteur 234 peut être disposé à n'importe quel angle approprié autre que celui de 90 par rapport à l'étiquette 212. Lorsque le niveau 225 du liquide ou du fluide dans le récipient 226 masque entièrement ou presque entièrement l'étiquette 212, l'étiquette 212 est considérée être à l'état non actif . Puisque le fluide 223 recouvre ou masque l'étiquette 212, le chemin de 2864381 7 transmission 208 est affecté et l'étiquette 212 ne répond à l'interrogation du lecteur 236. L'absence de réponse ou une réponse erronée à une interrogation peut être considérée comme une indication que le récipient 226 est plein ou que le niveau 225 du fluide 223 est à un niveau prédéterminé ou acceptable ou au-dessus d'un niveau prédéterminé ou acceptable. Alors que le niveau 225 change et que l'étiquette 212 est exposée, l'étiquette 212 commence à répondre à l'interrogation du lecteur 236. Par exemple, en se référant à la Fig. 4, l'étiquette RFID est interrogée et il est déterminé 402 si l'étiquette répond. Si l'étiquette ne répond pas 404, le niveau de liquide ne se trouve pas en dessous du niveau prédéterminé 406. Si l'étiquette répond 403, le niveau de liquide a atteint un niveau prédéterminé 405 et un avertissement de niveau de liquide peut être lancé ou activé 407. En se référant à la Fig. 3, l'étiquette 320 pourrait être divisée en parties 304a-304z qui renvoient chacune des informations spécifiques ou uniques concernant cette partie 304a-304z. Les informations renvoyées par la partie exposée 304a-304z fournissent une indication au lecteur 236 de la Fig. 2 concernant le niveau 225 de fluide 223 dans le récipient 226. Dans une réalisation, l'exposition d'une certaine partie ou section de l'étiquette 320 de la Fig. 3 renvoie certaines informations ou données au lecteur lors de l'interrogation. Le type de données peut être utilisé pour identifier le niveau de fluide. Dans une réalisation, lorsque le niveau 225 du fluide 223 dans le récipient 226 de la Fig. 2 se trouve à un niveau " plein " prédéterminé ou à un autre niveau acceptable, seule une partie 304a de l'étiquette 320 de la Fig. 3 peut être exposée. Autrement, aucune partie de l'étiquette ne peut être exposée. Si elle est exposée, 2864381 8 lors de l'interrogation par le lecteur 236, l'étiquette 212 identifie ou fournit des informations concernant le récipient 226 ou la cartouche, identifiant le récipient 226 comme un élément valide ou autorisé. Le système dans lequel le récipient est inclus peut ensuite être activé. Si lors de l'interrogation par le lecteur 236, aucun signal n'est renvoyé, l'étiquette 212 peut être non valide et le système peut être désactivé. L'absence de signal de retour peut résulter de l'absence ou du mauvais alignement du récipient 226 dans le système ou de l'utilisation d'un récipient non autorisé ou inacceptable 226. Par exemple, si une encre en poudre ou une cartouche d'encre de rechange non autorisée est insérée dans un système d'impression, l'absence d'étiquette RFID 212, une étiquette incorrecte ou un mauvais alignement de l'étiquette 212 avec l'antenne 234 du lecteur empêchera le système de fonctionner. La présente invention offre également la possibilité de surveiller l'utilisation des parties et composants autorisés dans, par exemple, un système d'impression ou de reproduction ou dans une machine d'affranchissement ou dans un système d'affranchissement. Un composant non autorisé ou un Module de Rechange de Consommable (" MRC"), tel qu'une cartouche d'encre, peut ne pas inclure d'étiquette RFID 212 ou du moins une étiquette RFID valide et autorisée. Lors de l'interrogation, l'absence de signal de retour ou la présence d'un signal non valide indique l'utilisation d'une cartouche non autorisée ou d'une cartouche de rechange dans le système. Dans une réalisation, l'interrogation d'une partie inférieure 304z de l'étiquette 320 de la Fig. 3 pourrait indiquer que le récipient est vide ou en grande partie vide et que le remplacement ou la recharge est nécessaire. Une alerte ou une alarme, visuelle ou orale, pourrait être activée. Une réinitialisation pourrait également être activée afin d'empêcher l'utilisation d'une cartouche de rechange ou d'une 2864381 9 recharge jusqu'à ce qu'un service autorisé ou une autre intervention autorisée ait lieu. Un changement de niveau de fluide est capté par l'étiquette RFID passant d'un état inactif normal (ne répondant pas à l'interrogation du lecteur) à un état actif (répondant à l'interrogation du lecteur). La proximité du lecteur par rapport au réservoir de liquide sera telle que, avec une puissance de sortie du lecteur d'une valeur minimale et une fréquence de fonctionnement aussi haute que possible, le réglage de la proximité, de la fréquence et de la puissance fera commuter le lecteur d'un état de lecture active (étiquette RFID répondant) à un état de lecture inactive (étiquette RFID ne répondant pas) lorsqu'un niveau de liquide se trouve au-dessus du point de déclenchement avec pour résultat que le lecteur ne reçoit plus de réponse de l'étiquette RFID. Au moment où l'étiquette RFID répond (par exemple, lorsqu'un niveau se trouve en dessous du point prédéterminé), le serveur ou un autre système de surveillance peut avertir l'opérateur de l'état du niveau de liquide. L'étiquette RFID passive peut fournir des quantités de données toujours plus importantes au fur et à mesure que le liquide diminue et expose de plus en plus l'étiquette RFID. Au point de commutation, seule une petite partie de l'étiquette RFID est exposée à l'énergie transmise par le lecteur. Par conséquent, une quantité limitée d'énergie provenant de l'étiquette est disponible et une quantité limitée de données peut être transmise de l'étiquette au lecteur. Au fur et à mesure que l'étiquette est exposée, l'étiquette reçoit davantage d'énergie de la part du lecteur et l'étiquette a donc davantage d'énergie pour transmettre plus de données. Le client obtient alors plus d'informations concernant le niveau du fluide (par exemple, avertissement que le point de déclenchement du niveau est atteint - avertissement que le niveau est bas - indication que le liquide restant est limité - indication que le liquide est épuisé, ou indication 2864381 10 qu'il reste 10 %, 5 %, 2 %). Dans une réalisation où une étiquette active est utilisée, l'étiquette active peut être configurée pour transmettre continuellement ou transmettre périodiquement. Le fait que la transmission soit reçue par le récepteur 236 indique que le point de déclenchement du niveau de fluide est atteint ou le fait qu'elle ne soit pas reçue indique que le fluide se trouve au-dessus de l'unité de déclenchement. Dans une réalisation se référant à la Fig. 5, le lecteur 236 de la Fig. 2 transmet 502 le signal d'interrogation. Si aucune réponse 504 n'est reçue, le lecteur 236 continue de transmettre le signal d'interrogation, soit de manière continue, lorsque l'alimentation est fournie, soit à intervalles réguliers. Si un signal est renvoyé, l'information contenue dans le signal est évaluée pour déterminer 506 si l'information a atteint ou est équivalente à une valeur prédéterminée. La valeur prédéterminée se rapporte généralement à un niveau bas de fluide dans le récipient 226. Si la valeur prédéterminée n'a pas été atteinte, le lecteur 236 continue de générer le signal d'interrogation à l'étape 502. Si l'information correspond à la valeur prédéterminée, alors un avertissement 510 peut être émis pour informer qu'il est nécessaire de recharger. Dans une réalisation, un signal ou un indicateur peut être activé 512 pour requérir les services d'un opérateur ou une autre autorisation peut être émise pour autoriser la recharge. Si l'indicateur activé n'est pas réactivé, l'unité est mise hors service. En se référant à la Fig. 6, le système 200 de la Fig. 2 comprend une étiquette RFID 320 du type illustré sur la Fig. 3 qui possède de multiples zones, 304a-304z, permettant de renvoyer des informations spécifiques pour chaque niveau de fluide dans le récipient 226. Dans cette réalisation, un niveau supérieur 304a de l'étiquette RFID pourrait être exposé en permanence pour permettre 2864381 11 l'interrogation et permettre de vérifier qu'un récipient autorisé 226 est en place. Lors de l'interrogation 602, si aucun signal n'est renvoyé 604, un avertissement est émis 606. Si un signal est renvoyé à l'étape 604, alors la valeur du signal est déterminée 608 pour voir si elle correspond à une valeur prédéterminée ou préétablie. Cette valeur indique le niveau de fluide ou de solide dans le récipient 226 et le niveau prédéterminé est le niveau auquel l'interaction de l'utilisateur ou la recharge s'avère nécessaire. La valeur identifie si la recharge est nécessaire 609. Si c'est le cas, un opérateur ou un autre membre du personnel peut être averti 610 du fait que la recharge 612 est nécessaire. La recharge pourrait inclure la recharge du récipient ou, dans une autre réalisation, le remplacement du récipient vide par le récipient plein Une fois que la recharge est installée, l'interrogation 602 reprend son travail. Si aucun signal ou si un signal inapproprié est renvoyé, il est possible de déterminer immédiatement si le remplacement ou la recharge est autorisé. Au fur et à mesure que le niveau de fluide diminue et que les valeurs sont rapportées 608, le niveau de fluide ou de solide peut être affiché de manière optionnelle 614. La présente invention permet l'utilisation d'un système d'étiquette RFID pour surveiller le niveau d'un fluide, d'un liquide ou d'un solide dans un récipient. Au fur et à mesure que l'étiquette RFID devient exposée durant la consommation du produit, les informations renvoyées peuvent être utilisées pour déterminer le niveau dans le récipient et émettre des avertissements soit avant que le récipient ne soit vide soit lorsqu'il est vide. L'étiquette RFID peut également être utilisée pour vérifier qu'un remplacement autorisé est effectué lorsqu'un MRC est remplacé. De cette manière, un lecteur RFID ou des lecteurs RFID peuvent être utilisés pour capter les niveaux de liquide. Par exemple, le niveau 2864381 12 d'eau ou le niveau d'encre dans une machine à affranchir ou dans une autre machine à empreinte postale. Une machine à affranchir peut utiliser de l'encre pour produire des empreintes postales ou autres courriers, alors que l'eau peut être utilisée pour activer des adhésifs sur des enveloppes ou des timbres au moment où ils passent à travers la machine. Lorsque le récipient est plein et que l'étiquette RFID se trouve derrière le liquide, l'étiquette ne répond pas à l'interrogation. Lorsque le niveau chute, l'étiquette est exposée et peut répondre. Il faut bien comprendre que la description qui précède n'est qu'une illustration de l'invention. Différentes autres possibilités et modifications peuvent être imaginées par les gens de métier sans s'éloigner de l'invention. Par conséquent, la présente invention a pour but d'englober toutes les autres possibilités, toutes les modifications et toutes les variantes qui entrent dans le champ des revendications annexées. 13 Revendications 1. Procédé de détection d'un niveau de contenu dans un réservoir utilisant une étiquette d'identification par radiofréquence (étiquette RFID) caractérisé en ce qu'il comporte: l'interrogation d'une étiquette RFID (212, 320) située à proximité étroite d'un côté du réservoir (226) utilisant un lecteur (236) situé à proximité étroite d'un côté opposé du réservoir; l'interprétation d'un signal de réponse reçu de l'étiquette RFID afin de déterminer les informations renvoyées par l'étiquette 15 RFID; la détermination du niveau (225) du contenu dans le réservoir en s'appuyant sur les informations reçues de l'étiquette RFID. 2. Le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que une absence de signal de réponse indique que le réservoir est plein. 3. Le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que une partie de l'étiquette RFID (212, 320) est toujours exposée et en ce que une réponse indique au moins l'existence de l'étiquette RFID. 4. Le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un premier signal de réponse provenant de l'étiquette RFID (212, 30 320) indique un premier niveau dans le réservoir, et un second signal de réponse indique un second niveau dans le réservoir. 2864381 14 5. Le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le contenu est un liquide (223). 6. Le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le contenu est un solide. 7. Le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étiquette RFID est montée sur un côté du réservoir (226). 8. Le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un changement de niveau de fluide est capté par l'étiquette RFID passant d'un état d'absence de réponse à l'interrogation du lecteur à un état de réponse à l'interrogation. 9. Un système (200) permettant de surveiller un niveau (225) de liquide dans un réservoir (226) caractérisé en ce qu'il comporte: une étiquette RFID (212, 320) à proximité étroite d'un côté du réservoir (226); un lecteur (236) RFID situé à proximité étroite d'un autre côté du réservoir (226), positionné afin de pouvoir interroger l'étiquette RFID (212,320) ; et dans lequel, au fur et à mesure que le niveau (225) du contenu du réservoir (226) diminue, l'étiquette RFID est exposée et peut être interrogée par le lecteur (236) afin de déterminer le niveau du liquide dans le réservoir. 2864381 15 10. Le système selon la revendication 9 caractérisé en ce que le système est une machine à affranchir et le réservoir (226) est un récipient d'encre. 11. Le système selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'étiquette RFID est montée sur un côté du réservoir (226). 12. Le système selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'étiquette RFID est positionnée par rapport au réservoir de telle sorte qu'au moins une partie de l'étiquette reste exposée lorsque le niveau du liquide est élevé.