Brevet FR2888969A1 — publié le 20070126

ETIQUETTE ELECTRONIQUE, PROCEDE DE LECTURE ET PROCEDE D'INTERROGATION D'UNE TELLE ETIQUETTE ELECTRONIQUE La présente invention concerne une étiquette électronique, un procédé de lecture et un procédé d'interrogation d'une telle étiquette électronique. Elle s'applique, en particulier aux étiquettes électroniques radiofréquence. Les étiquettes électroniques radiofréquence, connues sous le nom de RFID (acronyme de RadioFrequence IDentification pour identification radiofréquence), sont bien connues pour leurs capacités à fournir un signal d'identification en réponse à des signaux d'interrogation de stations de base ou base-station , lesdits signaux modulant un champ électromagnétique généré par la station de base. Cependant, lorsque l'on veut lire un ensemble d'étiquettes dont l'orientation est quelconque dans un volume donné, il est souvent nécessaire de prévoir, dans la station de base, un ensemble d'antennes qui couvrent, chacune, des parties dudit volume et des orientations particulières d'étiquettes. On met en oeuvre chaque antenne pendant un intervalle de temps constituant une partie d'un cycle de lecture complet, intervalle de temps pendant lequel on parcourt, au moins partiellement, une arborescence d'identifiants possibles pour les étiquettes électroniques. Toutes les étiquettes dont l'axe de l'antenne n'est pas perpendiculaire à l'axe du champ magnétique généré par l'antenne sont alors susceptibles de répondre pendant l'intervalle de temps considéré. Dans ce cas, le risque existe qu'un grand nombre d'étiquettes soient identifiées plusieurs fois, au cours de chaque intervalle de temps où elle reçoit des requêtes de la part de la station de base. En effet, les axes des antennes des étiquettes, d'orientation quelconque, sont rarement perpendiculaires à deux, voire à un des axes des champs magnétiques générés successivement. Par exemple, lorsque six antennes sont mises en oeuvre (deux antennes couvrant successivement l'ensemble du volume donné, pour chacun des trois axes), certaines étiquettes sont lues deux ou trois fois au cours d'un cycle complet. L'identification de l'ensemble des étiquettes est donc ralentie d'au moins un facteur deux. Or la vitesse de lecture d'un groupe d'étiquette est un facteur clé de l'adoption d'une technologie d'étiquettes électroniques. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise une étiquette électronique passive destinée à être lue par un ensemble d'antennes d'une station de base, générant successivement, au cours d'un cycle de lecture, des champs magnétiques, caractérisé en ce que ladite étiquette électronique comporte: - un moyen d'émission de réponses à des requêtes modulant ledit champ magnétique et un moyen d'inhibition adapté, même en l'absence de toute alimentation électrique provenant de la station de base, à inhiber le moyen d'émission de réponses au moins pendant la durée d'un dit cycle de lecture. Grâce à ces dispositions, lorsque l'étiquette électronique a été lue, elle s'inhibe pendant toute la durée du cycle de lecture et ne peut donc être lue deux fois. La vitesse de lecture d'un ensemble d'étiquettes d'orientations quelconques est donc grandement augmentée. On observe que la mise en oeuvre de la présente invention ne nécessite aucune modification de la station de base, seule l'étiquette électronique étant modifiée pour s'inhiber pendant une durée plusieurs fois plus longues que les durées d'inhibition actuellement mises en oeuvre, qui ne concerne qu'un seul des intervalles de temps mentionnés ci-dessus. Selon des caractéristiques particulières, l'étiquette électronique telle que succinctement exposée ci-dessus comporte un moyen de détermination de l'identification complète de ladite étiquette électronique, ledit moyen d'inhibition inhibant le moyen d'émission lorsque le moyen de détermination a déterminé que l'étiquette électronique a été complètement identifiée. Selon des caractéristiques particulières, l'étiquette électronique comporte un moyen de réception de réception d'un accusé de réception de la station de base et le moyen de détermination de l'identification complète de l'étiquette électronique est adapté à déterminer qu'un accusé de réception a été reçu de la part de la station de base. Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'émission est adapté à émettre successivement des parties d'identifiant de ladite étiquette électronique et le moyen de détermination est adapté à déterminer que l'ensemble des parties de l'identifiant de l'étiquette électronique ont été émis par le moyen d'émission. Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'inhibition comporte une capacité. Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'inhibition comporte un transistor monté en diode pour contrôler la charge de ladite capacité. Grâce à ces dispositions, la durée d'inhibition peut durer plusieurs dizaines de secondes. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de fonctionnement d'une étiquette électronique passive, caractérisé en ce qu'il comporte: une étape de réponse à des requêtes provenant d'une station de base et une fois que l'étiquette a fourni son identification complète, une étape d'inhibition prolongée d'une durée au moins égale à la durée d'un dit cycle de lecture, même en l'absence de toute alimentation électrique provenant de ladite station de base. Selon des caractéristiques particulières, l'étape d'inhibition prolongée est effectuée après une étape de réception d'un accusé de réception de l'identification complète de ladite étiquette électronique. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte une étape de sortie de l'inhibition, en réponse à la réception d'une requête de sortie d'inhibition prolongée, en provenance de ladite station de base. Selon un troisième aspect, la présente invention vise un procédé d'interrogation d'étiquettes électroniques passives, caractérisé en ce qu'il comporte: une étape d'identification d'au moins une étiquette électronique au cours de laquelle on génère un champ magnétique avec au moins une première antenne, une étape d'émission d'une requête d'inhibition prolongée de chaque étiquette électronique identifiée, une étape d'identification d'au moins une étiquette électronique au cours de laquelle on génère un champ magnétique avec au moins une deuxième antenne différente de chaque première antenne et - une étape d'émission d'une requête de sortie d'inhibition prolongée de chaque étiquette électronique identifiée au cours de laquelle on génère un champ magnétique avec chaque dite première antenne. Les avantages, buts caractéristiques particulières de ces procédés étant similaires à ceux de l'étiquette électronique telle que succinctement exposée ci-dessus, ils ne sont pas rappelés ici. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente, schématiquement, un exemple de mise en oeuvre de la présente invention dans un système de lecture d'étiquettes électroniques radiofréquences; - les figures 2A et 2B représentent un circuit électronique intégré dans une étiquette électronique; - la figure 3 représente un logigramme de fonctionnement d'une étiquette électronique et - la figure 4 représente un chronogramme de fonctionnement d'étiquettes électroniques. On observe, en figure 1, un ensemble d'antennes 105 et 110 d'une station de base (non représentée) et des étiquettes électroniques passives 115, 120, 125 et 130 placées entre l'ensemble d'antennes 105 et 110. La station de base alimente successivement les antennes de l'ensemble d'antennes 105 et 110 pour générer successivement, au cours d'un cycle de lecture, un champ magnétique vertical symbolisé par la flèche 140, un champ magnétique latéral symbolisé par la flèche 145 et un champ magnétique longitudinal symbolisé pare la flèche 150. Les étiquettes électroniques sont alimentées par le champ électromagnétique généré par l'ensemble d'antennes 105 et 110 lorsque le plan de leur antenne coupe suffisamment de lignes de champ magnétique. Dans la configuration représentée, l'étiquette électronique 115 est alimentée par le champ magnétique 140, l'étiquette 120 par le champ magnétique 145, l'étiquette 125 par le champ magnétique 150 et l'étiquette 130 par chacun des champs magnétiques 140, 145 et 150. Chacune des étiquettes 115, 120, 125 et 130 comporte un moyen de communication, respectivement 116, 121, 126 et 131, avec la station de base et un moyen d'inhibition prolongée, respectivement 117, 122, 127 et 132. Les moyens de communication sont adaptés à répondre à des requêtes émises, par l'intermédiaire des champs magnétiques successifs, par la station de base afin d'être identifiées par cette station de base. Les moyens d'inhibition prolongée 117, 122, 127 et 132 sont adaptés à inhiber la réponse aux requêtes d'interrogation une fois que l'étiquette correspondante est complètement identifiée, pendant une durée au moins égale à un cycle de lecture complet, même en l'absence d'alimentation de l'étiquette électronique correspondante par un champ magnétique, de telle manière qu'une étiquette électronique ne risque pas d'être identifiée successivement par le biais des champs magnétiques successivement générés par l'ensemble d'antennes 105 et 110. Grâce à cette caractéristique essentielle, chaque étiquette électronique ne peut être lue qu'au plus une seule fois par cycle de lecture, ce qui améliore grandement le nombre d'étiquettes électroniques qui peuvent être identifiées par unité de temps. Au contraire, dans l'art antérieur, lorsqu'elles n'étaient plus alimentées, les étiquettes n'étaient rapidement plus inhibées et répondaient aux requêtes d'identification de la station de base dès qu'elles étaient, de nouveau, alimentées, provoquant une pluralité d'identification successives de la même étiquette électronique au cours d'un même cycle de lecture et donc une perte de temps et de vitesse d'identification. En effet, hormis les orientations particulières des étiquettes électroniques 115, 120 et 125, les orientations quelconques des étiquettes électroniques les rendent lisibles par le biais de plusieurs champs magnétiques successifs, comme c'est la cas pour l'étiquette électronique 130. On observe, en figures 2A et 2B, le montage d'un transistor MOS 225, monté en diode c'est-à-dire que le drain est connecté à la source et que la grille est connecté au substrat. A la mise sous tension, l'interrupteur K1 220 est fermé, la capacité C 230 est déchargée. Dès que l'étiquette est identifiée, l'interrupteur K1 220 se ferme permettant à la capacité C 230 de se charger, au travers du transistor 225, à courant constant généré par la source de courant le 215. L'interrupteur K2 235 permet, à tout moment, de faire une remise a zéro de l'information d'inhibition prolongée stockée dans la capacité 230, c'est-à-dire de sortir de l'état d'inhibition prolongée. Le niveau stocké dans la capacité C 230 est présent sur le point Vp 240 permettant de réaliser une comparaison du potentiel Vp 240 avec une tension fixe de référence Vref 245. Le signal présent en sortie Vout 255 du comparateur 250 est la remise en forme du signal Vp 240 et représente l'état d'inhibition prolongée de l'étiquette électronique. On observe, en figure 3, les étapes de fonctionnement d'une étiquette électronique selon la présente invention. L'étiquette électronique passive se réveille lorsqu'elle reçoit un champ magnétique suffisant pour son alimentation, étape 305. Au cours d'une étape 310, elle s'initialise, par exemple en mettant à zéro des compteurs. Au cours d'une étape 315 elle reçoit un signal de remise à zéro de la part d'une station de base, par le biais d'un champ magnétique de lecture, généralement identique au champ magnétique d'alimentation. Au cours d'une étape 320, elle répond aux requêtes émises par la station de base et fourni, en une ou plusieurs parties, son identification. Eventuellement, au cours de cette étape 320, elle s'inhibe provisoirement pour ne pas répondre à des requêtes qui concernent l'identification d'autres étiquettes électroniques. Au cours d'une étape 325, l'étiquette électronique détermine si elle a été complètement identifiée, soit en fonction des réponses qu'elle a émis, soit après réception d'un signal d'accusé de réception de la part de la station de base, par exemple sous la forme d'une simple impulsion ou sous la forme d'un message répétant l'intégralité de l'identification de l'étiquette concernée. Si le résultat de l'étape 325 est négatif, ce qui peut, par exemple, arrivé si l'étiquette n'a pas correctement reçu toutes les requêtes émises par la station de base à son attention ou si la station de base n'a pas correctement reçu les réponses émises par l'étiquette électronique, l'étiquette retourne à l'étape 315 et attend une nouvelle requête de remise à zéro. Si le résultat de l'étape 325 est positif, au cours d'une étape 330, l'étiquette électronique se met en inhibition prolongée jusqu'à ce qu'elle reçoive une requête de sortie d'inhibition prolongée, étape 335 ou jusqu'à ce que son moyen d'inhibition prolongé ne puisse plus maintenir de signal d'inhibition prolongée, cette inhibition prolongée pouvant atteindre une durée au moins égale à la durée d'un dit cycle de lecture, même en l'absence de toute alimentation électrique provenant de ladite station de base. Si elle reçoit une requête de sortie d'inhibition prolongée, l'étiquette électronique sort de l'état d'inhibition prolongée, étape 340, et retourne à l'étape 315. Si l'énergie conservée par le moyen d'inhibition, par exemple par la capacité 230, est épuisée, l'étiquette se remet en sommeil jusqu'à ce qu'une étape 305 survienne. On observe, en figure 4, successivement, sur un axe des temps allant de bas en haut, que le champ magnétique 150 est d'abord émis pour identifier des étiquettes électroniques se trouvant dans ledit champ. Au cours de cette phase du cycle de lecture, l'étiquette électronique 125 est complètement identifiée et on suppose ici que l'étiquette électronique 130, alimentée par le champ magnétique 150 n'est pas complètement identifiée, par exemple du fait de son orientation ou de défauts de communication entre elle et la station de base. L'étiquette électronique 125 entre alors en inhibition prolongée qui peut durer au moins la durée un cycle complet de lecture mettant en oeuvre les différentes combinaisons d'antennes prévues dans ce cycle. Une fois que la station de base a identifié les étiquettes électroniques capables de communiquer correctement par le biais du champ magnétique 150, le champ magnétique 145 est émis et l'étiquette électronique 120 est complètement identifiée. Du fait de son inhibition prolongée, même si elle est alimentée par le champ magnétique 145 et qu'elle reçoit les requêtes émises par la station de base, l'étiquette électronique 125 ne répond pas à ces requêtes ni à la remise à zéro émise par la station de base. On suppose ici que l'étiquette électronique 130 est aussi complètement identifiée au cours de la phase d'émission du champ magnétique 145. Dès qu'elles sont complètement identifiées, les étiquettes électroniques 120 et 130 entrent en inhibition prolongée qui peut durer au moins la durée un cycle complet de lecture mettant en oeuvre les différentes combinaisons d'antennes prévues dans ce cycle. Une fois que la station de base a identifié les étiquettes électroniques capables de communiquer correctement par le biais du champ magnétique 145, le champ magnétique 140 est émis et l'étiquette électronique 115 est complètement identifiée. Du fait de leur inhibition prolongée, même si elles sont alimentées par le champ magnétique 140 et qu'elles reçoivent les requêtes émises par la station de base, les étiquettes électroniques 120, 125 et 130 ne répondent pas à ces requêtes ni à la remise à zéro émise par la station de base. Dès qu'elle est complètement identifiée, l'étiquette électronique 115 entre en inhibition prolongée qui peut durer au moins la durée un cycle complet de lecture mettant en oeuvre les différentes combinaisons d'antennes prévues dans ce cycle. On suppose ici que la station de base n'émet pas de requête de sortie d'inhibition prolongée tant que des étiquettes restent à identifier. La station de base effectue donc un nouveau cycle de lecture, en mettant en oeuvre, successivement, les champs magnétiques 150, 145 et 140 et n'identifie aucune nouvelle étiquette électronique. Puis la station de base émet une requête de sortie d'inhibition prolongée, par le biais de chacun des champs magnétiques 150, 145 et 140 et toutes les étiquettes sortent de l'inhibition prolongée et se mettent en attente d'une remise à zéro pour reproduire un cycle de lecture. Cette étape d'émission d'une requête de sortie d'inhibition prolongée est, par exemple, effectuée pour vérifier que les étiquettes électroniques sont toujours présentes à portée de la station de base ou pour désinhiber toute étiquette électronique qui aurait pu venir à portée de la station de base dans un état d'inhibition prolongée, par exemple sous l'effet d'une lecture par une autre station de base. On observe que les étiquettes sortent de l'état d'inhibition prolongée lorsqu'elles reçoivent la requête de sortie. Ainsi, du fait de leurs orientations particulières, les étiquettes électroniques 120 et 115 sortent de l'état d'inhibition prolongée plus tard que les étiquettes électroniques 125 et 130. 8 REVENDICATIONS 1 - Etiquette électronique passive (115, 120, 125, 130) destinée à être lue par un ensemble d'antennes (105, 110) d'une station de base, générant successivement, au cours d'un cycle de lecture, des champs magnétiques, caractérisé en ce qu'elle comporte: - un moyen d'émission (116, 121, 126, 131) de réponses à des requêtes modulant ledit champ magnétique et - un moyen d'inhibition (117, 122, 127 et 132) adapté, même en l'absence de toute alimentation électrique provenant de la station de base, à inhiber le moyen d'émission de réponses au moins pendant la durée d'un dit cycle de lecture. 2 Etiquette électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de détermination de l'identification complète de ladite étiquette électronique, ledit moyen d'inhibition (117, 122, 127 et 132) inhibant le moyen d'émission lorsque le moyen de détermination a déterminé que l'étiquette électronique (115, 120, 125 et 130) a été complètement identifiée. 3 Etiquette électronique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de réception de réception d'un accusé de réception de la station de base et le moyen de détermination de l'identification complète de l'étiquette électronique est adapté à déterminer qu'un accusé de réception a été reçu de la part de la station de base. 4 Etiquette électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le moyen d'émission (116, 121, 126, 131) est adapté à émettre successivement des parties d'identifiant de ladite étiquette électronique et le moyen de détermination est adapté à déterminer que l'ensemble des parties de l'identifiant de l'étiquette électronique ont été émis par le moyen d'émission. Etiquette électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le moyen d'inhibition comporte une capacité (230). 6 Etiquette électronique selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen d'inhibition comporte un transistor monté en diode (225) pour contrôler la charge de ladite capacité (230). 7 Procédé de fonctionnement d'une étiquette électronique passive (115, 120, 125, 130), caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de réponse (320) à des requêtes provenant d'une station de base et - une fois que l'étiquette a fourni son identification complète, une étape d'inhibition prolongée (330) d'une durée au moins égale à la durée d'un dit cycle de lecture, même en l'absence de toute alimentation électrique provenant de ladite station de base. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'étape d'inhibition prolongée (330) est effectuée après une étape de réception d'un accusé de réception (325) de l'identification complète de ladite étiquette électronique. 9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de sortie de l'inhibition (340), en réponse à la réception d'une requête de sortie d'inhibition prolongée, en provenance de ladite station de base. Procédé d'interrogation d'étiquettes électroniques passives (115, 120, 125, 130), caractérisé en ce qu'il comporte: une étape d'identification (320) d'au moins une étiquette électronique au cours de laquelle on génère un champ magnétique avec au moins une première antenne, une étape d'émission d'une requête d'inhibition prolongée (325) de chaque étiquette électronique identifiée, - une étape d'identification d'au moins une étiquette électronique au cours de laquelle on génère un champ magnétique avec au moins une deuxième antenne différente 15 de chaque première antenne et - une étape d'émission d'une requête de sortie d'inhibition prolongée (340) de chaque étiquette électronique identifiée au cours de laquelle on génère un champ magnétique avec chaque dite première antenne.