DB21 T 1639.2-2008 《城市轨道交通非接触式集成电路卡及读写器通用技术规范 第2部分：读写器技术规范》.pdf

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1、 ICS 辽 宁 省 地 方 标 准 DB21 DB21/T 1639.2 2008 城市轨道交通非接触式集成电路 （ IC）卡及读写器通用技术规范 第 2 部分：读写器技术规范 General Technical Specification for Contactless Integrated Circuit (IC) Card and Reader of Urban Rail Transit Part 2： Technical Specification for Reader 2008-07-28 发布 2008-08-28 实施 辽宁省质量技术监督局 发布 DB21/T 1639.2 2

2、008 I 目 次 前言 . III 1 范围 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 2 3.1 非接触式 IC 卡 2 3.2 轨道交通专用票 2 3.3 回收类票 2 3.4 非回收类票 2 3.5 单程票 3 3.6 储值票 3 3.7 读写器 3 3.8 初始化 3 3.9 防冲突 3 4 缩略语 3 5 读写器功能 . 3 5.1 基本功能要求 3 5.2 应用功能 要求 4 5.3 软件要求 4 5.3.1 读写器软件结构规范 . 4 5.3.2 读写器软件的功能规范 . 5 6 基本性能要求 . 6 6.1 RF 射频性能 6 6.2 安全认证模块要求 6 6.3

3、控制模块性能 7 6.4 工作电源指标及电磁兼容性 7 6.5 读写距离与读写速度 7 6.5.1读写距离 7 6.5.2读写速度 8 6.6可靠性 . 8 7 环境适应性 . 8 7.1 正常工作条件 8 7.2 机械环境适应性要求 8 8 通讯接口要求 . 9 8.1 通讯制式 9 DB21/T 1639.2 2008 II 8.2 通信速度 9 8.3 通讯处理流程 9 9 试验方法 10 9.1 试验环境条件 10 9.2 环境适应性试验 10 9.3 储值票读写操作测试 10 9.4 电磁兼容性试验 10 9.5 机械环境适应性试验 10 9.6 可靠性试验 11 9.7 通讯接口试

4、验 11 9.8 应用功能试验 11 10 检验规则 11 10.1 检验分类 11 10.2 出厂检验 11 10.3 型式检验 12 11 标志、包装、储存 13 11.1 标志 13 11.2 包装 13 11.3 储存 13 DB21/T 1639.2 2008 III 前 言 城市轨道交通非接触式集成电路（ IC）卡及读写器通用技术规范分为两个部分： 第 1部分： IC卡技术规范； 第 2部分：读写器技术规范。 本部分为 DB21/T 1639 2008的第 2部分。 本规范由 沈阳地铁有限公司 和 沈阳地铁运营有限公司提出 并归口 。 本 规范负责 起草单位：沈阳标准 化 研究院、

5、 沈阳地铁有限公司 、沈阳地铁运营有限公司。 本 规范参加 起草单位： 深圳市现代计算机有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司 。 本 规范 主要起草人： 郑伟、 王刚、 张锐、 于占华、侯德鹏、 王金山、 吴仁 昌、 王巍巍、刘阳、 孙波、 胡剑锋、张晓琴、范静丰、李作周、刘善勇、白迎斌、田卫刚 。 本规范属首次发布。DB21/T 1639.2 2008 1 城市轨道交通非接触式集成电路 （ IC）卡及读写器通用技术规范 第 2 部分： 读写器 技术规范 1 范围 本 部分 规定了轨道交通自动售检票系统中非接触 式 IC 卡读写器装置的通用技术条件。 本 部分 适用于轨道交通自动售检票系

6、统中的自动售票机、半自动售票机、自动检票机、自动验票机、初始化编码机、 票卡 清分机等设备中非接触 IC 票卡 轨道交通专用读写器 的设计、制造。 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/T 191 2000 包装储运图示标志 GB/T 2423.1 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/T 2423.2 20

7、01 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 B：高温 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 2423.5 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/T 2423.8 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/T 2423.10 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 (正弦 ) GB/T 2828.1 2003 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限（ AQL）

8、检索的逐批检验抽样计划 GB/T 2829 2002 周期检 验 计数抽样程序及表（ 适用 于 对 过程稳定性的检 验 ） GB 6587.2 1986 电子测量仪器 温度试验 GB 6587.3 1986 电子测量仪器 湿度试验 GB 6587.4 1986 电子测量仪器 振动试验 GB 6587.6 1986 电子测量仪器 运输试验 GB 9254 1998 信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法 DB21/T 1639.2 2008 2 GB/T 11463 1989 电子测量仪器可靠性试验 GB/T 17626.2 2006 电磁兼容试验测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 176

9、26.5 1999 电磁兼容试验测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.8 2006 电磁兼容试验测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.11 1998 电磁兼容试验测量技术 电压暂降短时中断和电压变化抗扰度试验 ISO/IEC 7810:2003 识别卡 物理特性 ISO/IEC 7816-1:1998 识别卡 集成电路卡 第 1 部分：物理特性 ISO/IEC 7816-2:2007 识别卡 集成电路卡 第 2 部分： 接触式 卡 尺寸和位置 ISO/IEC 7816-3:2006 识别卡 集成电路卡 第 3 部分： 接触式 卡 电接口和传输协议 ISO/IEC

10、 7816-4:2005 识别卡 集成电路卡 第 4 部分：交换用组织、安全和命令 ISO/IEC 10373-1:2006 识别卡 测试方法 第 1 部分：通用特性 ISO/IEC 14443-1:2000 识别卡 非接触 集成电路卡 接近式卡 第 1 部分：物理特性 ISO/IEC 14443-2:2005 识别卡 非接触 集成电路卡 接近式卡 第 2 部分：射频功率和信号接口 ISO/IEC 14443-3:2006 识别卡 非接触 集成电路卡 接近式卡 第 3 部分：初始化和防冲突 ISO/IEC 14443-4:2006 识别卡 非接 触 集成电路卡 接近式卡 第 4 部分：传输 3

11、 术语和 定义 本规范采用下列术语和定义。 3.1 非接触式 IC 卡 无触点的集成电路卡。 3.2 轨道交通专用票 由轨道交通运营 公司 发行的，能在轨道交通自动售检票系统中使用的 非接触式 IC 卡 车票称为轨道交通专用票。 根据车票使用方式它包含回收类 轨道交通专用票 （简称：回收类票）以及非回收类 轨道交通专用票 （简称：非回收类票）。 3.3 回收类票 指车票最终应用 中 需要出站回收的轨道交通专用票，包含单程票、往返票、出站票、福利票等。 3.4 非回收类票 指车票 最终 应用中不需要出站回收的轨道交通专用票，包含周票、一日 票、区段票、纪DB21/T 1639.2 2008 3

12、念票、员工票 以及储值票 等。 3.5 单程票 具有单程一次进站一次出站应用的轨道交通专用票。它是城市轨道交通中使用最多的 回收类票。 3.6 储值 票 具 有一定的存储空间和数据加密功能 ，可以在车票内 储值、扣款 ，实现多次进站出站应用的轨道交通专用票。它是城市轨道交通中使用最多的非 回收类轨道交通专用票。 3.7 读写器 用于城市轨道交通设备中，对 票卡 以非接触操作方式 进行数据交换的终端设备。 3.8 初始化 在 票卡 发行前，由卡发行中心对 票卡 进行格式化，并在 票卡 中写入发行信息的过程。 3.9 防冲突 多张 票 卡同时处于 读写器 的有效读写区域内时，设备 报警并不对任一票

13、卡做处理 。 4 缩略语 缩略语 见表 1。 表 1 缩略语表 序号 缩略语 解释 1 ACC 轨道交通清分中心（ AFC Clearing Center） 2 AFC 自动售检票（ Automatic Fare Collection） 3 ECU 设备控制单元（ Equipment Control Unit） 4 GSM 全球移动通讯系统， 简 称 “ 全球通 ”（ Global System for Mobile Communication） 5 ISP 在系统可编程（ In-System Programming） 6 MTBF 平均故障间隔时间（ Mean Time Between Fa

14、ilures） 7 PICC 邻近卡（ Proximity Card） 8 POLLING 天线寻卡的过程 9 SAM 安全存储模块（ Secure Access Module） 10 TYPE A 指 符合 ISO/IEC 14443-2 标准 TYPE A 的规定 5 读写器 功能 5.1 基本功能要求 5.1.1 具备通讯协议命令接口，可支持非接触 IC 卡、 SAM 卡操作、其它模块设置操 作及系统应用处理；同时具有非接触 IC卡、 SAM卡基本命令操作和系统应用命令操作接口 。 5.1.2可读写符合 ISO/IEC14443（ 1-4） TYPE A非接触 IC卡 的规定 ，包括符合

15、建设部相关卡标准 的 产品及兼容类产品。 DB21/T 1639.2 2008 4 5.1.3支持非接触 式 IC卡的防冲突功能 。 5.1.4 支持符合 ISO/IEC7816（ 1-4）的 SAM 卡驱动，具备可同时驱动操作不少于 4 个 SAM 卡的多应用安全处理机制；每个 SAM卡支持在不同工作频率下以不同的波特率独立同时工作。 5.1.5具备安全认证模块， TYPE A均支持由读写器内的 SAM卡完成 IC卡的安全认证 ， TYPE A卡 SAM安全认证需符合 ISO/IEC7816（ 1-4）要求 。 5.1.6读写器 具有 4字节唯一的硬件序列号电子标识，可通过接口命令读取 。

16、5.1.7读写器 具有软件版本管理功能，软件版本号可通过接口命令读取 。 5.1.8读写器 程序可通过 ISP下载接口进行升级更新 。 5.1.9读写器 软件支持与卡规划、卡逻辑应用 及 ACC 业务的系统应用处理 。 5.1.10读写器 具有 防撕裂（ anti-tear）的 功能 设计 （卡数据恢复） 。 5.1.11至少预留 1个用于现场监控调试的接口 。 5.2 应用功能要 求 读写器应能 根据终端设备的不同要求 满足 票卡的 进出站 、 售票、充值 、更新、查验 等应用操作要求。 5.2.1检票机读写器应能完成 票 卡的 进出站检票交易功能 。 5.2.2半自动售票机读写器应能完成

17、票 卡 的发售 、 更新 、查验 功能 以及储值票的充值功能 。 5.2.3自动售票机读写器应能完成单程票的发售功能以及 票 卡的 充值功能 。 5.2.4自动验票机和手持验票机读写器应能完成 票卡 的查询检验功能 。 5.2.5自动初始化清分设备 读写器 应能完成 票卡 的发行、初始化 以及 清分功能 。 5.3 软件要求 5.3.1 读写器软件结构规范 读写器 的软件需按分层模块化结 构设计。 5.3.1.1单卡应用模块的软件层次架构规范 单卡应用模块软件层次架构见图 1。 DB21/T 1639.2 2008 5 图 1 单卡应用模块的软件层次架构图 5.3.1.2多卡应用模块的软件层次

18、架构规范 多卡应用模块软件层次架构见图 2。 图 2 多卡应用模块的软件层次架构图 应用模块可由各应用提供商提供下载。 5.3.2 读写器 软件的功能规范 读写器 的软件包含内容及范围的设计原则规范，以运营业务处理为分界线，将与运营业务相关的处理放在终端设备主控上位 ECU 软件中，将与运营无关的业务（ ACC 业务）及其DB21/T 1639.2 2008 6 它所有与业务无关的票卡应用处理 放在 读写器 内实现（如：交易逻辑的完成、交易记录的生成及存储、黑名单的判断均在 读写器 内完成，计价方案的判断处理及写卡参数生成在 读写器之外）。 读写器 软件功能 见图 3。 图 3 读写器 软件功

19、能 图 6 基本性能 要求 6.1 RF 射频性能 RF 射频性能指标见表 2。 表 2 RF 射频性能技术指标 项目 技术指标 射频载波频率 13.56MHZ 200KHZ。 天线工作场强 在有效的感应距离内，场强最大值 Hmax 小于 7.5A/M，最小值 Hmin 大于 1.5A/M。 功率传输 在有效的感应距离内，功率传输测试仪 邻近卡 上电阻场电 压大于 3VDC。 通讯速率 读写器与 IC 卡间数据通讯速率最低要求 106KBPS，同时支持 PPS 协议可倍速到212、 424kbps。 天线调谐 如需要调谐， 天线板上 应 带一个调谐点，支持谐振频率的微调 。 注：“有效的感应距

20、离” 符合 本规范 6.5 规定 的感应距离范围 。 6.2 安全认证模块 要求 DB21/T 1639.2 2008 7 安全认证模块指标见表 3。 表 3 安全认证模块技术指标 项目 技术指标 SAM卡数量 不小于 4个 SAM卡，且支持在不同频率下同时 打开的 独立操作 ；具备 SAM卡扩展接口 。 SAM卡通讯速率 SAM卡通讯速率支持 PPS设置（可在 9600、 38400、 115200bps之间选择切换） ；并支持高速 SAM卡通讯（ 300k bps） 。 物理特性 符合 ISO/IEC7816-1、 ISO/IEC7816-2的要求 。 逻辑接口 符合 ISO/IEC781

21、6-3的要求 。 通讯协议 符合 ISO/IEC7816-3的要求 。 命令协议 符合 ISO/IEC7816-4的要求，读写器对外支持 APDU命令协议层驱动接口 。 6.3 控制模块 性能 控制模块 技术 指标见表 4。 表 4 控制模块技术指标 项目 技术指标 CPU 采用 32 位 CPU 为主核心控制单元 。 程序存储 采用非易失性存储器，预留支持下载其它应用模块的程序代码空间 。 应用数据存储 采用非易失性存储器，可支持存储至少 20 万条黑名单（ 9 字节 /条）、 40 段批量黑名单（ 18 字节 /段）和 7 万条交易记录（ 80 字节 /条） 。 寄存器 采用非易失性存储器

22、，寿命支持 10 年以上，容量 512 字节 。 实时时钟 具备实时时钟 ， 带电池，寿命大于 5 年 。 扩展接口 具有存储资源、 SAM 卡等硬件扩展接口 。 6.4 工作电源指标 及 电磁兼容性 工作电源及电磁兼容 技术 指标见表 5。 表 5 工作电源及电磁兼容技术指标 项目 技 术指标 输入电源 电压： 12V 0.5V，电流 1000mA， 功耗 15W。 电源保护及省电 电源具有反接保护及短路、过流、高压保护 。 浪涌抗扰性 浪涌抗扰性 应 符合 GB/T 17626.5的规定。 静电放电抗扰性 静电放电抗扰性 应 符合 GB/T 17626.2的规定。 电压变化抗扰度 电压暂降

23、，暂时中断和电压变化抗扰度 应 符合 GB/T 17626.11 的规定。 工作状态磁场干扰 读写器的工作状态磁场干扰应符合 GB/T17626.8 的 规 定。 6.5 读写距离与读写速度 6.5.1读写距离 DB21/T 1639.2 2008 8 读写距离 指标见表 6。 表 6 读写器读写距离规范指标 测试条件 测试票 回收类以及非回收类 票卡 （员工票、储值票除外） 员工票、储值票 裸机 （以安装在自动检票机的天线为测试标准） 最大距离不小于 6cm 最大距离不小于 8cm 注 1： 回收类 票 以及非回收类 票卡 （员工票、储值票除外）长宽符合 ISO/IEC 7810规定 ， 厚

24、度为 0.5mm 0.05mm。 注 2：员工票、储值票卡尺寸符合 ISO/IEC 7810 规定。 注 3：测试距离为天线中心法线方向与卡中心法线方向的最大距离。 6.5.2读写速度 6.5.2.1该读写速度适用于 AFC系统中自动检票机、自动售票机 。 6.5.2.2读写器对回收类 专用票 以及非回收类专用票（员工票、储值票除外）操作的读写时间不大于 300ms， 读写器对员工票、储值票卡操作的读写时间不大于 350ms。 6.5.2.3读写时间指读写器找到卡至卡交易过程数据读写及校验全部结束所花的时间， 包含读写过程中 ECU端的业务处理时间 ， 不包含交易记录的产生及设备开门、出票等动

25、作。 6.6可靠性 MTBF100000 小时 。 7 环境适应性 7.1 正常工作条件 7.1.1工作环境温度： -10 +50。 7.1.2储 存 温度： -10 +70。 7.1.3湿度： 20%RH 90%RH（不结露） 。 7.2 机械环境适应性要求 7.2.1振动 读写器 应 符合 表 7要求。 DB21/T 1639.2 2008 9 表 7 振动适应性 初始和最后振动响应检查 频率范围 Hz 10-55 扫描速度 OCT/min 1 驱动振幅 0.15mm 定频耐久试验 驱动振幅 0.75mm(10-25Hz) 0.15mm(25-55Hz) 持续时间 min 301 扫频耐久

26、实验 频率范围 Hz 10-55-10 扫描速度 OCT/min 1 驱动振幅 0.15mm 循环次数 5 注：表中驱动振幅为峰值 7.2.2运输 读写器 运输实验应符合 表 8 要求。 表 8 运输包装件跌落适应性 包装件质量 (kg) 跌落高度 (mm) 15 1000 15 30 800 30 40 600 40 45 500 45 50 400 50 300 8 通讯接口要求 8.1 通讯制式 硬件具备 RS232 和 USB 接口，应用选其一 ， 预留 RS422 或以太网等接口 。 8.2 通信速度 USB 1MBPS； RS232 57600BPS。 8.3 通讯处理流程 读写器

27、 和 AFC 终端设备主控 ECU 间的逻辑通讯处理流程 见图 4。 DB21/T 1639.2 2008 10 图 4 读写器和 AFC 终端设备主控 ECU 间的逻辑通讯处理流程图 9 试验方法 9.1 试验环境条件 除气候环境试验、可靠性试验和耐电强度试验外，其它试验在下述正常大气条件下进行。 9.1.1温度： 15 35 。 9.1.2相对湿度： 45% 75%。 9.1.3大气压力： 86KPa 106KPa。 9.2 环境适应性试验 按 GB/T 2423.1“ 试验 Ad”、 GB/T 2423.2“试验 Bd”、 GB/T 2423.3“试验 Ca”、 GB/T 2423.10

28、“试验 FC”、 GB/T 2423.5 “试验 Ea”， GB/T 2423.8 “试验 Ed”规定的方法 进行 。 9.3 储值 票 读写操作测试 按 ISO/IEC 10373-1 规定 进行测试。 9.4 电磁兼容性试验 GB 9254 规定进行试验。 9.5 机械环境适应性试验 9.5.1振动试验 ECU READER 启动运营业务交易命令 卡运营有效性判断 设备运营动作执行 执行运营交易命令 运营交易参数的生成 生成设备交易记录及存储 主动轮循检测卡 根据业务读取卡数据 卡基本有效性判断 返回读卡数据命令 卡交易及写卡逻辑处理 生成卡交易记录并存储 返回交易执行结果命令 DB21/

29、T 1639.2 2008 11 按 GB 6587.4 第 III 组要求的方法进行，试验时运行检查程序，工作应正常。 9.5.2运输试验 按 GB 6587.6 流通条件为 2 级要求进行试验。试验后，受试样品应能正常工作。 9.6 可靠性试验 9.6.1按 GB/T 11463 规定的方法进行试验，选用定时定数截尾试验方案（方案编号 1-3）。 9.6.2将 读写器 与储值 票 置于“非接触式 IC卡寿命试验机”进行连续和扣款出错率试验。 9.6.3结果应符合本规范 6.6的要求。 9.7 通讯接口试验 按本规范第 8 章 的功能要求逐项进行检查。 9.8 应用功能试验 按本规范中 5.

30、2 的功能要求逐项进行检查。 10 检验规则 10.1 检验分类 产品检验分出厂检验和型式检验 。 10.2 出厂检验 10.2.1每批产品必须由质量检验部门检验合格后，方准出厂。 10.2.2出厂检验按 GB/T 2828.1规定进行，采用逐批检 查一次抽样方案。其检验项目，顺序，不合格分类，合格质量水平（ AQL），检查水平（ IL）按 表 9 规定，批质量以每百单位产品不合格数表示。 表 9 出厂检验规则 试验顺序 检查项目 不合格分类 合格质量水平 检查水平 1 外观，标志 C 10 1 2 基本配置 3 结构联接件 4 防冲突 5 工作电压范围及功耗 6 场强 A 10 7 电磁兼容

31、 8 功率传输 A 2.5 9 工作频率 10 通讯速率 B 2.5 11 读写距离 12 读写时间 DB21/T 1639.2 2008 12 10.3 型式检验 10.3.1有 下列情况之一时，应进行型 式 检验 ： 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定 ； 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时 ； 正常生产时，应每累计生产 2000台进行一次型检验 ； 间隔一年以上再次生产时 ； 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 ； 国家质量监督机构提出型式检验的要求时。 10.3.2型式检验的样本应在出厂检验合格的批中随机抽取，样本大小 n=5。 10.3.3 型式检验前

32、，所有型式检验的样品应按出厂检验项目进行百分之百检查。若发 现有不合格品，则以合格的产品代替，同时应分析原因，将此情况载入型式检验报告，但不作为型式检验结果的依据。 10.3.4 型式检验按 GB/T 2829 规定进行，采用判别水平的一次抽样方案。其分组、试验顺试验项目、不合格质量水平、样本大小和判定数组应符合 表 10 规定。 10.3.5 若型式检验合格，经出厂检验合格的批，作为合格产品可以出厂或入库。若入库超过1年，则应重新进行出厂检验，合格后方能出厂。 10.3.6 若型式检验不合格，产品停止交收，并将已验收而未出厂的产品停止出厂。已出厂的产品，订、供货双方协商解决。此 时应分析原因

33、，提出解决办法并在生产中采取措施，直至新的型式检验合格才能恢复交收。 10.3.7经过型式检验的样品，不得作为合格品出厂。 表 10 型式检验规则 组别 试验 顺序 试验项目 试验方法 不合格 质量水平 样本大小 判定数组 Ac,Re 1 温度 GB 6587.2 30 3 0.1 2 湿度 GB 6587.3 3 振动 GB 6587.4 4 运输 GB 6587.6 电磁兼容 (除辐射指标外 ) GB 9254 50 1 0.1 III 平均无故 障工作时间 100000 小时 DB21/T 1639.2 2008 13 11 标志、包装、储存 11.1 标志 11.1.1 产品标志 制造

34、厂家名称和商标； 产品型号和制造计量器具许可标记和编号； 出厂日期和编号。 11.1.2包装储运指示标志 应符合 GB/T 191 规定，产品包装应有以下标志： 产品型号、名称； 制造厂家名称及详细地址； 制造计量器具许可证标记和编号； 产品数量、重量及体积； 装箱年、月。 11.2 包装 11.2.1读写器 包装应符合 GB/T 15454的有关规定，其中防护类型为防震、防潮包装。 11.2.2随同 读写器 包装 的文件 : 装箱单 1张 。 产品合格证 1张 。 产品使用说明书 1张 。 11.2.3随同 读写器 包装的附件 接线 1副 11.3 储存 读写器 在制造厂原包装条件下在室内保存（可堆放），其环境温度为 -10 +70，相对湿度不超过 90%，且空气中不应含有腐蚀性气体和有害物质。