Brevet FR3145633A1 — publié le 20240809

L’invention concerne un système d'inventaire d'objets (OMT 1 , OMT N ) contenus dans un espace clos délimité par une enceinte. Le système comporte un dispositif de contrôle (100) relié à un lecteur UHF RFID (250) disposé dans l’espace clos, le lecteur UHF RFID est pourvu d'au moins une antenne qui émet des ondes électromagnétiques à destination de tags RFID (Puc 1 , Puc N ) disposés sur les objets, les objets ayant chacun une position prédéterminée dans l’espace clos. Selon l’invention, au moins une partie des positions prédéterminées comporte un élément rayonnant auxiliaire (Era 1 , Era N ) d’ondes électromagnétiques. Fig. 2 SYSTEME UTILISANT LA TECHNOLOGIE RFID D’INVENTAIRE D’OBJETS DANS UN ESPACE LIMITE PAR UNE ENCEINTE La présente invention concerne un système utilisant la technologie RFID d'inventaire d'objets contenus dans un espace limité par une enceinte. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les systèmes d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID sont connus. De manière générale, un système utilisant la technologie RFID est constitué de trois types d'éléments : - au moins un transpondeur, dit aussi tag, constitué d'un circuit électronique pourvu d'une antenne pour émettre et recevoir des données sous forme d'ondes radiofréquences, le circuit comportant au moins une mémoire dans laquelle est stocké un identifiant dudit transpondeur, - un point de lecture constitué lui aussi d'un circuit électronique pourvu d'une antenne pour émettre et recevoir des données également sous forme d'ondes radiofréquences, et - une unité de contrôle reliée au point de lecture et mettant en œuvre une application. Le fonctionnement d'un tel système RFID est le suivant. Au commencement de la procédure d'identification, le point de lecture émet une onde électromagnétique modulée dite, par la suite, de réveil, à destination de chaque tag du système. A sa réception, un tag, situé dans une zone de couverture où le champ électromagnétique généré par le point de lecture est à un niveau suffisamment élevé, est alimenté électriquement par l’onde électromagnétique, sort de son état de veille, devient actif et émet alors une donnée d'identification qui lui est propre sous forme d'une onde électromagnétique modulée. Cette donnée d'identification est reçue par le point de lecture qui procède alors à l'identification du tag considéré. Dans l'application à un système d'inventaire envisagée ici, chaque tag est fixé à un objet, tel qu'un outil servant à la maintenance d'un atelier, d'une usine, etc. Les objets à inventorier sont rangés dans un espace clos, tel qu'un meuble, une servante, une armoire. Cet espace clos se subdivise en une pluralité de sous-espaces clos tels que par exemple des étagères, des tiroirs, etc... Plusieurs évolutions technologiques sont apparues ces dernières années pour rendre la technologie RFID plus efficace et plus discrète. Les tags ont été miniaturisés, la configuration des antennes des tags a été modifiée pour pouvoir être utilisée sur des objets métalliques ou des surfaces telles que le plastique, le caoutchouc et la sensibilité des lecteurs RFID a été améliorée. Les tags RFID ont ainsi aujourd’hui une taille n’excédant pas 40mm 3 et ont des antennes miniatures qui conduisent à une chute importante du gain de celles-ci. Il est alors difficile de détecter des objets disposant de tags RFID dans des enceintes closes ayant un volume important. A cette fin, l’invention concerne un système d'inventaire d'objets contenus dans un espace clos délimité par une enceinte, le système comportant un dispositif de contrôle relié à un lecteur UHF RFID disposé dans l’espace clos, le lecteur UHF RFID étant pourvu d'au moins une antenne qui émet des ondes électromagnétiques à destination de tags RFID disposés sur les objets, les objets ayant chacun une position prédéterminée dans l’espace clos, caractérisé en ce qu’au moins une partie des positions prédéterminées comporte un élément rayonnant auxiliaire d’ondes électromagnétiques. Ainsi, la présente invention permet de renforcer les champs électromagnétiques autour des objets métalliques tagués, conduisant à une amélioration de la détection de l’objet. En outre, l’invention, en utilisant des éléments rayonnants auxiliaires, offre une possibilité d’adapter la conception en fonction du besoin et une facilité de mise en œuvre. Selon un mode particulier, l’élément rayonnant auxiliaire est constitué de deux branches de forme trapézoïdale et de deux barres de charge comportant chacune une encoche. Ainsi, l’invention permet d’améliorer le taux de détection de l’objet tagué dans un espace métallique clos. Le motif proposé apporte plus de souplesse dans le positionnement de l’objet en ayant des performances moins sensibles à la direction angulaire du tag et dans l’optimisation de l’antenne. Selon un mode particulier, une branche de forme trapézoïdale comporte trois évidements disposés sur le côté le plus grand de la forme trapézoïdale. Ainsi, la présente invention, en ayant une forme asymétrique, vise à élargir la plage de fonctionnement de la solution dans les bandes ETSI et FCC en ayant une large bande ou des multi-bandes. En outre, la solution permettra également de réduire la dimension de l’élément rayonnant auxiliaire. Selon un mode particulier, une branche de forme trapézoïdale comporte deux évidements, chaque évidement étant respectivement sur un côté de la forme trapézoïdale. Ainsi, la présente invention, en ayant une forme asymétrique, vise à élargir la plage de fonctionnement de la solution dans les bandes ETSI et FCC en ayant une large bande ou des multi-bandes. En outre, la solution permettra également de réduire la dimension de l’élément rayonnant auxiliaire. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : est une vue schématique d'un système d'inventaire d’une servante dans lequel la présente invention est implémentée ; est un exemple d’architecture du système d'inventaire selon la présente invention ; illustre le principe de fonctionnement du système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention ; est un premier exemple de réalisation du système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention ; est un second exemple de réalisation du système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention ; est un premier exemple de réalisation d’un élément rayonnant auxiliaire d’ondes électromagnétiques utilisé dans le système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention ; est un second exemple de réalisation d’un élément rayonnant auxiliaire d’ondes électromagnétiques utilisé dans le système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention ; est un troisième exemple de réalisation d’un élément rayonnant auxiliaire d’ondes électromagnétiques utilisé dans le système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La est une vue schématique d'un système d'inventaire selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Le système d'inventaire représenté à la est prévu pour inventorier des objets qui sont contenus dans un espace clos tel qu'un meuble 10, une armoire ou une servante d'atelier, qui peut contenir des éléments tels que des étagères, des tiroirs Tir formant des sous-espaces clos. Cet espace clos et ces sous-espaces clos sont respectivement délimités par une enceinte métallique. Les objets en question sont par exemple des outils pour assurer la maintenance d'un atelier, d'une usine, etc. Ces objets sont pourvus d'un tag RFID (Radio Frequency IDentification : Identification par radiofréquence). Le système d'inventaire comprend un dispositif de contrôle 100. La est un exemple d’architecture du système d'inventaire selon la présente invention. Le dispositif de contrôle 100 est relié à un lecteur UHF RFID 250 disposé dans l’espace clos 10. Le lecteur UHF RFID 250 est pourvu d'au moins une antenne non représentée qui émet des ondes électromagnétiques à destination de tags RFID. Le dispositif de contrôle 100 est, par exemple, un ordinateur, un téléphone intelligent, une tablette tactile. Les objets contenus dans l’espace clos ont chacun une position prédéterminée permettant ainsi au dispositif de contrôle de déterminer ou non si chaque objet est présent dans l’espace clos. Au moins une partie des positions prédéterminées comporte un élément rayonnant auxiliaire d’ondes électromagnétiques selon l’invention. Par exemple, dans le tiroir Tir, aux positions prédéterminées des objets OMT 1 à OMT N comportant un tag Puc 1 , à Puc N , sont disposés les éléments rayonnants auxiliaires Era 1 à Era N . La illustre le principe de fonctionnement du système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention. Le lecteur UHF RFID 250 est pourvu d'au moins une antenne non représentée qui émet des ondes électromagnétiques à destination de tags RFID. Les ondes électromagnétiques sont reçues par l’élément rayonnant auxiliaire Era. Lorsque l’élément rayonnant auxiliaire Era reçoit de l’énergie sous la forme d’ondes électromagnétiques, l’énergie induit un courant I Era qui génère un champ magnétique intense H Era . La présente de l’objet OMT comportant un tag RFID dans le champ magnétique intense introduit un courant inductif I OMT à l’intérieur de l’objet, ce qui permet d’alimenter le tag RFID. Plus la densité du champ magnétique H Era est élevée, plus la puissance reçue par le tag RFID est importante. Le signal reçu par le tag RFID est renforcé impliquant alors une augmentation de la portée de lecture du lecteur UHF RFID 250. La est un premier exemple de réalisation du système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention. Dans l’exemple de la , une position prédéterminée comporte un élément rayonnant auxiliaire Era selon l’invention. L’élément rayonnant auxiliaire Era est disposé sur un substrat, par exemple de type FR4, d’épaisseur 1.6 mm, reposant sur un plan de masse GND. L’objet OMT comportant un tag RFID Puc est disposé au-dessus de l’élément rayonnant auxiliaire Era. Dans la , le tag RFID Puc est disposé en regard de l’élément rayonnant auxiliaire Era. Selon la forme de l’élément rayonnant auxiliaire Era, le tag RFID Puc peut être disposé selon une orientation différente, permettant ainsi de disposer l’objet OMT dans n’importe quelle orientation, à condition que l’objet soit placé au-dessus de l’élément rayonnant auxiliaire. La est un second exemple de réalisation du système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention. Dans l’exemple de la , une position prédéterminée comporte un élément rayonnant auxiliaire Era selon l’invention. L’élément rayonnant auxiliaire Era est disposé sur un substrat Sub reposant sur un plan de masse GND. L’objet OMT comportant un tag RFID Puc est disposé au-dessus de l’élément rayonnant auxiliaire Era. Afin d’assurer un bon positionnement de l’objet OMT comportant un tag RFID, une mousse, conformée pour être adaptée à la forme de l’objet OMT destiné à être placé à la position prédéterminée, est disposée au-dessus de l’élément rayonnant auxiliaire Era. La mousse est constituée d’un matériau perméable aux ondes électromagnétiques, par exemple en polyuréthane. Ce matériau a une permittivité de 1.03 à 1.21 pour la bande de fréquence au-dessous de 10 GHz. Ainsi, la mousse est complètement transparente à la propagation d’ondes électromagnétiques. Dans la , le tag RFID Puc est disposé en regard de l’élément rayonnant auxiliaire Era. Selon la forme de l’élément rayonnant auxiliaire Era, le tag RFID Puc peut être disposé selon une orientation différente, permettant ainsi de disposer l’objet OMT dans n’importe quelle orientation, à condition que l’objet soit placé au-dessus de l’élément rayonnant auxiliaire. La est un premier exemple de réalisation d’un élément rayonnant auxiliaire d’ondes électromagnétiques utilisé dans le système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention. L’élément rayonnant auxiliaire Era est constitué de deux branches de forme trapézoïdale Tra1 et Tra 2 et de deux barres de charge Bc1 et Bc2 comportant chacune une encoche. La longueur des deux barres Bc1 et Bc2 et la largeur de l’encoche sont de 52 mm et 0.4 mm, respectivement. La largeur des barres est mesurée à 2 mm. La configuration proposée permet d’optimiser la structure rayonnante, ce qui rend une amélioration de détection de l’objet tagué dans différentes directions. La est un second exemple de réalisation d’un élément rayonnant auxiliaire d’ondes électromagnétiques utilisé dans le système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention. L’élément rayonnant auxiliaire Era est constitué de deux branches de forme trapézoïdale Tra1 et Tra 2 et de deux barres de charge Bc1 et Bc2 comportant chacune une encoche. Dans l’exemple de la , la branche de forme trapézoïdale Tra2 comporte trois évidements disposés sur le côté le plus grand de la forme trapézoïdale. Ces évidements permettent d’ajuster la bande passante de l’élément rayonnant auxiliaire Era. La est un troisième exemple de réalisation d’un élément rayonnant auxiliaire d’ondes électromagnétiques utilisé dans le système amélioré d’inventaire d’objets contenus dans un espace limité utilisant la technologie RFID selon la présente invention. L’élément rayonnant auxiliaire Era est constitué de deux branches de forme trapézoïdale Tra1 et Tra 2 et de deux barres de charge Bc1 et Bc2 comportant chacune une encoche. Dans l’exemple de la , la branche de forme trapézoïdale Tra2 comporte deux évidements, chaque évidement étant respectivement sur un côté de la forme trapézoïdale. Ces évidements permettent d’ajuster la bande passante de l’élément rayonnant auxiliaire Era. Système d'inventaire d'objets (OMT 1 , OMT N ) contenus dans un espace clos délimité par une enceinte, le système comportant un dispositif de contrôle (100) relié à un lecteur UHF RFID (250) disposé dans l’espace clos, le lecteur UHF RFID étant pourvu d'au moins une antenne qui émet des ondes électromagnétiques à destination de tags RFID (Puc 1 , Puc N ) disposés sur les objets, les objets ayant chacun une position prédéterminée dans l’espace clos, caractérisé en ce qu’au moins une partie des positions prédéterminées comporte un élément rayonnant auxiliaire (Era 1 , Era N ) d’ondes électromagnétiques. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément rayonnant auxiliaire est constitué de deux branches de forme trapézoïdale et de deux barres de charge comportant chacune une encoche. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’une branche de forme trapézoïdale comporte trois évidements disposés sur le côté le plus grand de la forme trapézoïdale. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’une branche de forme trapézoïdale comporte deux évidements, chaque évidement étant respectivement sur un côté de la forme trapézoïdale.