2006-09-19 Premiers tests RFID : des résultats contrastés (Boris Mathieux)

GS1 France a évalué les performances du RFID en fréquences radio UHF et HF. Si la lecture en masse des cartons reste imparfaite, d'autres applications logistiques sont déjà envisageables.

Contrairement à leurs homologues américains, allemands ou britanniques, les grands donneurs d'ordres français de la logistique n'ont pas encore annoncé de grands projets de déploiement de la RFID. Dans ce contexte attentiste, l'organisme de standardisation de la chaîne logistique GS1 France a lancé une plate-forme de tests de la RFID. Cette dernière vise à informer plus largement ses 28 000 adhérents (distributeurs, transporteurs, logisticiens, industriels des produits de grande consommation...) sur l'état des performances actuelles de la technologie. « Nos adhérents pourront tirer une conclusion opérationnelle immédiate de ces premiers tests » , estime Xavier Barras, responsable d'EPCglobal France, le centre de compétence EPC (Electronic Product Code) de GS1 France.

Principal sujet de l'étude, l'identification automatique et en masse des cartons sur palette a montré ses limites. Malgré les améliorations obtenues en améliorant le positionnement des étiquettes sur les cartons, de nombreux produits rendent impossibles des taux de lecture de 100 % d'une palette complète de cartons.

Les adhérents de GS1 France estiment que la lecture en masse de cartons sur un support de manutention représente le principal levier susceptible d'engendrer un déploiement massif de la RFID en France. Et cela parce qu'elle multiplierait les points de contrôle sans augmenter la main-d'oeuvre nécessaire. Ainsi, les entreprises pourraient rapidement déceler les dysfonctionnements de la chaîne d'approvisionnement pour un coût raisonnable.

L'évaluation n'avait pas pour objet de comparer les performances ou de vérifier l'interopérabilité des solutions RFID. Il s'agissait seulement d'évaluer les possibilités de la RFID selon un large éventail de contextes opérationnels : matières des produits et emballages, compositions plus ou moins homogènes des palettes, fréquences de lecture au standard EPC, modes opératoires de lecture, formats de données, contextes réglementaires d'utilisation des fréquences. Plus de 60 tests ont ainsi été réalisés avec du matériel provenant d'une dizaine de fournisseurs (étiquettes, lecteurs et imprimantes RFID).

Les marchandises liquides posent problème

Les tests conduits autour d'une première famille de produits dits « neutres » (lessive en poudre, coton-tige, couches...) ont obtenu des taux de lecture de 100 %, ces matériaux ne perturbant pas les applications de lecture en ultra-haute fréquence (UHF) Etsi (réglementation européenne). En revanche, les lectures UHF selon la réglementation française (ART) n'ont pas donné satisfaction pour l'identification des cartons placés au centre de la palette.

Absorbant les signaux aux fréquences UHF, la famille des produits liquides ou à forte teneur en eau (après-rasages, crèmes solaires, eaux minérales...) ont posé plus de problèmes. Même les étiquettes UHF spécialement conçues pour ce type de produits n'ont pas permis d'obtenir plus de 70 % de taux de lecture dans l'exemple des crèmes solaires. Les résultats ont toutefois été améliorés grâce à des lectures rotatives (table tournante). GS1 France a aussi observé l'influence considérable de la forme de certains emballages sur les taux de lecture. Par exemple, un bouton vaporisateur engendrera un espace libre dans un carton améliorant ainsi la lecture du contenu. Dans tous les cas, la haute fréquence (13,56 MHz) a rendu possibles des taux de lecture de 100 % de ces produits, mais à des distances limitées qui interdiraient l'utilisation d'un portique couvrant la largeur d'un quai de chargement (2,50 mètres de large). « La haute fréquence est limitée à une lecture de 60 à 80 centimètres de distance, confirme Henri Barthel, directeur technique d'EPCglobal. La majorité des utilisateurs estime que l'UHF est mieux appropriée pour la logistique. » Pour finir, GS1 France a également noté qu'une dernière famille de produits (rasoirs, radiateurs automobiles) et emballages métalliques (gâteaux de riz, fars aux pruneaux) perturbaient parfois le fonctionnement des étiquettes UHF et HF.

Certaines applications sont déjà fiables

Si les résultats de ces premiers tests RFID sont contrastés, en revanche, GS1 France souligne que d'autres applications, telles la gestion des supports de manutention réutilisables ou la lecture unitaire de cartons, sont déjà fiables. La gestion RFID des supports augmente notamment la rotation de ces derniers et rentabilise ainsi la taille du parc. Le contrôle unitaire des cartons, quant à lui, peut s'effectuer sur un convoyeur, à l'image de ce qu'a entrepris Walmart avec une centaine de ses fournisseurs. « La sensibilité accrue de l'UHF par rapport à l'environnement aqueux prédestine ces fréquences à communiquer avec des unités logistiques non absorbantes » , prévient toutefois Joël Sarraillon, responsable projet dans le pôle traçabilité, un centre d'expertise de Valence. En clair, il faut parfois se méfier de l'UHF avec l'utilisation de cartons.

Dans tous les cas, « la RFID n'est pas plug and play, confirme Xavier Barras. La connaissance et la manière d'utiliser la technologie comptent autant que ses performances théoriques » . GS1 France suggère, en effet, plusieurs pistes d'amélioration, notamment dans l'identification en masse des cartons. Par exemple, la stratégie peut consister à placer les étiquettes sur l'endroit du carton le plus éloigné de la matière pénalisant la bonne circulation des ondes. L'étiquette a aussi plus de chance d'être lue lorsqu'elle est parallèle au lecteur ou lorsqu'elle est éloignée de l'étiquette d'un autre carton. Enfin, la lecture rotative est une autre bonne pratique.

Par ailleurs, l'aspect capture de données ne doit pas occulter l'ensemble des problématiques du réseau EPC. « Verisign utilise des codes à barres dans certains de ses pilotes » , note ainsi Philippe Gautier, DSI de Bénédicta. Pour sa part, il assure que les résultats du test de GS1 France ne remettent pas en cause son pilote sur des unités logistiques, dont le déploiement devrait intervenir à l'automne.

Xavier Barras souhaite que le rapport GS1 France aide les utilisateurs à compléter leur vision de la technologie. Mais il se réjouit aussi que le débat soit aujourd'hui moins « techno » et davantage tourné vers leurs besoins.

Le métal et le liquide brouillent l'UHF
Les premiers tests RFID de GS1 France ont porté sur la lecture en masse de cartons sur palette (voir dessin ci-dessous). Les résultats montrent la faible efficacité de l'UHF de première génération pour la lecture de cartons remplis de produits contenant métal ou liquide.

Méthodologie
En septembre 2004, GS1 France a mis en place une plate-forme de tests visant à élever le niveau de connaissance pratique des entreprises sur la RFID. A cette occasion, un comité de pilotage (adhérents de GS1 France) et un comité consultatif (fournisseurs experts de la technologie, membres du club GEN&SI) ont été formés. La réalisation des premiers tests a été confiée au spécialiste de la RFID, Tracetel.

Des freins...
Performances limitées. Recommandée pour sa meilleure distance de lecture, l'UHF ne permet pas de généraliser la lecture en masse des cartons sur palette.

Manque de standards. L'UHF est plus efficace dans les conditions d'utilisation de la réglementation européenne Etsi. Mais celle-ci n'est pas applicable en France.

Une offre restreinte. L'absence de grands projets de déploiement, comme aux États-Unis ou en Allemagne, ne favorise pas le développement du marché en France.

...mais il faut se lancer
Des applications déjà possibles. La gestion des supports de manutention réutilisables et la lecture unitaire des cartons génèrent déjà un retour sur investissement.

Évaluer la technologie. Les entreprises doivent s'emparer de la technologie pour en identifier les gisements de valeur ajoutée et contourner les limites techniques.

L'efficience logistique. Pour obtenir un retour sur investissement maximum, les processus doivent être repensés et testés dès aujourd'hui.

La réglementation européenne favorise la lecture UHF
Les taux de lecture UHF sur une palette complète sont supérieurs quand on applique la réglementation Etsi, qui recommande une harmonisation européenne. Mais, cette recommandation n'est pas applicable en France car l'Armée utilise la même bande de fréquence.

Questions/Réponses
À quel niveau la capture de données RFID peut-elle se pratiquer ? Les déploiements RFID sont principalement réalisables au niveau du support logistique (palettes, rolls plastiques) et de certaines unités logistiques (bacs plastiques, cartons). Et cela quand ces dernières ne sont pas composées d'unités consommateur (articles destinés à la vente) trop denses (forte teneur en liquide et conditionnements métalliques). Quant aux projets de déploiement concernant la traçabilité de l'unité consommateur, ils ne sont pas attendus avant au moins deux à trois ans. Pourquoi ECPglobal mise-t-il sur l'UHF ? Dans le cadre du standard EPC, deux fréquences ont été retenues : la haute fréquence (HF -13,56 MHz) et l'ultra-haute fréquence (UHF -850-950 MHz). Mais, en raison des meilleures distances de lecture qu'elles autorisent, les fréquences UHF sont aujourd'hui privilégiées par EPCglobal pour les applications logistiques dans le secteur des produits de grande consommation (PGC). Peut-on panacher les lectures HF et UHF ? Le faible taux de lecture des cartons contenant du liquide et du métal en UHF (ART et Etsi) pourrait encourager à compléter cette fréquence par l'utilisation de la HF afin d'augmenter les résultats obtenus. Une piste est également étudiée pour la lecture en HF des unités consommateur PGC. Le secteur pharmaceutique s'oriente aussi vers la HF. Enfin, dans le cadre d'applications en boucle fermée, l'utilisation de l'ensemble des fréquences peut être envisagée.

EPCglobal France est le centre de compétences EPC créé à l'initiative de GS1 France. Structure de service et de concertation, sa mission consiste à fédérer et à accompagner les actions de la communauté EPC (utilisateurs et prestataires) en France.

Peut-on tirer de grands enseignements de cette première évaluation ?

Xavier Barras : Ces tests étaient avant tout factuels. Il s'agissait d'évaluer la RFID appliquée à la lecture en masse de cartons sur palette selon différents contextes opérationnels et réglementaires. Nous observons ainsi qu'il est difficile d'envisager une généralisation immédiate de cette lecture en masse. Toutefois, certaines applications, telles la gestion des supports de manutention réutilisables et la lecture unitaire des cartons sur convoyeur ou lors de la préparation de commandes, fonctionnent déjà très bien.

Pourquoi poussez-vous à l'harmonisation réglementaire de l'utilisation des fréquences ?

XB : L'étude montre combien l'utilisation de l'UHF selon la réglementation française (ART) est moins efficace que celle définie par la nouvelle réglementation européenne (Etsi). Cela s'explique par la puissance autorisée ­ 0,5 W ERP au lieu de 4 W EIRP ­, mais aussi par une largeur de bande et un temps de cycle moins favorables. Les autorisations provisoires délivrées par l'ART, avec l'accord du Bureau militaire national des fréquences, favorisent les expérimentations. Mais elles empêchent les distributeurs ou les transporteurs de réellement investir. Nous essayons désormais de sensibiliser ces autorités et les ministères sur l'énorme enjeu économique que représente la libéralisation des fréquences.

Pourquoi dévoiler seulement aujourd'hui le résultat de ces tests, alors que les tags UHF de 2e génération seront bientôt commercialisés ?

XB : En l'absence de grands projets de déploiement en France, les fournisseurs ont, jusqu'à récemment, marqué peu d'intérêt pour notre marché. Il a donc fallu attendre plusieurs mois avant de réunir un panel de solutions suffisamment large pour lancer nos tests.