Scenarii d’exposition aux rayonnements émis par les systèmes RFID

L’objectif de cette section est d’étudier les facteurs capables d’influencer le niveau d’exposition des travailleurs et de la population générale aux champs électromagnétiques créés par ce type de dispositif.

Nota : Les durées d’exposition citées ci-dessous sont des estimations générales dont le but est

d’illustrer les scénarii d’exposition des travailleurs aux émissions électromagnétiques de la technologie RFID. Etant donné la multitude d’applications de la technologie RFID dans les entreprises, il est difficile de dresser un bilan exhaustif et précis des durées d’exposition en fonction d’un poste donné.

L’approche considérée et proposée ici a pour but d’identifier les facteurs d’exposition avant d’établir des scenarii d’exposition.

7.4.1 Principaux facteurs de l’exposition

La définition de l’exposition des travailleurs aux rayonnements émis par les systèmes RFID dépend de plusieurs facteurs, inhérents principalement à la technologie utilisée, à l’environnement de travail et aux tâches effectuées à proximité des systèmes. Chaque situation particulière fait intervenir ces facteurs, de manière plus ou moins complexe. Les conditions et les durées d’exposition des travailleurs aux ondes électromagnétiques des systèmes RFID dépendent ainsi principalement de :

• La fréquence de fonctionnement du système RFID,

• La définition du poste de travail d’un employé exposé aux émissions RFID,

• La gestion du personnel,

• L’emplacement et les caractéristiques d’émission des antennes RFID,

• L’environnement de travail.

Fréquence temporelle de fonctionnement du système RFID

Il existe aujourd’hui principalement deux types de fonctionnement pour les installations RFID :

• Le fonctionnement en continu : l’émetteur/lecteur RFID émet en permanence un signal et se place en position d’écoute dans l’attente d’une réponse d’un transpondeur. Ce mode de fonctionnement est caractéristique des applications qui nécessitent une grande réactivité, par exemple dans la logistique (détection de nombreuses étiquettes, flux rapides etc.), les applications de contrôle d’accès (lecture de badges) ou les systèmes de télépéage.

• Le fonctionnement discontinu : c’est un capteur qui va ordonner au système RFID d’activer son signal (capteur de position sur une chaîne de production, capteur de détection du passage d’un véhicule, etc.). L’avantage du système discontinu réside principalement dans les économies d’énergie réalisées, lorsque la fréquence des contrôles est aléatoire et le débit relativement faible. Cela peut être aussi un moyen de limiter les expositions, en ne déclenchant la détection RFID qu’en cas de besoin. En revanche, cela impose des contraintes techniques liées au mode de détection, avec un risque de non déclenchement du système de contrôle RFID. Ce type de fonctionnement est donc réservé à un environnement parfaitement maîtrisé.

La définition du poste de travail

La définition du poste de travail, c'est-à-dire l’ensemble des tâches exécutées par un travailleur, va également influer sur son exposition aux rayonnements des systèmes RFID. En fonction de son activité, un travailleur pourra se trouver en permanence à proximité d’un système RFID, ou occasionnellement, que celui-ci fonctionne de manière continue ou non. Pour exemple de personnes situées de manière permanente à proximité de systèmes RFID, on peut citer : les personnes chargées de contrôler des colis au moyen de pistolets lecteurs RFID ou les personnes en poste fixe à proximité de lecteurs de contrôle d’accès (accueil, gardiennage, cabines de péage).

La gestion du personnel

Certaines entreprises ont pour habitude de pratiquer le roulement du personnel au poste de travail, notamment dans le cadre de la gestion de la pénibilité au travail. Par conséquent, il convient de tenir compte des possibles changements de personnel dans l’évaluation de l’exposition aux émissions électromagnétiques de la RFID, dans le cas où les émissions sont localisées.

L’emplacement et les caractéristiques d’émission des systèmes RFID

Les caractéristiques techniques des systèmes RFID vont influer directement sur l’exposition des personnes : la fréquence, la puissance émise, la position de l’antenne par rapport au poste de travail ou encore la directivité de l’antenne.

La fréquence et la puissance émise par un lecteur RFID vont définir la zone d’exposition potentielle des personnes. Ainsi, dans les applications de détection de cartes d’accès sans contact, la zone d’influence du lecteur, ou zone de détection, peut être extrêmement réduite, de l’ordre de quelques cm. En revanche, pour des applications de détection de colis sur palettes, plusieurs antennes émettant en UHF (aux alentours de 860 MHz) à 2W PIRE (cf. annexe 9) peuvent être utilisées, ce qui permet d’obtenir une zone d’influence assez grande (plusieurs mètres). La zone d’influence du rayonnement RFID est donc susceptible de concerner tout ou partie du corps du travailleur, en fonction notamment de la position de l’antenne émettrice.

La position de l’antenne par rapport au poste de travail est également prépondérante dans l’évaluation de l’exposition. En effet, une antenne placée derrière un blindage, ou orientée convenablement, peut permettre de réduire l’exposition et d’optimiser la détection.

La directivité de l'antenne est également une caractéristique importante prise en compte lors de l’installation du système RFID. Elle permet de focaliser plus ou moins le rayonnement dans une direction privilégiée, ou au contraire de favoriser une large zone de détection.

Pour simplifier, deux modèles principaux de directivité peuvent être considérés :

Une antenne directive émet dans une direction privilégiée plus ou moins étroite. L’amplitude du rayonnement dans ce lobe principal est beaucoup plus importante que celle des lobes secondaires, situés dans les autres directions. Une antenne est d'autant plus directive que le lobe principal est étroit (cf. figure 43)

Une antenne omnidirectionnelle rayonne de la même façon dans toutes les directions (cf. figure 43). L’intensité du rayonnement est donc identique à la surface d’une demi-sphère centrée sur l’antenne. Ceci représente une situation théorique idéale, qui ne prend pas en compte l’environnement de l’antenne et la présence éventuelle d’objets métalliques ou de plans réflecteurs (sol métallique par exemple).

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Figure N° 43 : Rayonnement directionnel (à gauche) et omnidirectionn el (à droite)

Si le mode de rayonnement est directif, l’orientation de l’antenne dans l’espace constitue donc un élément important à prendre en compte pour l’étude de l’exposition.

L’environnement de travail

Les objets et matériaux présents dans l’environnement de travail sont autant de facteurs capables de modifier l’exposition des travailleurs aux champs électromagnétiques de la technologie RFID.

La proximité et la conductibilité du sol ou des masses conductrices environnant l'antenne peuvent avoir une influence importante sur les champs émis, perturbant le diagramme de rayonnement en espace libre de l’antenne d’émission.

Ainsi, l’exposition d’un travailleur à un rayonnement ne sera pas la même dans un espace dégagé que par exemple dans un entrepôt où l’espace entre l’antenne et la personne concernée est occupé par des chaînes de production.

7.4.2 Scénarii d’exposition

En fonction de tous les éléments précédemment décrits, il est possible de rencontrer dans le milieu professionnel une très grande variété de situations d’exposition différentes. Si l’on considère principalement, en première approximation, les facteurs liés à la fréquence de fonctionnement du système RFID, et au poste de travail, il est possible de considérer d’une part une exposition continue dans le temps, au cours d’une journée de travail, et une exposition discontinue, soit du fait du système RFID, soit du fait des tâches effectuées par le travailleur (poste non fixe, par exemple). Ceci ne prend pas en compte les particularités du système RFID qui jouent un rôle très important dans la caractérisation de l’exposition instantanée.

Exposition continue

Ce type d’exposition implique que l’installation RFID émette un signal en permanence, et que le travailleur reste en poste fixe à proximité de l’émetteur, pendant toute la durée de son activité. Le temps d’exposition sera ainsi proche du temps de travail du salarié concerné.

Il convient cependant de distinguer dans ce cas les expositions à des systèmes RFID de très faible portée, et ceux de plus longue portée. Dans ce cas, différentes parties du corps, ou le corps entier, peuvent être exposées. Ces situations particulières doivent impérativement être prises en compte dans le cadre d’une évaluation de l’exposition.

Exemple de situation : Le tri des vêtements dans une blanchisserie. Les vêtements sont marqués par une étiquette RFID constituée d’une cellule contenant la puce et d’une enveloppe protectrice thermocollée. Le travail de l’opérateur consiste à trier les vêtements et les placer dans les chariots appropriés. L’antenne

RFID placée à proximité, sur laquelle l’opérateur passe l’étiquette RFID de chaque vêtement, émet en

permanence.

Figure N° 44 : Poste de travail (tri des vêtements) dans une blanchisserie, à proximité d’une antenne RFID

Exposition discontinue

Le travailleur n’est exposé que par intermittence. L’installation RFID n’émet un signal que lorsque cela est nécessaire à la chaîne de contrôle. Si l’on considère une personne dont la localisation du poste de travail est fixe par rapport à l’antenne RFID fonctionnant en mode discontinu, le temps d’exposition variera a priori de quelques minutes à quelques heures par jour.

Deux cas de figure peuvent être retenus :

Exemple de situation : Une chaîne de production dans un abattoir. La viande, une fois découpée, est placée dans des caisses marquées d’une étiquette RFID. Elles sont tracées tout au long de l’acheminement vers leur conditionnement. Pour ce faire, des antennes RFID ont été installées en des points fixes et définis le long des tapis d’acheminement. Environ 1 mètre avant l’antenne, un capteur de position va détecter les caisses et activer le système RFID le temps du passage de celles-ci. Le travailleur, posté à proximité de l’antenne sera donc soumis aux émissions électromagnétiques uniquement lors du passage des caisses, c'est-à-dire pendant quelques secondes.

Si le travailleur est en mouvement par rapport à la source RFID, que celle-ci émette de manière continue ou discontinue, le temps d’exposition effectif passera a priori de quelques minutes à quelques secondes par jour.

Exemple de situation : Le tri des bagages dans un aéroport. Les antennes RFID émettent à l’intérieur d’un tunnel sous lequel passe le tapis roulant qui transporte les bagages. L’émission est continue mais les travailleurs n’ont pas un poste de travail fixe à proximité du tunnel.

De plus, ce type de tunnel est muni d’un blindage destiné à limiter l’émission d’ondes électromagnétiques, principalement pour éviter les risques d’interférences avec les autres dispositifs placés à proximité.

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7.5. Axes de développement pour la caractérisation de