Soutenance de thèse de Khodor JEBBAWI

Ecole Doctorale
SCIENCES POUR L'INGENIEUR : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique
Spécialité
« Sciences pour l'ingénieur » : spécialité « Micro et Nanoélectronique »
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Antennes,Étiquettes,RFID UHF passive,,
Keywords
Antennas,Tags,RFID,,
Titre de thèse
Étude et réalisation d’un système embarqué UHF appliqué à la récupération de statistiques chez le sportif amateur
Embedded UHF system dedicated for data collection for statistics of an amateur sportsman
Date
Jeudi 17 Septembre 2020 à 10:00
Adresse
Bâtiment Louis NEEL, Technopôle de Château Gombert, 5 rue Enrico Fermi, 13453 MARSEILLE, France
Amphi Neel
Jury
Directeur de these M. Philippe PANNIER Université d’Aix Marseille - IM2NP
Rapporteur M. Jean Marc LAHEURTE Université Paris-Est Marne-La-Vallée (UPEMLV) - Laboratoire Electronique, SYstèmes de COmmunication et Microsystèmes (ESYCOM)
Rapporteur M. Etienne PERRET Institut Polytechnique de Grenoble (Grenoble INP) – Laboratoire de Conception et d’Intégration des Systèmes (LCIS)
Examinateur Mme Virginie HOEL Université de Lille - Laboratoire IEMN
Examinateur M. Hervé TORTEL Université d’Aix Marseille - Institut Fresnel Marseille
CoDirecteur de these M. Matthieu EGELS Université d’Aix Marseille - IM2NP

Résumé de la thèse

Cette thèse CIFRE a été financée par l'ANRT, elle a pour objectif de concevoir et réaliser des antennes spécifiques pour des objets connectés. Plus précisément, l'application finale est dédiée au domaine sportif, afin de récolter des données physiques et techniques chez un footballeur amateur grâce à un ballon connecté et une chevillère connectée. Ces informations sont traitées pour des besoins de statistiques. Le coeur technologique de ce dispositif est basé sur l'utilisation du système de communication passif et sans-fil Radio Frequency IDentification (RFID : 868 MHz). L'architecture du système comporte : une antenne lecteur RFID placée sur le pied du joueur capable durant le match de communiquer avec des étiquettes RFID insérées dans le ballon. A la fin du match, les statistiques récoltées par les capteurs sont envoyées par liaison sans fil Bluetooth Low Energy (BLE) et afficher sur un pupitre tactile qui est pourvu d'une antenne triple bande (RFID UHF/ GPS/ BLE). Cette thèse se focalise sur la conception d'antennes spécifiques adaptées à une communication rapide entre les composants du système. Vu que le produit est basé sur la technologie RFID passive (sans batterie), cela implique que les antennes doivent être ultra performantes surtout celle qui va opérer prêt du corps humain. Deux objectifs principaux sont visés dans ces travaux de thèse : le premier aborde la conception d'antennes large bande et multistandards pour lecteurs, capable de minimiser l'influence du corps humain sans sacrifier la distance de lecture tout en restant faible coût, le second objectif est la conception d'antennes résistantes aux chocs mécaniques pour les étiquettes RFID intégrées au ballon afin de les protéger des contraintes environnementales.

Thesis resume

This CIFRE thesis was funded by the ANRT. The main goal is to design a specific antennas for connected objects. The final application is dedicated for the sport, in order to collect the performance of an amateur football player by using a connected ball and a connected strap. This device is based on the passive Radio Frequency IDentification (RFID : 868 MHz). The system is composite of: a wearable RFID antenna placed on the ankle of each football player, able to communicate with RFID tags inserted inside the ball. At the end of the match, the statistics collected by the sensors are sent by using Bluetooth Low Energy (BLE) connection to a Totem in order to display them. This thesis focuses on designing a specific antennas adapted to provide a rapid communication between the components of the system. Since the product is based on passive RFID technology (without battery), the antennas must be ultra-efficient especially the one that will operates close to the human body. Two main objectives are targeted in this thesis: the first one is designing a broadband and multistandard antennas for readers, able to minimize the influence of the human body without sacrificing the reading distance, the second objective is designing a resistant antennas for RFID tags.