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ED 4217 CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES Mars 2010 La RFID (radio frequency identifica

ED 4217 CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES Mars 2010 La RFID (radio frequency identification) 2 Champs électromagnétiques ED 4217 La radio-identification, plus souvent dési- gnée par le sigle RFID (radio frequency iden- tification) est une méthode développée pour mémoriser et récupérer des données à dis- tance en utilisant des marqueurs appelés « radio-étiquettes » (RFID-tag ou RFID- trans ponder). Ces radio-étiquettes peuvent être collées, incorporées dans des objets ou des produits, voire implantées dans des ani- maux. Elles comprennent une antenne asso- ciée à une puce électronique qui leur permet de recevoir et de répondre aux requêtes radio émises depuis l’émetteur-récepteur. Depuis son apparition jusqu’à aujourd’hui, cette technique ne cesse d’évoluer et de se diversifier pour de nouveaux champs d’ap- plication. D’un simple fonctionnement en mode « tout ou rien » au stockage et au trai- tement d’informations, ces applications couvrent de nombreux domaines: n télédétection (identification d’animaux, antivols, localisation…); n transactions de la vie courante (passe- ports, titres de transports en commun, cartes de paiement…); n traçabilité des produits et des marchan - dises; n interfaçage homme-machine… PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DES RFID Un système RFID (cf. figure 1) se compose: n d’une station de base (fixe ou mobile) comprenant une antenne intégrée ou non. Le nom technique retenu pour cet ensemble par l’ISO (organisme de normalisation inter- national) est interrogator; n d’étiquettes, éléments déportés pouvant être nommés différemment selon les mar- chés ou les applications. Le terme de tags est fréquemment utilisé; n d’une liaison numérique vers un utilisa- teur à travers un système informatique. La station de base RFID émet des ondes électromagnétiques qui induisent un cou- rant dans l’antenne de l’étiquette. L’éti - quette RFID émet alors selon des fré- quences définies une suite alphanu- mérique fixe servant à identifier l’objet étiqueté. Les étiquettes RFID intègrent une puce électronique qui mémorise les données numériques d’identification et une antenne qui transmet les informations enregistrées. RFID passifs et actifs L’étiquette RFID active se distingue de l’éti- quette passive par la présence d’une source d’énergie propre lui permettant de com - muniquer avec la station de base à des dis- tances plus importantes. Les RFID passifs (RF-tags) convertissent le champ électromagnétique émis par l’inter- rogator en énergie électrique. On peut ainsi générer au maximum une intensité de 10 µA sous une tension de 10 V. La distance de fonctionnement varie de quelques centimètres à quelques mètres selon la fréquence. Ce type de tag offre l’avantage d’être bon marché et absolument sans entretien. Les RFID actifs possèdent une pile incorporée leur permettant d’émettre un signal de façon autonome. Avec cette source d’éner- gie, on peut obtenir des distances de saisie de quelques mètres. Ils présentent l’inconvé- nient d’être plus onéreux que les précédents, de nécessiter un certain entretien et d’être plus volumineux. Les étiquettes semi-actives n’utilisent pas leur batterie pour émettre des signaux. Elles agissent comme des étiquettes passives en mode communication. La batterie permet à l’étiquette d’être autonome pour le stockage de données. Gammes de fréquence Les systèmes RFID utilisent différentes fré- quences selon la technologie utilisée. Il existe principalement deux grandes classes de technologie RFID: n les systèmes qui fonctionnent par cou- plage magnétique (couplage inductif) en BF/HF à 125-148 kHz et 13,56 MHz, pour les applications « courte distance » (quelques centimètres jusqu’à 50 cm), comme les cartes à puce sans contact. Le couplage inductif génère un courant dans l’étiquette lorsqu’elle est soumise à un champ magné- tique basse fréquence. Elle émet alors un champ magnétique capté par le récepteur. Ces systèmes sont le plus souvent passifs; n les systèmes qui fonctionnent par cou- plage électrique, dans les bandes UHF/SHF 434 MHz, 860 MHz, 2,45 GHz et 5,8 GHz. Les distances de fonctionnement peuvent atteindre 4 à 5 m en général (8 à 10 m en espace libre), voire plus avec des RFID actifs. APPLICATIONS DE LA RFID Les applications de la RFID sont nombreuses. La figure 2 présente plusieurs de ces applica- tions en précisant le type de système (passif, actif), les fréquences utilisées et la possibi- lité d’enregistrer ou non des données. EXPOSITION AUX CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES À PROXIMITÉ DES SYSTÈMES RFID L’évaluation de l’exposition réelle aux champs électromagnétiques émis par les stations de base des systèmes RFID est complexe en raison de la grande diversité de leurs caractéristiques (géométrie, puis- sance, fréquence, modes d’émission, durée d’émission…). 3TATIONßDEßBASE !NTENNE bTIQUETTE Figure 1. Principe de fonctionnement de la technologie RFID. ED 4217 Champs électromagnétiques 3 Dans la majorité des cas, il s’agit d’exposi- tions brèves à proximité d’installations dont la puissance est comprise entre 100 mW et 2 W. Dans ces conditions, les recommanda- tions du projet de directive européenne 2004/40/CE sont respectées. Cependant, au contact de l’antenne d’émission, on peut: n dépasser les valeurs d’action, fixées par la directive « Champ électromagnétique » 2004/40/CE; n générer des risques d’interférence avec des implants actifs (cf., dans la même collec- tion, la fiche ED 4206 sur ce thème). INTENSITÉ DES CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES ÉMIS PAR LES DISPOSITIFS RFID Des mesures de champs électromagné- tiques, émis par certains dispositifs RFID, ont été réalisées. Bien que ces niveaux de champ proche local ne reflètent pas l’exposition globale réelle des opérateurs, fonction de la distance au RFID et de la combinaison avec d’autres sources, nous avons comparé le champ émis pour chaque cas avec la VDA définie par la directive 2004/40/CE. Dans tous les cas, on constate une décrois- sance très rapide du champ en fonction de la distance à la source d’émission. EFFETS BIOLOGIQUES DES RFID (ÉVALUATION SANITAIRE DE LA TECHNOLOGIE RFID) Les applications RFID ne sont pas spécifiques en termes d’effets sanitaires potentiels par rapport à toutes les autres applications sans fil existantes. Il n’existe pas aujourd’hui de recherche spécifique sur les effets biolo- giques induits par cette technologie RFID. Les connaissances acquises dans des do - maines similaires en fréquence peuvent s’appliquer à la technologie RFID (cf., dans la même collection, les fiches ED 4203 et ED 4215). ÉVALUATION DU RISQUE, PRÉCONISATIONS De façon générale, il apparaît nécessaire en présence d’un système RFID: n de collecter des données quant à ses caractéristiques; n d’installer l’antenne de la station de base de façon à éviter les expositions rappro- chées; n de réaliser, en cas de doute, des mesures au niveau des sources, sur les lieux de pas- sage et aux postes de travail; n de rechercher et d’identifier de possibles incompatibilités électromagnétiques avec des dispositifs médicaux implantés. Figure 2. Exemples d’applications RFID et fréquences associées. Identification d’animaux Bouteilles de gaz Colis postaux Bacs Gestion de déchets Instrumentation chirurgicale Compostage des titres de transport Wagons Containers Bagages Chaîne d’approvisionnement Péage autoroutier Automobile (gestion des stocks) Aéronautique (gestion des stocks) Équipements domestiques Équipements de sécurité Technologie Passive Passive Passive Passive Passive Passive Passive Passive Active Passive Passive Active Passive Passive Passive Passive 134,2 kHz 125 kHz 13,56 MHz 125 kHz, 13,56 MHz 125 kHz 125 kHz, 13,56 MHz 2,4 GHz 434 MHz, 860 MHz, 2,45 GHz et 5,8 GHz UHF UHF UHF UHF 2,45 GHz 125 kHz 13,56 MHz 125 kHz 125 kHz, 13,56 MHz Lecture Lecture Lecture Lecture Lecture Lecture ou L/É Lecture Lecture Lecture L/É Lecture Lecture L/É L/É L/É L/É Fréquence Lecture/Écriture (L/É) Les documents INRS sont disponibles sous forme papier dans les CRAM et CGSS et en format PDF sur le site www.inrs.fr. n Les systèmes d’identification par radio- fréquences (RFID): évaluation des impacts sanitaires, AFSSET, janvier 2009. n Fiches « Champs électromagnétiques » de l’INRS: – Téléphones mobiles et stations de base, ED 4200. – Généralités sur les rayonnements non ionisants jusqu’à 300 GHz, ED 4201. – Les sources des rayonnements non ioni- sants (jusqu’à 60 GHz), ED 4202. – Les effets des rayonnements non ioni- sants sur l’homme, ED 4203. – La réglementation en milieu profession- nel, ED 4204. – Les machines utilisant le chauffage par pertes diélectriques, ED 4205. – Les stimulateurs cardiaques, ED 4206. – Les écrans de visualisation, ED 4208. – L’imagerie par résonance magnétique, ED 4209. – Les lignes à haute tension et les transfor- mateurs, ED 4210. – Les mécanismes d’interaction avec le corps humain, ED 4215. n Directive 2004/40/CE du Parlement européen et du Conseil du 29 avril 2004 concernant les prescriptions minimales de sécurité et de santé relatives à l’exposi- tion des travailleurs aux risques dus aux agents physiques (champs électromagné- tiques). n Directive 2008/46/CE modifiant la di - rec tive 2004/40/CE. n Guide pour l’établissement de limites d’ex position aux champs électriques, ma gné tiques et électromagnétiques. Champs alternatifs (de fréquence variable dans le temps, jusqu’à 300 GHz), INRS, ND 2143. n Site www.inrs.fr, en particulier le dos- sier « Champs électromagnétiques » : www.inrs.fr/dossiers/Rni.html. POUR EN SAVOIR PLUS Auteurs: groupe RNI CRAM/INRS n Ch. Bisseriex, CRAM Auvergne n P. Laurent, CRAM Centre-Ouest n Ph. Cabaret, CRAM Languedoc-Roussillon n Ch. Bonnet, CRAM Centre n E. Marteau et Ch. Masson, CRAM Ile-de-France n G. Le Berre, CRAM Bretagne n A. Becker, Ph. Demaret, P. Donati et R. Klein, INRS Lorraine n J.-P. Servent et Y. Ganem, INRS Paris Contacts: n Ph. Demaret, INRS, uploads/Litterature/ ed4217-pdf.pdf