Un intergiciel pour étiquettes électroniques est un logiciel tiers destiné à simplifier l'accès et l'exploitation des informations stockées dans des étiquettes RFID issues de l'industrie électronique. Les étiquettes électroniques sont le plus souvent utilisées pour des besoins de marquage et de traçabilité d'objets (suivi de palettes, de livres, de chaînes de montage de voitures, sous la forme d'étiquettes électroniques de gondole dans les grandes surfaces...) aussi bien que d'êtres vivants (élevage, suivi d'animaux sauvages, ou encore suivi de la chaine du froid). La conception et le développement de nouveaux logiciels pour ces applications et pour bien d'autres (monétique, authentification...) s'avèrent néanmoins souvent délicats. L'intégration, au sein des systèmes d'information, des informations stockées dans la mémoire des étiquettes électroniques est entravée par des difficultés techniques liées à l'organisation de leur collecte mais aussi de leur filtrage. C'est à cette fin que sont conçus les intergiciels pour étiquettes électroniques. Ils ont pour ambitions de : gérer un parc hétérogène de lecteurs ; traiter les données issues des lecteurs (formatage, agrégation, filtrage) ; collecter des données lues à distance et de Notifier les événements significatifs survenus dans l'infrastructure (apparition de nouvelles étiquettes, retraits de lecteurs...). Il existe aujourd'hui différents intergiciels assumant tout ou partie de ces fonctions, dont certains sont des logiciels libres.
Contexte technique
Le déploiement de la technologie RFID est de plus en plus vaste, pour des applications allant des antivols, aux péages auto-routiers. Les raisons sont multiples : ouverture à la technologie, amélioration des techniques de lecture pour plusieurs étiquettes, prise de conscience de l'industrie des bénéfices d'une diffusion "communautaire" (comprendre que chaque maillon de la chaîne de production peut utiliser), adoption par les architectes des concepts d'arrangement entre les données et les bases, déploiement de méthodologies de traitement de données efficaces dans les réseaux de communication, prise en compte du besoin de réduction de coût lié aux étiquettes, et développement de nouvelles techniques de productions permettant des économies d'échelle, rendant les étiquettes financièrement accessiblesFundamentals in Radio Frequency Identification, Peter H. Cole.
La plupart des applications pour étiquettes électroniques pour l'identification et le suivi des produits ont été conçues pour une utilisation limitée à une seule entreprise. Par exemple, certains distributeurs utilisent la technologie RFID à l'intérieur de leur infrastructure de distribution (du centre de distribution aux magasins). D'autres pour suivre leur marchandise de l'usine à la distribution. Mais la plupart des applications actuelles ne gèrent pas le challenge du suivi de marchandise tout au long du cycle de vie du produit entre les partenaires de la chaîne de vente«The EPCglobal Network: Enhancing the Supply Chain» livre blanc édité par VeriSign.
Pour favoriser le déploiement de la technologie RFID, il faut donc faire baisser les coûts d'exploitations (lecteur, étiquettes, logiciel) et rationaliser l'accès aux données. Des normes ont été développés par l'ISO, des groupes de travail ont été formés, produisant des standards, et des briques logicielles permettant d'abstraire l'utilisation de la technologie en vue d'en augmenter la facilité d'utilisation, et donc à fortiori, de faire baisser les coûts matériels.
Étiquettes électroniques Une étiquette électronique est constituée d'une puce et d'une antenne. La puce contient un espace mémoire, permettant de stocker différentes informations (en fonction du type d'étiquette) dont un identifiant unique (un code produit électronique) qui permet d’identifier l'objet ou la personne sur lesquels est collée l'étiquette électronique. Il existe trois familles d'étiquettes électroniques : Les étiquettes passives : ne nécessitent pas de source d’énergie en dehors de celle fournie par les lecteurs au moment de leur interrogation. Les étiquettes semi-passives : équipées d'une batterie, mais n'émettent pas de signal (réponse à une requête comme les étiquettes passives). Les étiquettes actives : équipées d'une batterie, capables d'émettre un signal et être lues sur de longues distances.
Le choix de ce l'étiquette se fait en fonction des propriétés souhaitées, du coût, et de l'environnement; chaque puce ayant des caractéristiques physiques différentesSchmidt, 2010, page 20.
Les codes-barres permettent d'identifier une famille de produits. Les étiquettes électroniques viennent rajouter un identifiant unique à cet identifiant de lot. Deux exemplaires d'un même produit ont le même code-barres, mais pas le même code produit électronique.
Il existe différents codes produits électroniques (EPC en anglais pour Electronic Product Code) associés au type d'objet associé à l'étiquette : SGTIN (de l'anglais Serialized Global Trade Item Number) pour un objet, SSCC (pour Serial Shipping Container Code) pour des conteneurs, SGLN (pour Serialized Global Location Number) pour une localisation.
Ces étiquettes sont appelées étiquettes RFID pour Radio Frequency IDentification, c'est-à-dire identification par radio fréquence.
Normes et standards
Norme ISO
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) a produit plus d'une cinquantaine de normes pour les étiquettes électroniques. Le matériel d'une part, comme la norme ISO/CEI 18000, (nommée « information technologique »), qui définit l'architecture et les paramètres à standardiser. Elle est subdivisée en 6 sous-parties qui caractérisent chacune les spécifications en fonction des fréquences de fonctionnement des étiquettes. Et les usages d'autre part, comme les normes ISO 11784, 11785 et 14223 qui régissent l'identification d'animaux utilisant des étiquettes électroniques.
Les principales normes sont reprises dans les annexes.
Le standard EPCGlobal Le consortium EPCGlobal est né de la coopération de l'Auto-ID labs du MIT et de GS1 (connu pour la création du format EAN). Il s'intéresse au développement et à l'établissement de standards pour les étiquettes électroniques, les codes produits électroniques et l'architecture EPCGlobal. Il a été créé dans le but de développer l'utilisation d'étiquettes électroniques au niveau mondial, et les intégrer dans un système global. Plusieurs axes ont été développés dans ce sensL'article sur les standards RFID dans RFIDjournal Créer des étiquettes électroniques à bas coûts : les étiquettes apposées par un fabricant sur un produit ne lui sont pas retournées. Ces étiquettes doivent opérer en Ultra-Hautes Fréquence (UHF) pour avoir de bonnes propriétés physiques (permettant une distance de lecture par exemple) Rendre global le système RFID, afin de rendre possible l'utilisation des étiquettes apposées sur les produits à chaque intermédiaire (voir scénario). Créer une architecture en réseau, pour que tout un chacun puisse accéder aux informations associées à un numéro de série stocké sur une étiquette. Ces deux derniers points mettent en avant le besoin d'interopérabilité (voir problèmes), et sont pour cela fondés sur des standards ouverts.
Le réseau EPC est une architecture d'interfaces standardisées et ouvertes, pensé pour supporter une meilleure visibilité de la localisation et des mouvements des objets dans les chaînes de production, avec une granularité jusqu'à l'identifiant unique EPC de chacunGuide d'implémentation pour utiliser le standard EPCGlobal dans une chaîne de distribution électronique.
Contrairement à l'ISO, le consortium est composé d'acteurs industriels (Cisco Systems, Sony Corporation, DHL Solutions & Innovations entre autres), académiques (MIT), ou d'organisation à but non lucratif (GS1).
Le standard EPCglobal se compose: d'un système de codification séquentielle des produits, le code produit électronique (Electronic Product Code) d'un standard d'étiquette RFID, hiérarchisé en 4 classesLa page des standards d'EPCGlobal classe 1 étiquettes epc simple lecture-seule classe 2 fonctionnalités additionnelles : lecture/écriture, sécurité des données détection de vol classe 3 classe 2 + batterie classe 4 relais RFID autonome d'un réseau de partage d'informations, le .
Utilisation actuelle
On trouve déjà de ces étiquettes pour reconnaître ou identifier à plus ou moins grande distance et dans un minimum de temps, un objet, un animal ou une personne porteuse d’une étiquette capable d’émettre des données en utilisant des ondes radio.
Citons parmi les applications actuelles : la carte d'accès sans contact, la carte d'étudiantCarte d'étudiant électronique, les passeports biométriques, certains forfaits dans certaines stations de sport d'hiver...
Le tableau ci-dessous met en valeur les principales différences entre les étiquettes électroniques et les codes-barresWamba, page 20.
+ Différence entre étiquette électronique et code-barres Étiquette électronique Code-barres Type d’identificationÉlectronique (radio)Optique Lecture directe nécessairenonoui Identification simultanéesouinon Niveau d’identification multiplemultiple (palette, article, localisation)classe de produit Nature des donnéesRé-inscriptibleLecture seule PortéeGrandeMoyenne
La capacité de lecture des étiquettes sans visée directe les amène dans le processus de traçabilité et de gestion de biens, ce qui soulève de nouveaux usages et de nouvelles problématiques, comme par exemple la mise à disposition des informations lues sur les étiquettes sur internet. C’est ce que l’on appelle l’internet des objets.
Scénario : le tracking de marchandises
Une entreprise produit des biens dans une usine (U). Ces produits sont marqués d’une étiquette RFID et son acheminés chez un transporteur (T). Ce transporteur regroupe les produits par palette, et appose une étiquette électronique sur chaque palette. Enfin, ces produits sont livrés chez un distributeur (D) qui les stocke à l’arrière de la boutique. Chacun des intermédiaires U, T et D possède un système d’information qui lui est propre. L’usine possède donc les informations sur les familles de produits, le transporteur les associations palettes/produits, et le distributeur l’association entre un identifiant et une famille de produit. Il peut ainsi faire l’inventaire de ses stocks quasi-instantanément. Il faut donc rendre communes et accessibles aux 3 entités les données locales de chacune afin de rendre efficace le système d’information.
Voir le schémaschéma de l'exemple
Problèmes engendrés par l'utilisation d'étiquettes électroniques
Un des problèmes peut être l’hétérogénéité des lecteurs, qui rend dépendant le code de l’application métier au lecteur particulier. Ainsi, en cas de défaillance du lecteur (imposant un remplacement), il faut modifier l’application métier. Les lecteurs doivent donc être abstraits.
Ensuite, chaque application s’intéresse à différents types d’événements. Ainsi l’application métier du distributeur n’a nullement besoin de se voir remonter les informations des palettes du transporteur par exemple. Les informations doivent donc être filtrées.
Dans le cas de gros entrepôts, il peut y avoir plusieurs lecteurs RFID, ce qui soulève des problèmes physiques liés à la technologie RFID, et des problèmes liés à la multiplication de lecteurs : Les problèmes physiques sont essentiellement les brouillages entre lecteurs, et les brouillages entre tagsVoir la page wikipedia sur les collisions des étiquettes électroniques. Un exemple de problème lié à la multiplication des lecteurs survient par exemple lorsqu’une application surveille un type de produit, et que plusieurs événements sont remontés de plusieurs lecteurs. Les données doivent donc être agrégées.