有源射频标签通用技术规范

前言本标准规范了有源射频标签的术语和定义、工作原理和分类、技术要求、物理特性、试验方法和产品包装。本标准制定的意义在于促进国内自动识别企业对有源射频标签的设计、制造，并指导相关行业用户的应用。本标准为首次发布。本标准由中国自动识别技术协会射频工作组提出并归口。本标准主要起草单位：深圳市远望谷信息技术股份有限公司、大连维深自动识别技术有限公司、清华同方威视技术股份有限公司、北京蓝卡软件技术有限公司、深圳和擎科技有限公司、北京凯泰先达科技发展公司、华南理工大学、北京维深科技发展有限公司。本标准主要起草人：谢颖、李代万、武岳山、苗高峰、王刘中、唐新川、丁晓云、张芃、雷松、刘发贵、郝磊。有源射频标签通用技术规范1范围本标准规范了有源射频标签的术语和定义、工作原理和分类、技术要求、物理特性、试验方法和产品包装。本标准适用于有源射频标签的设计、制造及应用。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T17618-1988信息技术设备抗扰度限值和测量方法GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.10-1995电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc和导则：振动GB/T2423.8-1995电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落GB/T2423.2-2001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.1-2001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.3-2006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/T2689.3-1981寿命试验和加速寿命试验的简单线性无偏估计法（用于威布尔分布）GB/T4796-2001电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级GB/T2423.23-1995电工电子产品环境试验试验Q：密封GB/T2424.10-1993电工电子产品基本环境试验规程大气腐蚀加速试验的通用导则GB/T5170.9-1996电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法太阳辐射试验设备GB9969.1-1998工业产品使用说明书总则GB/T191-2000包装储运图示标志包装储运图示标志ISO19762INFORMATIONTECHNOLOGY–AUTOMATICIDENTIFICATIONANDDATACAPTURE(AIDC)TECHNIQUES–HARMONIZEDVOCABULARY自动识别(AIDC)词汇表3术语和定义下用术语和定义适用于本标准，其它参照ISO19762。3.1射频识别radiofrequencyidentification(RFID)是自动识别技术领域中的一种技术，利用无线电射频通迅技术实现短程数据双向通信，对目标进行识别。3.2射频标签RFtag泛指以无接触电磁耦合方式实现射频识别功能的各种频率的识别信息载体，一般也称电子标签。3.3有源射频标签activetag靠内部电池供电工作的，具有自主发射射频信号能力的射频标签，也简称为有源标签。3.4抗静电ESDelectrostaticdischargetest对静电所产生瞬间高电流的冲击的抵抗能力。3.5抗冲击力striketest被测样品在冲击下能抵抗对其表面及其任何组成部件的损害，并能正常使用。3.6读距离readrange在特定环境下，RFID系统能可靠地读取到预定标签的距离。3.7写距离writerange在特定环境下，RFID系统能可靠地写到预定标签的距离。3.8失电状态losepowerstatus指有源射频标签未加电源或电源不足时的状态。3.9休眠状态sleepstatus指有源射频标签处于寂静待命最省电的状态。3.10接收状态receivestatus指有源射频标签经上电或唤醒进入接收命令的状态。3.11发射状态transmitstatus指有源射频标签根据工作模式约定进入发射数据或命令的状态。3.12配置状态configurestatus指有源射频标签变更或刷新工作模式的状态3.13等效辐射功率effectiveradiatedpower射频标签或读写器辐射的最大有效射频功率。3.14休眠功耗sleepsupplypower有源射频标签入于休眠状态时的电源功耗。3.15接收功耗receivesupplypower有源射频标签牌接收状态时的电源功耗。3.16发射功耗transmitsupplypower有源射频标签处于发射状态时的电源功耗。3.17射频前端RFfrontend一般指调制发射（发射通道）、接收解调（接收通道）的射频模块单元。3.18全双工fullduplex指同时双向通信的一种通信方式。3.19半双工halfduplex指同时只能单向通信的一种通信方式。4标签结构、工作原理与分类4.1结构有源射频标签由天线、射频前端单元、数字基带控制电路单元、存储器单元、电源管理单元以及外封装组成（见图1）。4.2工作原理有源射频标签是一个具有收发完整功能的无线电装置。有源射频标签的基本原理如图2所示。对于接收与发射同频的有源射频标签，有源射频标签与读写器之间多采用半双工通信方式工作，对于接收与发射不同频的有源射频标签，有源射频标签与读写器之间可以采用全双工通信方式工作或半双工通信方式工作。有源射频标签根据设计用途可以具有多种具体的工作模式，一般可归纳为以下五个状态：失电状态、休眠状态、接收状态、发射状态和配置状态。其中的发射状态是有源射频标签的必备状态，其余状态依系统设计确定。图3示出了有源射频标签五个状态、状态转换发生的条件，以及各状态转换之间的相互关系。4.3分类4.3.1按照工作模式分类按照读写器与有源标签的工作模式分为：读写器先讲（RTF）模式和标签先讲（TTF）模式两种——RTF有源标签和TTF有源标签。针对特定系统实现，两种工作模式可以通过预置或命令设定相互转换。有源射频标签与读写器之间的工作模式如图3所示。4.3.2按照读写方式分类按照读写方式分类可以分为：只读有源射频标签和可读写有源射频标签。4.3.3按照电池使用情况分类按照有源射频标签的电池是否可以更换，可分为电池可更换的有源射频标签（长寿命重复使用），电池不可更换的有源射频标签（一次性使用）。4.3.4按照频率分类按照标签是否使用单一频率，一般把有源标签分为单频射频标签和多（双）频有源标签。5技术要求5.1读距离范围：0~300m5.2写距离范围：0~300m5.3等效辐射功率功率：0~+10dBm5.4休眠功耗范围：5-100µW5.5接收功耗范围：10-50mW5.6发射功耗范围：20-100mW5.7抗静电符合GB/T17618-1998的要求，基础标准为GB/T1726.2-1998中“表12级要求”。5.8电磁兼容性符合GB9254-1998中信息技术设备(ITE)B级设备的相关要求。5.9工作寿命参考GB/T2689.3-1981，工作寿命：大于2年。6物理特性6.1机械特性6.1.1抗冲击力符合GB/T2423.5-1995中的有关规定。6.1.2机械振动符合GB/T2423.10-1995中的有关规定。6.1.3跌落符合GB/T2423.8-1995中的有关规定。6.2环境特性6.2.1工作温度符合GB/T2423.1-2001中“15.1温度”和GB/T2423.2-2001“15.1温度”中的规定。6.2.2存储温度符合GB/T2423.1-2001中“15.1温度”和GB/T2423.2-2001“15.1温度”中的规定。6.2.3工作温度符合GB/T2423.3-2006中的有关规定。6.2.4存储湿度符合GB/T2423.3-2006中的有关规定。6.3密封性符合GB/T4796-2001中的有关规定。6.4抗腐蚀符合GB/T4796-2001中的有关规定。6.5抗紫外线符合GB/T4796-2001中的有关规定。6.6环保提倡采用绿色、可回收材料封装，采用绿色、低污染电池。参照《电子信息产品污染控制管理办法》、信息产业部颁标准SJ/T11364-2006电子信息产品污染控制标识要求》、信息产业部颁标准《SJ/T11363-2006电子信息产品中有毒物质的限量要求》有关规定。7试验访求7.1电气性能指标7.1.1.1读距离试验环境：微波暗室或空旷室外作为测试场地。试验设备：主控机、读写器和天线。测试流程：a.选择测试场地；b.架设和调试测试设备；c.测试读距离；d.记录测试数据，包括环境因素、测试设备；e.分析测试数据，给出结果。试验方法：测试天线和标签架高1.5m，将一个标签放置于读写器天线等效辐射场的中心位置，有源射频标签输出射频功率为等效辐射功率，读取标签ID号的成功率要达到50%以上。有源射频标签与配套的读写器正常工作时，读标签的最远有效距离满路5.1要求。7.1.2写距离试验环境：微波暗室或空旷室外作为测试场地。试验设备：主控机、读写器和天线。测试流程：a.选择测试场地；b.架设和调试测试设备；c.测试写距离；d.记录测试数据，包括环境因素、测试设备；e.分析测试数据，给出结果。试验方法：测试天线和标签架高1.5m，将一个标签放置于读写器天线等效辐射场的中心位置，读写器输出射频功率为等效辐射功率，向标签一次写32比特数据的成功率要求达到50%以上。有源标签与配套的读写器正常工作时，写标签的最远有效距离满足5.2要求。7.1.3等效辐射功率试验环境：微波暗室或空旷室外作为测试场地。试验设备：频谱分析仪和天线。测试流程：a.选择测试场地；b.架设和调试测试设备；c.测试辐射功率；d.记录测试数据，包括环境因素、测试设备；e.分析测试数据，给出结果。试验方法：测试天线和标签架高1.5m，将有源射频标签设置为发射状态，根据要求测试标签的辐射功率，经过等效计算得出等效辐射功率满足5.3要求。7.1.4休眠功耗主要测试用仪器设备为：电流表，电压表测试方法：将主测试仪器与处于休眠状态下的有源射频标签的供电端相加，测试该标签在该状态时的电流，使用电压表测试有源射频标签的电压，从而得到功耗。测试结果：根据电流表与电压表读数记录，经计算得到有源标签的休眠功耗，符合5.4要求。7.1.5接收功耗主测试用仪器设备为：电流表，电压表测试方法：将主测试仪器与处于接收状态下的有源射频标签的供电端相连，测试该标签在该状态的电流，使用电压表测试有源射频标签的电压，从而得到功耗。测试结果：根据电流表与电压表读数记录，经计算得到有源标签的接收功耗，符合5.5的要求。7.1.6发射功耗主测试用仪器设备为：电流表，电压表测试方法：将主测试仪器与处于发射状态下的有源射频标签的供电端相连，测试该有源射频标签在该状态时的电流，使用电压表测试有源射频标签的电压，从而得到功耗。测试结果：根据电流表与电压表读数记录，经计算得到有源标签的发射功耗，符合5.6的要求。7.1.7抗静电按照GB/T1726.2-19988.3中的要求进行试验，符合5.7的要求。7.1.8电磁兼容性按照GB8254-19987.2中的要求进行试验，符合5.8的要求。7.1.9工作寿命参照GB/T2689.3-1981中的要求进行试验，符合5.9的要求。7.2机械特性7.2.1抗冲击力按照GB/T2423.5-1995中的要求进行试验，符合6.1.1的要求。7.2.2机械振动按照GB/T2423.10-1995中的要求进行试验，符合6.1.2的要求。7.2.3跌落按照GB/T2423.8-1995中的要求进行试验，符合6.1.3的要求。7.3环境特性7.3.1工作温度低温试验参照GB/T2423.1-2001中的要求进行试验，符合6.2.1的要求。高温试验参