Soutenance de thèse : « RFID et capteurs sans puce à modulation de mouvement pour des applications à longue portée »

Résumé de thèse :

Cette thèse propose un nouveau type de communication par rétrodiffusion basé sur des étiquettes RFID (Radio Frequency IDentification) sans puce à modulation de mouvement. Fondamentalement, le terme « RFID sans puce » désigne la technique consistant à identifier des étiquettes RF entièrement passives, composées principalement de diffuseurs résonants, à partir de leur signature de rétrodiffusion radar. Les étiquettes sans puce sont conçues à l’aide de différentes approches de synthèse de la section efficace radar (RCS) et le processus de détection du signal réfléchi par l’étiquette dans un environnement complexe peut tirer parti de toutes les méthodes de traitement des signaux radar déjà développées. Malgré les améliorations significatives réalisées ces dernières années dans différents aspects de la technologie sans puce, la portée de lecture de cette technique RFID reste limitée à moins d’un mètre. Cette limitation de la portée de lecture est essentiellement due au fait que, pour certaines composantes de fréquence du signal émis, la rétrodiffusion provenant de l’étiquette sans puce et la forte réflexion de l’environnement partagent les mêmes composantes de fréquence que celles qui ont été envoyées, ce qui fait que l’étiquette sans puce, en tant que transpondeur non modulé, n’est pas facilement détectable. Les modulations induites par le mouvement, telles que l’effet micro-Doppler, sont envisagées dans cette thèse pour être intégrées à la technique RFID sans puce, de manière à améliorer la portée de lecture des étiquettes sans puce. La RFID sans puce modulée par le mouvement est présentée comme une méthode efficace de communication par rétrodiffusion pour l’identification et la détection d’objets en mouvement à grande distance, basée sur des techniques de réflectométrie cohérente. 

Afin d’expliquer clairement ce concept, les différentes méthodes de communication par rétrodiffusion sont classées d’un point de vue systémique en fonction de deux propriétés fondamentales : la linéarité et la variation dans le temps. Le principe de la technologie RFID classique sans puce et celui de la technologie RFID sans puce à modulation de mouvement sont décrits à l’aide de démonstrations mathématiques générales, tandis que les performances de ces deux approches sont comparées en termes de portée de lecture. Trois types différents de modulation induite par le mouvement, à savoir la modulation de phase (Doppler), la modulation de polarisation et la modulation directionnelle, sont abordés sur la base du modèle analytique développé pour la diffusion à partir de diffuseurs résonants en mouvement. Le processus de modulation est décrit théoriquement dans chaque cas, et les performances de l’étiquette à modulation par mouvement sont vérifiées expérimentalement en termes de capacité d’identification et de grande portée de lecture. Le concept proposé a également été mis en œuvre dans des applications concrètes, telles que la surveillance médicale et des scénarios d’identification commerciale.

Membres du jury :