Les performances de la conception finale du tag capteur SO-1

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Chapitre 6 - Intégration de la capacité de capteur pour le tag RFID UHF passif et

application à la détection de la qualité des aliments 183 maximale et minimale du read-range de chaque paire à 7 cm est la meilleure parmi les valeurs de d (environ 45cm).

D'autre part, la distance de lecture pour d = 4cm de chaque paire atteint la valeur minimum au moment de la contamination (après environ 120 heures). Cependant, nous avons choisi la conception correspondant à la distance d = 1cm comme la conception finale pour le tag capteur RFID à cause de deux raisons:

- La différence entre les valeur maximale et minimale du read-range avec d = 1 cm est d'environ 31cm qui est acceptable pour des applications réelles.

- La distance d = 1cm conduit à la compacité de la conception finale par rapport à la conception avec la distance d = 7cm.

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application à la détection de la qualité des aliments 184 varie significativement (plus de 2 dB), ce qui change également le read-range de chaque paire antenne/puce. Une autre remarque est que la portée de lecture des 2 paires antenne/puce a beaucoup changé (environ 31cm pour la paire conçue avec la permittivité diélectrique du boeuf contaminé et plus de 20cm pour la paire conçue avec la permittivité diélectrique du boeuf frais).

Figure 6.23 - Les diagrammes de rayonnement de la conception So-1 sur Thêta-Plan et Phi-Plan

30 heures 120 heures

Figure 6.24 - Les diagrammes de rayonnement de la conception So-1 sur Thêta-Plan et Phi-Plan presque inchangés en fonction du temps

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Chapitre 6 - Intégration de la capacité de capteur pour le tag RFID UHF passif et

application à la détection de la qualité des aliments 185 À partir des résultats de simulation, nous pouvons constater que le diagramme de rayonnement de chaque paire est presque constant au fil du temps. Cela conduit à la conclusion très importante que la direction de rayonnement maximal (correspondant aux zones rouges) sera quasiment inchangée dans le temps. Pour la conception So-1 avec d = 1cm comme ci-dessus, il apparait que le diagramme de rayonnement de chaque paire est presque constant en fonction du temps. De plus, nous pouvons choisir la distance d = 1cm afin que les directions de lecture maximales sont presque perpendiculaires l'une à l'autre comme dans la figure 6.24. Dans le scénario de l'application, parce que un maximum de read-range est obtenu après 30 heures et un minimum est obtenu après 120 heures, dans des directions perpendiculaires, on peut utiliser deux lecteurs RFID UHF installés dans deux directions perpendiculaires pour détecter l'état de contamination en fonction du temps selon la figure 6.25.

Par exemple, pour une scénario d’application réelle, nous pouvons mettre chaque lecteur RFID UHF à une distance du produit alimentaire qui soit un peu supérieure à la valeur minimum du read-range de chaque paire antenne/puce (read-range après 120 heures).

Les signaux réflechis à partir du tag capteur RFID ne seront plus détectés par les lecteurs RFID après le moment de contamination de la viande. Après ce moment, les identifications à partir du tag capteur n'existent plus et le système aura détecté le moment de la contamination du boeuf.

Figure 6.25 - La configuration des tags et lecteurs pour le scénario de l'application réelle

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application à la détection de la qualité des aliments 186 6.3.2.4. Les conceptions du tag capteur TO-1 et TO-2

Figure 6.26 - Les résultats de simulation finaux de la conception du tag capteur To-1

Figure 6.27 - Les diagrammes de rayonnement de la conception To-1 sur Phi-Plan (à gauche) et Thêta-Plan (à droite)

Avec la même méthode de conception et ajustement dans la partie précédente pour la structure So-1, nous obtenons respectivement les résultats de simulation pour les structures To-1 et To-2 dans les figures 6.26 et 6.27. Nous voyons que la portée de lecture de chaque tag de la conception To-1 atteint la valeur minimale à 120 heures et que le diagramme de rayonnement de chaque étiquette conserve la même forme, en fonction du temps, comme

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application à la détection de la qualité des aliments 187 pour la conception So-1. D'autre part, le diagramme de rayonnement de chaque étiquette est presque inchangé. De plus, les deux diagrammes sont perpendiculaire l'un à l'autre pourt la distance d=3cm. De ces analyses, on déduit que les tags capteurs RFID To-1 ont aussi des perspectives pour les applications réelles avec des read-range meilleurs que la conception So- 1 (environ 37cm pour la paire conçue avec la permittivité diélectrique du boeuf contaminé et plus de 26cm pour la paire conçue avec la permittivité diélectrique du boeuf frais).

Pour la conception du tag capteur RFID To-2, nous avons défini la distance optimale entre les 2 paires de l'antenne/puce à d = 3cm. À partir des figures 6.28 et 6.29, nous voyons que la portée de lecture de chaque tag de la conception To-2 atteint la valeur minimale à 120 heures et le diagramme de rayonnement de chaque étiquette conserve la même forme en fonction du temps comme la conception So-1 (les figures 6.28 et 6.29). Cependant, le diagramme de rayonnement de chaque étiquette est presque inchangé et opposé l'un à l'autre avec la distance d=3cm. De ces analyses, on déduit que les tags capteurs RFID To-2 ont aussi des perspectives pour les applications réelles avec des read-range acceptables, comparés à la conception So-1 (environ 32cm pour la paire conçue avec la permittivité diélectrique du boeuf contaminé et plus de 21cm pour la paire conçue avec la permittivité diélectrique du boeuf frais). La conception To-2 nous donne une autre perspective pour les applications réelles: les 2 lecteurs RFID seront mis en des positions opposées l'une de l'autre.

Figure 6.28 - Les résultats de simulation finaux de la conception du tag capteur To-2

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Chapitre 6 - Intégration de la capacité de capteur pour le tag RFID UHF passif et

application à la détection de la qualité des aliments 188 Pour ces 3 conceptions du tag capteur RFID, nous avons différents choix possibles pour les configurations de placement du lecteur RFID qui dépendent des contraintes des supermarchés. L'approche de l'usage "multi-puce" sur un même tag capteur RFID afin d'améliorer la fiabilité du système dans le cas où le tag capteur est endommagé dans les environnements sévères (très humide, froid) des produits alimentaires. Un autre avantage de cette approche: nous pouvons ajuster les directions de lecture maximales en fonction de la distance entre les 2 paires antenne/puce et ainsi choisir les configurations désirées dans les applications réelles.

Figure 6.29 - Les diagrammes de rayonnement de la conception To-2 sur Phi-Plan (à gauche) et Thêta-Plan (à droite)