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CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES Septembre 2018 ED 4217 transaction de la vie courante

CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES Septembre 2018 ED 4217 transaction de la vie courante (passe- ports, titres de transport en commun, cartes de paiement…) ; traçabilité des produits et des marchan- dises ; contrôle d’accès ; interfaçage homme-machine… Elles comprennent une antenne associée à une puce électronique qui leur permet de recevoir et de répondre aux requêtes radio émises depuis un émetteur-récepteur. Depuis son apparition, cette technique ne cesse d’évoluer et de se diversifier pour de nouveaux champs d’application tels que : télédétection (identification d’animaux, antivol, localisation…) ; LA RFID (Radio Frequency Identification) La radio-identification, plus souvent désignée par le sigle RFID (Radio Frequency Identi- fication) est une technologie développée pour mémoriser et récupérer des données à distance en utilisant des marqueurs appe- lés « radio-étiquettes » (RFID-tag ou RFID- transponder). Ces radio-étiquettes peuvent être collées, incorporées dans des objets ou produits, voire implantées dans des animaux. 2 Champs électromagnétiques ED 4217 Principe de fonctionnement Un système RFID (figure 1) se compose : d’une station de base (fixe ou mobile) com- prenant une antenne intégrée ou non (aussi appelée interrogateur) ; d’une radio-étiquette ou RFID-tag. La station de base RFID émet des ondes élec- tromagnétiques qui induisent un courant dans l’antenne de l’étiquette. La puce de l’éti- quette reconnaît le signal émis et délivre les informations qu’elle contient. RFID passives, actives et semi-actives On distingue trois catégories d’étiquettes RFID : les étiquettes RFID passives : elles ne possèdent pas de source d’alimentation et utilisent l’énergie transmise par l’interroga- teur. La distance de fonctionnement varie de quelques centimètres à quelques mètres selon la fréquence. Elles sont bon marché et sans entretien (badge d’accès, titre de trans- port…) ; les étiquettes RFID actives : elles tirent leur énergie d’une alimentation embarquée (pile, batterie…) leur permettant d’émettre un signal de façon autonome. Elles présentent un rayon d’action de l’ordre de quelques dizaines de mètres. Elles sont plus onéreuses que les passives et demandent un maintien de la source d’énergie ; les étiquettes RFID semi-actives : elles pos- sèdent une batterie nécessaire uniquement à l’enregistrement et au maintien de l’infor- mation sur l’étiquette. Elles communiquent avec l’interrogateur en mode passif. Gammes de fréquences Selon leur technologie, les RFID utilisent prin- cipalement quatre gammes de fréquences. Les deux gammes de fréquences les plus basses correspondent à des systèmes qui fonctionnent en couplage magnétique (cou- plage inductif), comme les cartes à puce sans contact. Ces systèmes sont le plus sou- vent passifs. Ils sont généralement dédiés aux applications courtes distances mais les technologies les plus récentes peuvent pré- senter des portées de quelques mètres : fréquences comprises entre 125 et 148 kHz : la portée de détection d’une éti- quette répondant à ces fréquences va de quelques centimètres à plusieurs dizaines de centimètres. Les étiquettes sont d’un poids et d’une taille réduits. Ces systèmes peuvent être intégrés dans tout type de matériaux tels que les textiles ou les plas- tiques. On les trouve dans les applications de logistique et de traçabilité ; fréquence de 13,56 MHz : les antennes peuvent être imprimées ou gravées, ce qui rend ces étiquettes particulièrement fines. Ces systèmes sont largement répandus dans les applications de transport et de logistique, pour la traçabilité des produits et l’identifica- tion des personnes (passeport, carte Navigo, carte sans contact). Cette technologie est à la base des applications NFC (Near Field Com- munication) de plus en plus présentes dans les smartphones et les cartes bancaires. La portée de lecture va de quelques centi- mètres à environ un mètre. Les deux gammes de fréquences les plus éle- vées sont associées à des systèmes qui fonc- tionnent en couplage électrique : fréquences de 434 MHz ou comprises entre 865 et 868 MHz (UHF pour « ultra haute fré- quence ») : la portée maximale de détection d’une étiquette pour cette gamme est d’en- viron 3 à 10 mètres. On trouve ce type d’éti- quettes dans des applications nécessitant la lecture très rapide et à distance d’un grand nombre d’étiquettes (gestion de stock, logis- tique, suivi de contenants…), ou dans des envi- ronnements contraints (métal, liquide…) ; fréquences comprises entre 2,45 et 5,8 GHz : la portée de lecture est générale- ment d’environ 75 centimètres mais peut atteindre plusieurs dizaines de mètres pour les étiquettes RFID actives. Ces étiquettes sont notamment utilisées pour les péages automatiques d’autoroutes ou l’identifica- tion des parcs de véhicules privés entrant ou sortant d’entrepôts ou d’installations. Applications de la RFID Les applications de la technologie RFID sont nombreuses. Le tableau 1 donne un aperçu de certaines utilisations. Intensité des champs électromagnétiques émis par les dispositifs RFID Le tableau 2 synthétise des résultats de mesures de champs électromagnétiques émis par des dispositifs RFID et issues du rapport de l’Afsset (cf. encadré Pour en savoir plus). Il est important de noter que compte tenu des distances à la source, les mesures présentées ne reflètent pas nécessairement le niveau d’exposition réel d’un opérateur. Dans tous les cas, les lois de la physique montrent une décroissance très rapide de l’intensité du champ en fonction de la dis- tance à la source d’émission (figure 2). Figure 1. Principe de fonctionnement de la technologie RFID Technologie Fréquence Badge d’accès Passive 125 kHz Identification d’animaux Passive 134,2 kHz Colis postaux Passive 13,56 MHz Passeport biométrique Passive 13,56 MHz Identification textiles blanchisserie Passive 13,56 MHz Titre de transport Passive 13,56 MHz Paiement sans contact Passive 13,56 MHz Bagagerie aéroport Passive UHF Identification wagons Passive UHF Logistique chaîne d’approvisionnement Passive UHF Péage autoroutier Active 2,45 GHz Tableau 1. Exemples d’applications RFID et fréquences associées ED 4217 Champs électromagnétiques 3 Exposition aux champs électromagnétiques L’évaluation de l’exposition aux champs électromagnétiques émis par les stations de base des systèmes RFID est complexe en raison de la grande diversité de leurs carac- téristiques (géométrie, puissance, fréquence, modes d’émission, durée d’émission…). Dans la majorité des cas, il s’agit d’expo- sitions brèves et localisées à proximité immédiate d’une station de base. Dans le cas d’une exposition non uniforme spatiale- ment, il convient de réaliser un moyennage spatial prenant en compte la position du tra- vailleur. Concernant les effets thermiques, pour les champs électromagnétiques supé- rieurs à 100 kHz, il est également nécessaire d’effectuer un moyennage temporel sur 6 minutes relatif au temps d’exposition réel du travailleur. Les niveaux d’exposition ainsi estimés sont bien inférieurs aux niveaux d’émission mesurés à proximité immédiate de la source. Les équipements utilisant la technologie RFID ne nécessitent pas d’évaluation appro- fondie pour l’exposition des travailleurs sans risque particulier. En revanche, pour Système Fréquence Localisation de la mesure Valeur mesurée du champ Contrôle d’accès par badge 125,1 kHz Au contact de la borne Beff = 0,88 µT À 20 cm de la borne Beff = 0,025 µT Borne de location de vélos 13,56 MHz À 1 cm de la borne Beff = 0,3 µT À 20 cm de la borne Beff = 0,024 µT Identification de couvertures en blanchisserie 13,56 MHz Au contact de la borne Beff = 2,41 µT À 20 cm de la borne Beff = 0,47 µT Péage autoroutier 5,8 GHZ 1 m avant la barrière à une hauteur de 1,5 m Emax = 2,11 V/m Dans la cabine de péage au niveau du lecteur Emax = 1,46 V/m Beff représente la valeur efficace du champ magnétique, Emax la valeur maximale du champ électrique. Tableau 2. Exemples des intensités de champs observées à proximité de systèmes RFID Figure 2. Exemple de décroissance du champ magnétique en fonction de la distance pour une borne de location de vélos (cf. rapport Afsset) Champ Bef en µT 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Distance au lecteur RFID en cm 0 10 20 30 40 50 du type de couplage, les VA sont indi- quées pour le type de champ correspon- dant, électrique ou magnétique (cf. fiche INRS ED 4204). En cas de dépassement, il convient de mettre en œuvre des moyens de protection et de prévention de façon à réduire l’exposition en dessous de celles-ci, ou de démontrer que les VLE pertinentes sont respectées. À noter que pour les expositions au contact de la source, les VA ne sont pas pertinentes, il convient d’évaluer l’exposition en référence à la VLE. Effets sur l’homme À l’heure actuelle, il n’existe pas de recherche spécifique sur les effets biophysiques induits par cette technologie RFID. Compte tenu de la faiblesse des puissances mises en œuvre par les systèmes actuellement utilisés, les VLE sont respectées dans les conditions habituelles de travail. Évaluation des risques et préconisations Si des doutes existent, l’évaluation des risques nécessite de collecter certaines infor- mations sur le dispositif RFID (attestation de conformité CE et normes dédiées, recom- mandation de sécurité du constructeur) pour vérifier le respect des VLE. Il convient également de tenir compte de possibles incompatibilités électromagnétiques avec des dispositifs médicaux actifs (cf. fiche INRS ED 4267). Dans tous les cas il est conseillé d’installer la station de base de façon à éviter les exposi- tions rapprochées. Valeurs déclenchant l’action Fréquence Effets thermiques Effets non thermiques Couplage magnétique 125 à 148 kHz VAeff (sur 6 uploads/s3/ ed4217-pdf 1 .pdf