Brevet FR2936629A1 — publié le 20100402

Rideau à lanières souples intégrant des antennes lecteurs RFID et des moyens de contrôle automatiques pour assurer la traçabilité qualitative et quantitatives des produits en logistique.5 -2-Description La présente invention concerne un dispositif d'antennes souples servant de rayonnant à un lecteur de transpondeurs de Radic Fréquence Identification communément appelés RFID. Dispositif d'antennes RFID intégrées dans des lanières souples servant de porte ou de rideau de séparation dans les zones de stockage (entrepôts) ou de transport (véhicules de transport) dans le secteur de la logistique et de l'entreposage. Le dispositif comporte un nombre de lanières souples servant à la séparation des différentes zones de passage et d'entreposage en logistique d'une part et d'antenne RFID d'autre part. Les éléments rayonnant d'antennes sont intégrés dans l'âme en matière souple de chacune des lanières. D'autres capteurs sont disposés au recto et au verso de chacune des lanières afin d'assurer de part et d'autre la gestion du sens de passage et d'assurer ainsi la double fonctionnalité de porte et d'antenne lecteur RFID auquel ladite antenne est associée. Dans un mode de réalisations les antennes à lanières souples intégreront des biocapteurs qui serviront à assurer la traçabilité qualitative des matières ou objets entreposés de part et d'autre du rideau à lanière. Dans un mode de réalisation le dispositif intègre des modules optiques de visualisation de type OLED ou PHOLED, lesquels permettent de signaliser l'état quantitatif et qualitatif de la transaction de passage de l'objet au niveau du rideau. Le dispositif constitue un réseau d'antennes RFID souples et adaptées à la taille et au nombre de transpondeurs à lire. En effet le développement des applications de logistique à base de technologie d'identification radiofréquence (RFID) notamment dans les zones d'entreposage implique l'installation de portiques équipés d'antennes lecteur agencées autour du portique de manière à générer un champs capable de rayonner dans toutes les directions de l'espace dans le but d'identifier toutes les populations de transpondeurs qui traversent le portique. Les antennes existantes sont généralement constitués de rayonnants fabriqués à partir d'un support rigide sur lequel sont gravés les différents éléments conducteurs formant le rayonnant et intégrés généralement dans un boîtier en matériaux isolant rigide. Le nombre d'antennes installées dans un portique permet au lecteur auquel elles sont associées de créer un champ tournant de qualité proportionnelle au nombre d'antennes. Dans le cas d'une zone de déchargement tel qu'un quai d'entrepôt ou haillon de véhicule de transport, la juxtaposition des portes et des portiques d'antennes associés implique une gestion rationnelle des implantations des rayonnant sur les portiques d'une part et la gestion du temps de commutation de chacun des portiques d'autre part. Cela dans le but principal d'éviter des interférences radioélectriques d'un portique d'antenne sur les portiques voisins. Il existe bien évidement plusieurs techniques de multiplexage de rayonnant et de portiques entre eux, afin de limiter au mieux les risque d'interférence des portiques entre eux. Les solutions de multiplexages de chacun des rayonnant impliquent la mise en place de procédés complexes de gestion du champ tournant, la complexité de ces dispositifs de multiplexage est souvent proportionnelle à la surface et à l'organisation de la gestion des flux physiques de la zone d'entreposage. Il en résulte que la mise en place de dispositif de gestion d'entrepôt par technologie RFID est souvent tributaire et limitée en déploiement à la répartition judicieuse des antennes portique dans la zone de passage des objets. Il en est de même pour les quais de chargement qui réceptionnent des véhicules contenants des colis en vrac ou sous forme de palettes. Dans le cas précis des véhicules de transport de colis un élément fondamental de la traçabilité des colis résulte dans la faculté de pouvoir prédire avec précision le sens de passage du colis au niveau du véhicule, d'un point de vue de la logistique, un paramètre fondamental de la traçabilité consiste à savoir de manière précise si un colis est chargé ou déchargé à un point critique de contrôle de flux. L'homme de l'art sait très bien que le principal avantage d'une puce RFID c'est de répondre automatiquement à un champ magnétique ou électromagnétique lorsqu'elle se trouve justement stimulée par lesdits champs. Cet avantage technologique qui fait le principal attrait de la technologie RFID trouve son inconvénient dans les applications de logistique, ou il faut précisément compter le nombre de colis ou d'objets ainsi que leur sens de passage. L'autre avantage de la technologie RFID réside -4 dans la faculté d'un lecteur à lire en instantané une grande population de puces RFID se trouvant dans le champ de l'antenne rayonnante, cette faculté technique trouve sa limite dans la capacité du lecteur à gérer d'une part les doublons d'objets et à vérifier les absences d'objets par manque de visibilité magnétique ou électromagnétique de la puce RFID dans le champ du lecteur. Un autre inconvénient des portiques d'antennes réalisés avec des antennes classiques se situe lors du passage d'une palette de colis , ou d'un empilement de palettes (gerbées) transportées par un véhicule de manutention. Selon la position du chariot élévateur lors du passage sous le portique, il arrive que certains colis soient ignorés par le lecteur RFID car leur position par rapport au champ rayonné par l'antenne se trouve dans une zone d'ombre électromagnétique pour le lecteur. Cet inconvénient est très fréquent et difficile à gérer pour de nombreuses palettes gerbées en logistique. Une autre difficulté des antennes classiques de lecteurs de RFID pour réaliser un portique de passage en entrepôt de logistique est la dégradation de leurs performances électromagnétiques en fonction de la température et de l'humidité ambiante. Ainsi de nombreuse applications pilotes en RFID ont des difficultés majeures à se déployer industriellement du fait de l'instabilité des performances en milieu réel. En effet la propagation d'une onde électromagnétique est tributaire de l'impédance du milieu qu'elle traverse, la représentation mathématique d'une antenne lecteur est de la forme ZA= RA+ JXA si l'on considère une antenne de puce RFID son impédance est modélisée par l'équation ZC= RC+ JXC , la distance de lecture dans le vide est modélisée par l'équation : _ .\ I PtG,G,.; .17 Pt h - A étant la fréquence de fonctionnement Pt est la puissance rayonnée par l'antenne du lecteur Gt est le gain de l'antenne lecteur CL est le gain de l'antenne du TAG RFID 40 10 15 20 25 30 35 40 Pale est la puissance minimale d'activation du TAG RFID U Le dispositif selon l'invention peut être réalisé par dépôt de couches minces métalliques, diélectrique, organiques par pulvérisation cathodique ou jet de matière ou tout autre procédé permettant l'empilement de matière conductrices ou diélectriques sur support souple. Le procédé de fabrication pourra permettre la fabrication des rayonnants d'antennes et les éléments de visualisation à base de PHOLED ou OLED. Dans un mode de réalisation de l'invention les couches internes conductrices pourront être transparentes et conductrices. Le dispositif de lanière selon l'invention comporte tous les connecteurs et accessoires nécessaires à sa fixation et son fonctionnement sur le support du rideau. Chacune des lanières étant parfaitement indépendante, un logiciel embarqué dans le module (2) permet d'associer une ou plusieurs lanières à une adresse physique de portique afin d'éviter les interférences entre plusieurs portiques. -11- Le nombre de lanières selon l'invention est compris entre 1 et n lanières selon la nature des résultats à atteindre. Dans le mode de réalisation de l'invention ou le module (2) est du type passif, c'est-à-dire qu'il n'a pas de fonction de traitement numérique des Tags RFID, c'est le module lecteur auquel il est associé qui fixe d'une part le nombre de lanières à gérer. Dans ce mode de réalisation la lanière selon l'invention est vue par le lecteur comme une simple antenne RFID avec son impédance caractéristique. Le module (2) gère dans ce cas en automatique toutes les autres fonctionnalités de base du dispositif selon l'invention. Le dispositif dans ce mode de réalisation s'adapte à tous les lecteurs RFID existants fonctionnant aux normes établies par la réglementation , il se fixe mécaniquement par le biais d'un dispositif judicieusement adapté à cet effet (1) et qui intègre tous les connec:eurs électriques nécessaires au dispositif selon l'invention . Liste des références figure 1 : 1 Dispositif de fixation mécanique et connexions électrique 2 Module microélectronique de gestion de la lanière 3 Rayonnants d'antenne 4 Détecteurs de mouvement 5 Circuits diviseurs de puissance à base de MEMS 6 Circuit de changement de phase 7 Module d'affichage à base de LED, OLED, PHOLED 8 Détecteurs d'objets à base de MOEMS 9 Ame métallique chauffante de la lanière 10 Module de mesure à base de bio senseur 30 11 Détecteur de température 35 REVENDICATIONS1)Dispositif de rideau à lanières souples ou de portes souples intégrant des rayonnants d'antennes de lecteur RFID caractérisé en ce qu'il comporte un module de gestion microélectronique intégré lui permettant de mesurer et de réguler la température des rayonnants , de contrôler le sens de passage des objets au niveau du portique de réaliser la gestion automatique du champ rayonné par les modules d'antennes au moyen de capteurs à base de MEMS ou MOEMS intégrés dans la lanière agissant sur des diviseurs de puissance et des circuits déphaseurs , caractérisé en ce qu'il comporte des organes de visualisation à base de LED , OLED ou PHOLED intégrés dans la lanière ,permettant de visualiser l'état de la transaction de logistique au niveau du rideau, ainsi que des biocapteurs permettant de détecter tout produit ou substance à contrôler au niveau du passage du rideau. 2) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs modules de détection de substances toxiques ou dangereuses constitué d'un microcontrôleur intégrant un organe de communication radio dans lequel est intégré un bio senseur ou des bio senseurs fonctionnant selon le principe du laboratoire sur puce. Lesquels dispositifs sont fixés mécaniquement dans l'âme de la lanière ou directement intégrés dans celle-ci afin d'optimiser la sécurité de sa fonctionnalité .Les bio senseurs sont amovibles et sont caractérisés en ce qu'ils comportent tous les moyens pour caractériser la ou les substances spécifiques à contrôler, ils sont dotés par ailleurs de tous les moyens qui permettent leur identification et d'assurer leur traçabilité (la date, le lieu, la nature de la substance détectée). 3) Dispositif selon les revendication 1) et 2) caractérisé en ce que le module de gestion microélectronique est doté d'un organe de communication radio caractérisé en ce qu'il permet de communiquer avec les lanières du rideau et d'assurer toutes les transactions liées à l'état de la transaction de logistique au niveau du rideau. Il est caractérisé par le fait qu'il permet de recevoir et d'envoyer tout type d'état de transaction sur la lanière 2936629 -13- vers un système informatique distant. 4) Dispositif selon la revendication 3) caractérisé en ce que le module de gestion microélectronique intègre un 5 organe de traitement numérique des puces RFID traitées par les rayonnant d'antenne caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de commutation et de gestion des rayonnants d'antenne permettant à un lecteur RFID de voir la ou les lanières comme de simples antennes de lecteurs RFID. Le dispositif 10 permet de s'adapter à tout type de lecteur RFID existant en fonctionnant en mode passif ou d'être un lecteur RFID autonome intégré à la lanière. 5) Dispositif selon la revendication 3)caractérisé en 15 ce qu'il comporte un moyen d'alimentation électrique autonome de type photovoltaïque intégré ou fixé à la lanière ,module batterie, ou connecteur électrique sur le rideau servant au fonctionnement du dispositif en mode actif. 20 6) Dispositif selon la revendication 3) caractérisé en ce que ses organes de mesures, rayonnant d'antenne, capteur de mouvement (X,Y,Z) et MOEMS sont simultanément régulés en température par le biais d'un module de régulation de température à effet Pelletier intégré dans la 25 lanière contrôlé par un générateur de courant numérique activé lorsque les rayonnants d'antenne sont inactifs. 7) Dispositif selon la revendication 2) caractérisé en ce que son module de gestion est capable d'activer ou de 30 désactiver chacune des fonctionnalités de la lanière, il est caractérisé en ce qu'il permet par voie radio d'afficher des messages de logistique ou de sécurité sur les modules de visualisation ou de remonter les informations de risque qualité sécurité des bio senseurs montés sur la lanière. 35 8) Dispositif selon l'une des quelconques revendications précédences, caractérisé en ce qu'il est préférablement réalisé sur des substrat souples et que toutes les fonctionnalités de la lanières sont fabriquées 40 préférentiellement par dépôt de couches minces selon les procédés en vigueur ou empilement et de couches métalliques , organiques afin de préserver au dispositif ses facultés de souplesse mécanique.