DB32 T 3739-2020 信息技术 RFID标签 动态环境下识读距离测量方法.pdf

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1、 ICS 35.240.15 L 64 DB32 江苏省 地 方 标 准 DB 32/T 3739 2020 信息技术 RFID 标签 动态环境下 识读距离测量方法 Information technology Radio frequency identification tag Reading distance test method in dynamic environment 2020-02-06 发布 2020-03-01 实施 江苏省市场监督管理局 发布 DB32/T 3739-2020 I 目 次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 测量方法

2、.2 4.1 测量环境要求 . 2 4.2 仪器与设备 . 3 4.3 测量步骤 . 3 4.4 结果 报告 . 4 附录 A（资料性附录） 测量系统结构 示意图 . 5 附录 B（资料性附录） 单标签识读距离测量系统布置 示意图 . 6 附录 C（ 资料 性附录） 多标签防碰撞识读距离测量系统布置 示意图 . 7 附录 D（资料性附录） 不确定度评定 . 8 参考文献 . 10 DB32/T 3739-2020 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009 给出的规则起草。 本标准由江苏省质量和标准化研究院提出。 本标准由江苏省市场监督管理局归口。 本标准起草单位： 江苏省质量和标准

3、化研究院、南京航空航天大学、江苏省电子信息产品质量监督 检验研究院、南京师范大学、南京林业大学、 江苏稻源微电子有限公司、上扬无线射频科技扬州有限公 司。 本标准主要起草人：俞晓磊、赵志敏、黄钰、刘振鲁、胡冶、吕凌、陈炜、葛学峰、刘云飞、刘琰、 徐凯、邓元明。 DB32/T 3739-2020 1 信息技术 RFID 标签 动态环境下识读距离测量方法 1 范围 本标准规定了 RFID标签动态环境下识读距离测量环境要求、仪器与设备、测量步骤、结果报 告。 本标准 适用于中心频率范围为 800MHz-1000MHz，空中接口协议符合 ISO/IEC 18000-6或者 GB/T 29768或者 G

4、JB 7377.1的 RFID标签 识读距离的测量。 2 规范性引用文件 下列文件对于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 29261.3 2012 信息技术 自动识别和数据采集技术 词汇 第 3 部分：射频识别 GB/T 29768 信息技术 射频识别 800/900 MHz 空中接口协议 GJB 7377.1 军用射频识别空中接口 第 1 部分： 800/900MHz 参数 ISO/IEC 18000-6 信息技术 针对物品管理的射频识别 第 6 部分： 860 MHz9

5、60 MHz 空中接口通 信参数（ Information technology Radio frequency identification for item management Part 6: Parameters for air interface communications at 860 MHz to 960 MHz General） ISO/IEC 18046-1 信息技术 射频识别装置性能试验方法 第 1部分： 系统性能测试方法（ Information technology Radio frequency identification device performance t

6、est methods Part 1: Test methods for system performance） 3 术语和定义 GB/T 29261.3 2012 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 识读距离 reading distance 读写器能够有效识别 RFID标签时， RFID读写器天线 几何中心 至 RFID标签几何中心的最大直线 距离。 3.2 RFID 多标签防碰撞识读距离 RFID multi-tag anti-collision reading distance RFID标签群被读写器全部有效识别时， RFID读写器天线几何中心至 RFID标签群几何中心的最

7、 大直线距离。 注：当 RFID标签群中一个或多个 RFID标签不能被读写器识别时，该距离为无效识读距离（ N/A）。 4 测量方法 DB32/T 3739-2020 2 4.1 测量环境要求 4.1.1 电磁环境 测量时的电磁环境应符合下列要求： a） 使用手持式频谱分析仪对测量空间进行分析，在 测量 时电磁环境中的干扰 应不大于 -50dB （ uV/m） （ 500MHz1500MHz）， 应 保证在测量环境中不存在其他有明显影响的射频辐射。 使用 时， 设置频谱分析仪中心频点为 1000MHz， Span为 1000MHz， RBW为 10MHz，检波方式为平均值 检波， 沿 标签移动

8、轨道进行测试，每隔 1m测试一次并记录结果 ， 若所测 各 点 频谱峰值 皆不大于 -50dB （ uV/m） ，即认为此环境满足 测量 要求 ； b）测量系统读写器宜使用 圆极化天线 ，使用时应 规定左旋极化还是右旋极化 ，应与被测标签 的极化方向一致，从而适应 RFID标签天线最大辐射方向； c）测量开始前应当确认 RFID标签符合 的空中接口协议 。在距离测量中，如读写器能够设置在 单一频率，则固定其频点进行工作；如读写器不支持固定频点，则其调频规则及范围应满足当地无 线电管理委员会对频率范围、驻留时间等跳频规定。 读写器应符合 ISO/IEC 18000-6或者 GB/T 29768

9、或者 GJB 7377.1规定的空中接口协议，具体参数设置见表 1。测量时，读写器 指令 设 为 盘点命令或 Read命令 ； d）应定期对测量系统进行全面检查。在每次测量试验开始前，可使用已知的测量对象进行确 定性测量，并将结果与月度检查结果记录进行比对，为测量系统提供一个合理的稳 定性保证。 表 1 读写器参数设置 序号 参数 GB/T29768 GJB7377.1 ISO/IEC 18000-6B ISO/IEC 18000-6C 1 前向链路基准 时间 6.25us /12.5us 6.25us /12.5us 6.25us /12.5us /25us 6.25us /12.5us /

10、25us 2 前向编码 TPP TPP Manchester PIE 3 调制方式 DSB-ASK/ SSB-ASK DSB-ASK/SSB -ASK DSB-ASK/ SSB-ASK/PR-ASK DSB-ASK/ SSB-ASK/PR-ASK 4 反向编码 FM0/Miller FM0/Miller FM0 FM0/Miller 5 反向链路频率 （ BLF） 64kHz /137.14kHz /174.55kHz /320kHz /128kHz /274.29kHz /349.09kHz /640kHz 80kHz /160kHz /320kHz /640kHz 40kHz /64kHz

11、 /80kHz /160kHz /256kHz /320kHz /640kHz 40kHz /64kHz /80kHz /120kHz /160kHz /256kHz /320kHz /640kHz 6 信道带宽 250kHz 250kHz 250kHz 250kHz 7 频率范围 920MHz 925MHz 920MHz 925MHz 920MHz 925MHz 920MHz 925MHz 4.1.2 温度与湿度 测量时的环境温湿度应符合下列要求： a）温度： 15 30 ； DB32/T 3739-2020 3 b）相对湿度： 40%60% 。 4.2 仪器与设备 测量系统结构参见附录 A

12、中的图 A.1。其中，激光测距传感器测量范围为（ 040） m，最大允许 误差为 1mm/m， RFID读写器发 射功率可调可控。 RFID标签 在距地面高度 1m水平轨道上运动，运 动速度 宜 小于 30m/min，且 RFID读写器 天线与标签的几何中心位于同一水平高度。 4.3 测量步骤 4.3.1 单标签识读距离 单标签识读距离测量系统布置参见附录 B中的图 B.1，具体测量步骤如下： a）在货物传输带上架设工作台，工作台一端放置反光板，另一端放置单个 RFID标签，设定工 作台高度和货物传输带传输速度 ； b）安装传感器，系统一侧安置光学升降平台，光学升降平台一端安装激光测距传感器，

13、另一 端安置 RFID读写器天线，调节光学升降平台，使得激光测距传感器 发出的测距 光束正对反射板， RFID读写器天线辐射方向指向 RFID标签 ； 注：调节光学升降平台，检查反射板上的激光点位置，若无明显偏移，表明测距光束正对反射板；若有明显偏移， 调整反射板或激光测距传感器的角度，重复上述操作，直至测距光束正对反射板。 c) 传输带连同工作台向激光测距传感器方向运动， RFID标签进入 RFID读写器天线辐射场。当 RFID读写器天线感应到 RFID标签反射的射频信号时， RFID读写器产生跳变信号 ； d) 测距， RFID读写器通过串口通信的方式将 c） 步骤产生的跳变信号发送给激光

14、测距传感器， 启动测距程序，测量激光测距传感器到反射板的距离值，即 RFID读写器天线到 RFID标签的距离， 为本次测量获得的动态环境下 RFID标签的识读距离。 4.3.2 多标签 防碰撞 识读距离 多标签 防碰撞 识读距离测量系统布置 参 见 附录 C中的图 C.1，具体测量步骤如下： a) 在货物传输带上架设工作台，工作台一端放置反光板，另一端放置多个 RFID标签 ， 标签数 目作为已知参数输入系统， 标签排列应按照图 1的规则进行布置， 设定工作台高度和货物传输带传 输速度 ； b) 安装传感器，系统一侧安置光学升降平台，光学升降平台一端安装激光测距传感器，另一 端安置 RFID读

15、写器天线，调节光学升降平台， 使得激光测距传感器 发出的测距 光束正对反射板， RFID读写器天线辐射方向指向 RFID标签群几何中心； 注：调节光学升降平台，检查反射板上的激光点位置，若无明显偏移，表明测距光束正对反射板；若有明显偏移， 调整反射板或激光测距传感器的角度，重复上述操作，直至测距光束正对反射板。 c) 传输带连同工作台向激光测距传感器方向运动， RFID标签进入 RFID读写器天线辐射场。当 RFID读写器天线感应到所有 RFID标签反射的射频信号时， RFID读写器产生跳变信号 ； d) 测距， RFID读写器通过串口通信的方式将 c） 步骤产生的跳变信号发送给激光测距传感器

16、， 启动测距程序，测量激光测距传感器到反射板的距离值，即 RFID读写器天线到 RFID标签群 的距离， 为本次测量获得的动态环境下 RFID多标签防碰撞识读 距离。 DB32/T 3739-2020 4 注： 图中的泡沫板是针对 普通 RFID标签测量时使用，电导率宜为 10S/m 15S/m。针对抗金属标签等特殊 RFID标 签， 测量时可选用其他介质，并在原始记录中记载。 图 1 多标签排列图 4.4 结果报告 结果 报告 应满足下列要求： a） 测量次数应不小于 10次 ，分别记录每次测量结果，并将 多次测量 的 平均值 作为最终测量结 果 ， 每次测量应保证标签和读写器天线高度固定；

17、 b）在 结果 报告中应给出 最终测量 结果的扩展不确定度， 其评定参 见附录 D； c） 原始记录和结果 报告中应有 测量 现场环境参数记录（包括：温度、湿度、大气压、电磁场 强度等）以及 RFID读写器发射功率设置值 以及在该功率下的接收灵敏度 、 天线增益和方向图、馈 线损耗、货物传输带的传输速度、试 验现场布置示意图或实物图片。 在多标签防碰撞识读距离测量 后，原始记录和 结果 报告中 测量 现场布置示意图 还应 给出标签群排列的几何 分布 参数。 注：读写器灵敏度测试参见 ISO/IEC 18046-1。 DB32/T 3739-2020 5 A A 附 录 A （资料性附录） 测量

18、系统结构示意图 测量系统结构如图 A.1所示。 图 A.1测量系统结构 示意图 DB32/T 3739-2020 6 B B 附 录 B （资料性附录） 单标签识读距离测量系统布置示意图 单标签识读距离测量系统布置如图 B.1所示。 图 B.1 单标签识读距离测量系统布置 示意图 DB32/T 3739-2020 7 C C 附 录 C （资料性附录） 多标签防碰撞识读距离测量系统布置示意图 多标签防碰撞识读距离测量系统布置如图 C.1所示。 图 C.1 多标签防碰撞识读距离测量系统布置 示意图 DB32/T 3739-2020 8 D D 附 录 D （资料性附录） 不确定度评定 D.1 距

19、离示值 使用激光测距传感器对一个 RFID标签进行 n次重复测量，利用贝塞尔公式计算单次 RFID标签 识读距离测量的标准偏差 a，作为距离示值的标准不确定度，其计算见公式（ D.1）。 2 1 () 1 n ii xxa n .（ D.1） 式中： n 测量次数； a 测量的标准偏差； x 测量的平均值； ix 第 i次测量值。 测量的平均值由公式（ D.2）给出。 1 n ii xx n .（ D.2） D.2 激光测距仪（激光测距传感器）的校正值 D.2.1 由激光测距仪距离校正值的扩展不确定度 1mm 2Uk .（ D.3） D.2.2 距离的标准不确定度 2 1 m m 2 0 .5

20、 m mUb .（ D.4） D.2.3 计算合成标准不确定度 22u a b .（ D.5） D.2.4 覆盖因子（ 2k ）时的计算扩展不确定度 DB32/T 3739-2020 9 2Uu .（ D.6） D.2.5 激光测距仪检测 RFID标签识读距离，测量的扩展不确定度 ( 2)Uk .（ D.7） DB32/T 3739-2020 10 参 考 文 献 1 EPCglobal Standard Radio frequency identity protocols class-1 generation-2 UHF RFID conformance requirements Versi

21、on 1.0.6 2 EPCglobal Standard Radio frequency identity protocols class-1 generation-2 UHF RFID protocol for communications at 860MHz-960MHz Version 1.2.0 3 EPCglobal Standard Dynamic test: Door portal test methodology for applied tag performance dynamic testing Rev 1.0.9 4 EPCglobal Standard Dynamic test: Conveyor portal test methodology for applied tag performance dynamic testing Rev 1.1.4 5 俞晓磊 . 典型物联网环境下 RFID 防碰撞及动态测试关键技术：理论与实践 . 北京 : 科学出版社 , 2015 _