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关于征求《智能产品用嵌入式RFID电子标签技术规范》(征求意见稿)意见的通知

发布时间:2017-11-17

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前   言.................................................................................II

1     范围.............................................................................. 1

2     规范性引用文件.................................................................... 1

3     概 述............................................................................. 1

4     术语、定义和缩略语................................................................ 2

5     技术要求.......................................................................... 3

6     试验要求.......................................................................... 6

7     检验规则.......................................................................... 8





 

前   言

 

本标准的制定是为规范智能产品用嵌入式RFID电子标签的各项技术条件,为智能产品在采用RFID技术用于智能制造、产品追溯、防伪防劣、废旧回收时,提供一种规范化的设计与制造要求。

本标准由浙江省物联网产业协会牵头组织制定。

本标准由浙江省物联网产业协会提出并归口。

本标准主要起草单位:华立科技股份有限公司、中国计量大学、浙江省物联网产业协会、杭州质慧信息技术有限公司、深圳金瑞铭科技有限公司等。

本标准主要起草人:洪涛、林笃盛、蒋天齐、吕海堂、张松、曾仕途、杨惠、俞晓春、郭峻峰、马小辉、胡珊妹、纪卫平、吴军航、罗联上、许爱军等。

本标准于201×年×月×日首次发布。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由浙江省物联网产业协会负责解释。


智能产品用嵌入式RFID电子标签技术规范

1    范围

本标准规定了智能产品用嵌入式RFID电子标签的技术规范。

本标准适用于智能产品用嵌入式RFID电子标签的设计、制造、检测和应用。

2    规范性引用文件

下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验  第2部分:试验方法 试验A:低温试验

GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验  第2部分:试验方法 试验B:高温试验

GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验  第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验

GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾

GB/T 2423.38-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法 试验R:水试验方法和导则

GB/T 2423.5-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ea:冲击

GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)

GB/T 17626.2-2006 电磁兼容 试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3-2016电磁兼容 试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T 17626.8-2006电磁兼容 试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T 2828.1-2012 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

ISO/IEC 18000-6:2013 射频识别800-900MHz空中接口协议(Information technology—Radio frequency identification—Airinterface protocol at 800MHz to 900MHz)

3    概述

智能产品用嵌入式RFID电子标签(以下简称电子标签)的示意图见图1,将RFID电子标签和原有电路全部集成在同一块PCB上。标签设计在原电路布局空隙处,二者功能相互独立,互不干扰。在智能产品进行原型设计的同时完成RFID标签的天线设计;在其SMT加工过程中同时完成产品电路与RFID标签的制造。电子标签同智能产品本身的设计与制造是同步的,且电子标签的天线及基板均借用产品PCB自身材料:标签天线等同于板上走线的铜箔,基板为PCB基板。

 


图1 嵌入式RFID电子标签示意图

1-标签芯片;2-标签天线;3-PCB基板;4-原PCB走线布局

4    术语、定义和缩略语

4.1  术语、定义

下列术语和定义适用于本文件。

4.1.1      

智能产品 intelligent products

智能化产品,包括智能仪表、智能电器、智能可穿戴设备等产品。

4.1.2      

射频识别radio frequency identification(RFID)

是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递信息达到识别目的的技术。

4.1.3      

读写器 RFID reader

用于识别、读取或写入电子标签内置数据的电子设备。

4.1.4      

电子标签 electronic tag

用于物体或物品识别、具有信息存储机制的并能接收和返回读写器信号的数据载体。

4.1.5      

天线 antenna

无线收发设备的基本单元,用于向空中辐射或从空中接收射频信号。

4.1.6      

芯片 chip

内含集成电路的硅片,是电子标签设备的一部分。

4.1.7      

距离 distance

特指电子标签与读写器之间有效读写及识别距离。

4.1.8      

密码算法 cryptographic algorithm

描述密码处理过程的一组运算规则或规程。

4.1.9      

必要信息necessary information   

根据需要必须写入智能产品电子标签中的信息。

4.1.10    

可选信息 optional information

 根据需要可写入或不写入智能产品电子标签中的信息。

4.2 缩略语

下列缩略语适用于本标准。

UHF——超高频(Ultra High Frequency);

PCB——印制电路板 (Printed Circuit Board);

EPC——产品电子代码(Electronic Product Code);

5    技术要求

5.1  基本要求

电子标签包含智能产品身份和其他相关信息,在智能产品所处各类环境条件下能被读写器正确识别及读写,在被破坏后应留有明显痕迹。

5.2  电子标签芯片类型

根据智能产品使用电子标签的具体情况,综合考虑芯片性能,选用的芯片要具有足够的内存空间和唯一的识别序列号。

5.3  电子标签天线类型

电子标签利用原PCB板上空闲的面积,根据具体应用对象进行电子标签天线的设计,因此有多种可用类型,可根据智能产品PCB板具体布局可选用偶极子天线、单极子天线和缝隙天线等天线类型。

5.4  外观要求

电子标签不应有可能干扰智能产品性能的缺陷和视觉可观察到的损伤和附着物。

5.5  物理性能

5.5.1     一般要求

智能产品在制造、包装及使用过程中会受到物理冲击和振动,在运输时要面临的环境复杂,盐雾、油脂、雪、冰和尘垢会覆盖在表面,而且在智能产品使用电子标签的整个生命周期中,周围环境温度和湿度会经常发生变化,因此智能产品使用电子标签应在下面规定的环境条件下正常工作。

5.5.2     应用环境

为了确保电子标签能够正常工作,被嵌入的智能产品不能采用全金属外壳包裹,避免在液体环境下使用。

5.5.3     工作温度

电子标签工作的温度范围为-40℃~85℃。

5.5.4     贮存温度

电子标签存储的温度范围为-20℃~60℃。

5.5.5     机械冲击  

电子标签应能承受智能产品在制造和运输中的可能性的各种非重复性冲击环境,在按照GB/T 2423.5-2008要求测试后,电子标签结构没有损伤,仍可正常工作。

5.5.6     随机振动

电子标签应能承受智能产品在制造和运输中的振动环境,在按照GB/T2423.10-2008要求测试后,电子标签结构没有损伤,仍可正常工作。

5.5.7     湿度

智能产品用电子标签恒定湿热试验应符合GB/T 2423.3-2006测试的规定,试验后电子标签仍可正常工作。

5.5.8     雨水

电子标签在存储和运输过程中,经受雨和雪之后,包括可能遭受的滴水和浸水状况,按GB/T 2423.38-2005测试后可以正常工作。

5.5.9     盐雾

电子标签按GB/T2423.17-2008标准规定的条件进行,盐雾测试后标签没有湿气引发的损伤,且仍可正常工作。

5.6  电气性能

5.6.1     一般要求

电子标签应符合ISO/IEC18000-6:2013空中接口规定,应支持ISO/IEC18000-6:2013的所有强制指令和访问指令,应符合ISO/IEC18000-6:2013的多标签防冲突规定。电子标签应用于智能产品,需要符合相关电气性能,要求在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受电磁骚扰能力,其天线的设计和布线形成的电磁骚扰不对其他元器件产生不能承受的影响,擦写次数、数据保持时间和抗扰度等要符合相关标准,因此智能产品使用的电子标签应在下面规定的环境条件下正常工作。

5.6.2     工作频率

电子标签的工作频段处于超高频(UHF),应覆盖920MHz~925MHz。

5.6.3     通信帧格式

电子标签应按ISO/IEC18000-6:2013规定的数据帧格式进行通信,可实现标签中整个或部分保留区(Reserved 区)、物品标识区(EPC 区)、标签标识区(TID 区)、用户数据区(User 区)中的数据读写。

5.6.4     射频一致性要求

电子标签的射频性能应符合ISO/IEC18000-6:2013中技术条件的要求,包括频率范围、解调能力、占空比、前导码等方面。

5.6.5     协议一致性要求

电子标签的协议应符合ISO/IEC18000-6:2013中技术条件的规定,包括标签频偏、时序、响应状态、标签数据等。

5.6.6     容量要求

电子标签的存储区域应包括不少于64bit 的保留区(Reserved 区)、不少于96bit的物品标识区(EPC 区,不包含PC 和CRC 部分)、不少于96 bit 的标签标识区(TID 区)和不少于512 bit 的用户数据区(User 区)。

5.6.7     擦写次数

电子标签可擦写次数不少于10万次。

5.6.8     识别距离 

电子标签作为智能产品的一部分,在全生命周期过程中,最短识别距离为10cm。

5.6.9     数据保持时间

电子标签作为智能产品的一部分,用于非接触式快速识别,应能满足智能产品全生命周期管理要求。标签芯片数据保存时间应不少于10年。

5.6.10   标签信息访问安全

电子标签应具有唯一标识符、具有身份鉴别功能、数据存储和传输具有机密性和完整性、具有数字签名和验证功能、具有访问权限控制功能、应按要求配置密码算法。电子标签应支持与读写器双向身份鉴别,当电子标签与读写器进行数据交换时,应采用对称加密算法实现对读写设备身份的真实性鉴别。对称加密算法应使用国家密码管理部门认可的SM7和/或SM4加密算法。对不合法的读写设备,电子标签应不予响应,处于无线电静默状态。

5.6.11   静电放电抗扰度

按照GB/T17626.2-2006中规定进行测试后,电子标签仍可正常工作。

5.6.12   射频电磁场抗扰度

按照GB/T 17626.3-2016中规定进行测试后,电子标签仍可正常工作。

5.6.13   工频磁场抗扰度

按照GB/T 17626.8-2006中规定进行测试后,电子标签仍可正常工作。

5.7  数据结构、编码规则及信息分类

5.7.1     数据结构

电子标签EPC由5个字段组成:标头、厂商代码、项目代码、扩展代码和序列代码。EPC定义了96 bits,其中后64bits为序列代码,标头、厂商代码、项目代码、扩展代码各为8bits,共32bits。

a)   标头:EPC电子标签编码的通用结构是一个比特串(如,1个二进制表示)数据结构定义了8位长的标头,标头值为二进制11100010,转换十六进制为E2。

b)   厂商代码:由EAN或UCC分配给管理实体。厂商识别代码在一个EAN.UCC GTIN十进制编码内同厂商识别代码位相同。

c)   项目代码:由管理实体分配给一个特定对象分类。

d)   扩展代码:扩展代码为自定义代码,扩展EPC分类应用。

e)   序列代号:由管理实体分配给一个单个对象。

5.7.2     编码规则

EPC数据共24位,数据格式为16进制。EPC标签编码规则由两部分组成,前8位为HEX编码,后16位为ASCII编码(序列代码),例如:后16位ASCII码:CCFB0821对应16进制数为43,43,46,42,30,38,32,31,见图2所示。


图2 EPC数据序列图

5.7.3     用户区信息分类

电子标签中用户区的信息应分为必要信息和可选信息两种。

a)   必要信息

1)   RFID芯片企业代码;

2)   标签类型代码;

3)   智能产品制造企业代码;

4)   产品代码及单品码;

5)   出厂日期;

6)   产品原材料环保等级;

7)   产品制造流程作业标记;

b)  可选的可变信息 

1)  批次编号(如智能产品生产原始批次码)

2)  智能产品检测数据码(产品的测试及检定原始数据);

3)  注册代码及状态码(特种计量器具使用注销拆除等状态);

4)  维保信息码(如智能家电维修回收信息);

6   试验要求

6.1  外观检测

目测和手动检查电子标签的外观,应满足5.4技术条件的要求。

6.2  物理性能试验

6.2.1     工作温度上下限试验

测试步骤如下:

a)   低温试验按照GB/T 2423.1-2008“试验Ad”进行,严酷程度应符合5.5.3对工作温度下限值的要求。测试环境温度稳定2h后对标签连续运行读写程序2 h,受试样品应能读写器进行正常信息通信;

b)   高温试验按照GB/T 2423.2-2008“试验Bd”进行。严酷程度应符合5.5.3对工作温度上限值的要求。测试环境温度稳定2h后对标签连续运行读写程序2 h,受试样品应能读写器进行正常信息通信。

6.2.2     贮存温度上下限试验

测试步骤如下:

低温试验按照GB/T2423.1-2008“试验Ab”进行,严酷程度应符合5.5.4对工作温度下限值的要求。受试样品在不工作条件下存放16h,恢复时间为2h,受试样品应能读写器进行正常信息通信;

高温试验按照GB/T2423.2-2008“试验Bb”进行。严酷程度应符合5.5.4对工作温度上限值的要求。受试样品在不工作条件下存放16h,恢复时间为2h,受试样品应能读写器进行正常信息通信。

6.2.3     冲击试验

按GB/T 2423.5-2008进行测试,试验条件如下:

——电子标签在非工作状态;

——半正弦脉冲;

——峰值加速度:300;

——脉冲周期:18ms。

测试结束后用读写器对电子标签进行识读,结果满足5.5.5的要求。

6.2.4     振动试验

按GB/ T2423.10-2008进行测试,试验条件如下:

——电子标签在非工作状态;

——频率范围:5Hz~500Hz;

——交越频率:60Hz;

——f<60Hz,恒定振幅0.2mm;

——f>60Hz,恒定加速度19.6;

——持续时间:30min。

测试结束后用读写器对电子标签进行识读,结果满足5.5.6的要求。

6.2.5     恒定湿热

智能产品电子标签恒定湿热试验应符合GB/T 2423.3-2006“试验Cab”进行测试的规定,并按照如下要求进行:

a)   被测电子标签放入温度为室温的试验箱中,调节试验箱温度为40℃±2℃、相对湿度为93%±3%,试验时间持续24h;

b)   试验结束后,将被测电子标签从试验箱中取出,恢复2h后,标签应能与读写器进行正常信息通信,结果满足5.5.7的要求。

6.2.6     雨水试验

按GB/T2423.38-2005中试验Rc条件进行,测试结束后电子标签应能与读写器进行正常信息通信,结果满足5.5.8的要求。

6.2.7     盐雾试验

试验依据GB/T2423.17-2008,试验温度为35℃±2℃,盐溶液浓度为5±0.05,盐溶液的PH值为6.5~7.2,试验后电子标签仍可正常工作,结果满足5.5.9的要求。

6.3  电气性能试验

6.3.1     静电放电抗扰度试验

试验依据GB/T 17626.2-2006,在下列条件下进行:

——电子标签在工作状态;

——严酷等级:4;

——试验方法:电子标签表面空气放电;

——试验电压: 15kV;

——放电次数:每一极性5次,时间间隔1s;

在试验后,电子标签仍可正常工作,结果满足5.6.11的要求。

6.3.2     射频电磁场抗扰度试验

试验依据GB/T 17626.3-2016,电子标签在工作状态,在下列条件下进行:

——频率范围:800MHz~1000MHz;

——严酷等级:3;

——试验场强:10V/m(非调制);

——正弦波1kHz,80%幅度调制。

在试验后,电子标签仍可正常工作,结果满足5.6.12的要求。

6.3.3     工频磁场抗扰度试验

试验依据GB/T 17626.8-2006,电子标签在工作状态,在下列条件下进行:

——试验磁场:随时间正弦变化稳定持续磁场;

——磁场强度:400A/m。

在试验后,电子标签仍可正常工作,结果满足5.6.13的要求。

6.3.4     擦写次数试验

用读写器对电子标签的所有可写内存区分别进行10万次擦写操作,测试结果应符合5.6.7的要求。

6.3.5     距离试验

将待测标签置于读写器天线中心的水平线上,对标签进行识别试验,记录标签识别距离,测试结果应符合5.6.8的要求。

6.3.6     唯一性标识符鉴别

验证电子标签的唯一标识是否不可修改,应符合5.2的规定。

6.3.7     容量检测

运行检测程序检测电子标签各存储分区容量,应符合5.6.6的规定。

7    检验规则

7.1  检验分类

标签检验分为出厂检验和型式检验。

7.1.1     出厂检验

对于内嵌有电子标签的智能产品,在出厂时制造商应针对电子标签进行检验。在检验过程中,表1中任意一项不合格,均判定该产品不合格。

7.1.2     型式检验

检验样品在出厂检验的合格品中抽取。型式检验全部项目应在同一次抽样的样品上进行,检验项目全部合格时,该电子标签合格;若发现任意一项不合格,则该电子标签不合格。具有下列情况之一时,应进行型式检验:

a)   新电子标签试制完成时;

b)   电子标签的结构、工艺或材料的变更影响到产品的某些特性或参数变化时,应部分或全部检验;

c)   出厂检验结果与上次型式检验结果发生不允许的偏差时;

d)   连续生产的定型电子标签每满4 年时;

e)   转厂生产或停产2 年及以上重新生产时。

7.2  检验项目

按照本标准规定的试验项目、试验要求和试验方法开展检测,其目的在于确定生产者是否有能力生产符合该标准要求的电子标签。试验项目参见表1。检验项目均为否决项,出现任意一项不合格,即判定样品不合格。电子标签抽样检验参照GB/T 2828.1规定抽样方法进行抽样和抽样验收试验。



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