{"id":3435,"date":"2017-06-26T06:11:01","date_gmt":"2017-06-26T05:11:01","guid":{"rendered":"http:\/\/telefab.fr\/?p=3435"},"modified":"2026-04-30T17:33:59","modified_gmt":"2026-04-30T15:33:59","slug":"bracelets-rfid","status":"publish","type":"projet","link":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/projet\/bracelets-rfid\/","title":{"rendered":"Bracelets RFID"},"content":{"rendered":"<h1><strong>Bracelets RFID<\/strong><\/h1>\n<p>Par MORSLI Omar, DURVILLE Jean-Baptiste, RUBIN Cl\u00e9ment, GOURRAT Agathe.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2>Contexte<\/h2>\n<p>Dans le cadre du projet d\u00e9veloppement (r\u00e9alis\u00e9 au deuxi\u00e8me semestre) de l&rsquo;\u00e9cole, notre \u00e9quipe \u00e0 eu l&rsquo;id\u00e9e de mettre au point un moyen de contr\u00f4ler les entr\u00e9es et sorties de personnes lors d&rsquo;\u00e9v\u00e9nements rassemblant du monde. Pour cela nous avons cherch\u00e9 \u00e0 d\u00e9velopper des bracelets utilisant la technologie RFID &#8211; ou identification par ondes radio &#8211; qui permettent de contr\u00f4ler les personnes passant les issues de secours tout en simplifiant l\u2019acc\u00e8s aux services de l\u2019\u00e9v\u00e9nement (comme l\u2019achat d\u2019un repas \u00e0 un stand).<\/p>\n<h2>Principe<\/h2>\n<p>Les bracelets ont pour principale caract\u00e9ristique d\u2019utiliser la transmission longue port\u00e9e qui permet de d\u00e9tecter le mouvement des personnes traversant les portiques situ\u00e9s aux sorties. Ils fonctionnent aussi en courte port\u00e9e afin de permettre les paiements et autres applications annexes. La subtilit\u00e9 r\u00e9side dans l\u2019apparition d\u2019interf\u00e9rences avec la manipulation de ces deux modes de transmission qu\u2019il faut prendre en compte lors de la conception du syst\u00e8me globale. Dans un premier temps, il faut dimensionner les antennes longues port\u00e9e et les r\u00e9aliser afin de les utiliser ensuite dans les exp\u00e9rience pour valider le dimensionnement.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3454\" aria-describedby=\"caption-attachment-3454\" style=\"width: 1485px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2017\/06\/RapportV2Projet69-1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-3454\" src=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2017\/06\/RapportV2Projet69-1.jpg\" alt=\"\" width=\"1485\" height=\"914\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3454\" class=\"wp-caption-text\">Syst\u00e8me global pour contr\u00f4ler les courte et longue port\u00e9e.<\/figcaption><\/figure>\n<h2>R\u00e9alisations<\/h2>\n<p>Pour r\u00e9aliser les antennes longue port\u00e9e, il faut d\u2019abord simuler l\u2019antenne et son rayonnement \u00e0 l\u2019aide de logiciels sp\u00e9cialis\u00e9s (ici ADS et MoMentum). On obtient ainsi les dimensions de l\u2019antennes qui permettent de les construire.<\/p>\n<ul>\n<li>\n<h3>Dimensionnement des antennes gr\u00e2ce \u00e0 une simulation par ADS<\/h3>\n<p>Dans le cadre de ce projet, nous n\u2019\u00e9tions pas limit\u00e9s par des contraintes de dimensions, donc nous pouvions choisir entre une antenne patch \u00e0 une fente ou \u00e0 deux fentes. Cette derni\u00e8re, fournit une meilleure directivit\u00e9 et est plus performante qu\u2019une antenne \u00e0 une fente &#8211; court-circuit\u00e9e sur un de ses c\u00f4t\u00e9s -. D\u2019autre part, nous avons souhait\u00e9 r\u00e9aliser une antenne \u00e0 deux polarisations, il faut donc que celle-ci soit sym\u00e9trique. Ainsi, elle doit \u00eatre carr\u00e9e et ne pas poss\u00e9der de court-circuit. Nous avons donc s\u00e9lectionn\u00e9 une antenne patch rayonnant \u00e0 travers deux fentes pour chaque polarisation.<br \/>\nA partir des valeurs de la fr\u00e9quence de travail (868 MHz) et la permittivit\u00e9 \u00e9lectrique relative du di\u00e9lectrique (\u00e9gale 1), nous avons d\u00e9termin\u00e9 la longueur d\u2019onde (?=?\/?) et la longueur de l\u2019antenne (?=?\/?).<br \/>\nMaintenant que nous disposons des dimensions th\u00e9oriques (largeur = longueur, antenne carr\u00e9), nous souhaitons affiner ces calculs \u00e0 travers ADS. C\u2019est ce logiciel qui nous a permis de trouver des valeurs un peu plus pr\u00e9cises pour le dimensionnement, surtout en termes d\u2019adaptation. Le but \u00e9tant d\u2019avoir un maximum de puissance transmise \u00e0 l\u2019antenne sans retour. Nous avons utilis\u00e9 le principe du \u00ab tuning \u00bb sur Lp (longueur du patch) et sur Lsonde (position de la sonde selon la longueur) sur le mod\u00e8le de l\u2019antenne patch classique pour avoir un coefficient de r\u00e9flexion (S11) minimal \u00e0 la fr\u00e9quence de travail.<br \/>\nLa derni\u00e8re \u00e9tape, consiste \u00e0 d\u00e9terminer les performances en rayonnement de cette antenne. C\u2019est pour cela que nous avons proc\u00e9d\u00e9 \u00e0 une description plus pr\u00e9cise \u00e0 l\u2019aide d\u2019une analyse \u00e9lectromagn\u00e9tique.<br \/>\nEn effet, le mod\u00e8le pr\u00e9alablement retenu ne permettait pas de remonter aux informations relatives au rayonnement. Nous avons donc utilis\u00e9 l\u2019application ADS\/MoMentum, d\u00e9di\u00e9e \u00e0 ce type de simulation, qui permet en particulier d\u2019\u00e9tudier les performances r\u00e9elles du rayonnement (gain, polarisation), mais aussi la distribution des courants dans le patch.<\/p>\n<p><figure id=\"attachment_3451\" aria-describedby=\"caption-attachment-3451\" style=\"width: 1253px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2017\/06\/RapportV2Projet69zz.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-3451\" src=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2017\/06\/RapportV2Projet69zz.jpg\" alt=\"\" width=\"1253\" height=\"621\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3451\" class=\"wp-caption-text\">S11 en fonction de la fr\u00e9quence et abaque de Smith de l\u2019antenne (on peut observer la fen\u00eatre de \u00ab tuning \u00bb \u00e0 gauche de l\u2019\u00e9cran)<\/figcaption><\/figure><\/li>\n<li>\n<h3>R\u00e9alisation d\u2019une antenne longue port\u00e9e<\/h3>\n<p>Une fois ce dimensionnement r\u00e9alis\u00e9, les dimensions de l\u2019antenne sont connues ce qui facilite sa construction.<br \/>\nCette fabrication n\u00e9cessite de la mousse d\u2019air (ici d\u2019\u00e9paisseur 3 mm), qui agit comme isolant, une plaque de cuivre et du scotch m\u00e9tallique, qui permettront de faire le r\u00e9sonateur.<br \/>\nTout d\u2019abord nous avons positionn\u00e9 la sonde sur le plan de masse (cuivre) puis nous avons d\u00e9couper deux carr\u00e9s de mousse avec les dimensions calcul\u00e9es pour avoir une isolation de 6mm et enfin nous avons recouvert la mousse du scotch. Un test effectu\u00e9 \u00e0 l\u2019aide d\u2019un analyseur de spectre a permis de conna\u00eetre le minimum de r\u00e9flexion S11. De nouveaux d\u00e9coupages peuvent \u00eatre n\u00e9cessaires pour arriver \u00e0 adapter l\u2019antenne \u00e0 la fr\u00e9quence de travail (ici 868MHz). Il faut que le coefficient \u00e0 cette fr\u00e9quence soit le plus bas possible, notre antenne atteint -22,5 dB \u00e0 866 MHz ce qui est acceptable.<\/p>\n<p><figure id=\"attachment_3452\" aria-describedby=\"caption-attachment-3452\" style=\"width: 433px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2017\/06\/RapportV2Projetss69.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-3452\" src=\"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-content\/uploads\/archives\/2017\/06\/RapportV2Projetss69.jpg\" alt=\"\" width=\"433\" height=\"520\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3452\" class=\"wp-caption-text\">Antenne et analyseur de spectre<\/figcaption><\/figure><\/li>\n<\/ul>\n<h2>Exp\u00e9riences et R\u00e9sultats<\/h2>\n<p>Maintenant que les antennes longues port\u00e9e sont r\u00e9alis\u00e9es, nous allons effectuer des exp\u00e9riences afin de valider les crit\u00e8res de l\u2019\u00e9tude (port\u00e9e, d\u00e9tection de mouvement,&#8230;)<\/p>\n<p>Tout d\u2019abord pour valider la port\u00e9e maximale de l\u2019antenne, on d\u00e9termine son gain en espace libre gr\u00e2ce \u00e0 la formule de Friis. Ensuite, pour d\u00e9terminer sa port\u00e9e r\u00e9elle dans un environnement commun, on fait la m\u00eame exp\u00e9rience avec l\u2019antenne et un badge RFID qui permet d\u2019avoir les diff\u00e9rents gains du syst\u00e8me. Gr\u00e2ce aux donn\u00e9es recueillies, on \u00e9value le seuil (distance) \u00e0 partir duquel la puissance est insuffisante pour \u00eatre d\u00e9tect\u00e9e. Cette derni\u00e8re exp\u00e9rience est ensuite r\u00e9alis\u00e9e pour diff\u00e9rents angles de l\u2019antenne afin de s\u2019assurer que le gain reste suffisant malgr\u00e9 une l\u00e9g\u00e8re orientation de l\u2019antenne.<br \/>\nOn d\u00e9termine ensuite la capacit\u00e9 du syst\u00e8me \u00e0 analyser les mouvements d\u2019entr\u00e9e et de sortie \u00e0 l\u2019aide de 2 antennes, d\u2019abord c\u00f4te-\u00e0-c\u00f4te puis l\u2019une en face de l\u2019autre. On \u00e9value ainsi l\u2019influence du positionnement ce qui permettra de savoir combien d\u2019antennes utilis\u00e9es dans les portiques et comment les positionner. On pourra d\u00e9terminer, gr\u00e2ce au temps de retard d\u2019une antenne \u00e0 l\u2019autre, le mouvement d\u2019une personne traversant le portique. Gr\u00e2ce au positionnement face-\u00e0-face, plus de personnes peuvent \u00eatre d\u00e9tect\u00e9es car moins d\u2019obstacles bloquent la transmission badge-antenne.<br \/>\nEnfin, on d\u00e9termine le nombre maximal de personnes per\u00e7ues simultan\u00e9ment avec un positionnement optimal des antennes (d\u00e9termin\u00e9 avec l\u2019exp\u00e9rience pr\u00e9c\u00e9dente).<\/p>\n<p>Ces exp\u00e9riences sont en cours de d\u00e9veloppement \u00e0 cause d\u2019un probl\u00e8me au niveau du lecteur d\u2019antennes.<\/p>\n<h2>Conclusion<\/h2>\n<p>Nous avons pu r\u00e9aliser les antennes longue port\u00e9e qui fonctionnent \u00e0 la fr\u00e9quence 866-868 MHz et qui pourront \u00eatre utilis\u00e9e dans les portiques pour d\u00e9tecter des personnes. Il faudrait pouvoir connecter deux antennes de chaque c\u00f4t\u00e9 du portique pour pouvoir d\u00e9tecter toutes les personnes qui passent \u00e0 travers le portique avec le minimum d\u2019erreur et analyser leur mouvement (entr\u00e9e-sortie).<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3451,"parent":0,"menu_order":0,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[15,20],"type_projet":[],"class_list":["post-3435","projet","type-projet","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-formation","category-projets"],"acf":{"objectifs":"","categorie":false,"fichiers_associes":null},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/projet\/3435","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/projet"}],"about":[{"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projet"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/projet\/3435\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":10499,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/projet\/3435\/revisions\/10499"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3435"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3435"},{"taxonomy":"type_projet","embeddable":true,"href":"https:\/\/hub.imt-atlantique.fr\/fablab\/wp-json\/wp\/v2\/type_projet?post=3435"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}