半无源射频标签通用技术规范

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半无源射频标签通用技术规范

General technical specifications for semi passive tag

AIMC 0011—2007

中国自动识别技术协会标准

目    次

前    言    III

1 范围    1

2 规范性引用文件    1

3 术语和定义    1

4 标签结构、工作原理与分类    2

4.1 结构    2

4.2 工作原理    3

4.3 分类    5

5 技术要求    5

5.1 读距离    5

5.2 写距离    5

5.3 休眠功耗    5

5.4 接收功耗    5

5.5 发射功耗    6

5.6 抗静电    6

5.7 电磁兼容性    6

5.8 工作寿命    6

6 物理特性    6

6.1 机械特性    6

6.2 环境特性    6

6.3 密封性    6

6.4 抗腐蚀    6

6.5 抗紫外线    6

6.6 环保    6

7 试验方法    6

7.1 电气性能指标    6

7.2 机械特性    8

7.3 环境特性    8

7.4 密封性    8

7.5 抗腐蚀    8

7.6 抗紫外线    8

7.7 环保    8

8 包装    8

8.1 包装    8

8.2 包装标志    8

1前    言

本标准规范了半无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半无源射频标签的设计、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：大连维深自动识别技术有限公司、深圳市远望谷信息技术股份有限公司、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、北京通用科技有限公司、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

半无源射频标签通用技术规范

11　范围

本标准规范了半无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。

本标准适用于半无源射频标签的设计、制造及应用。

12　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 17618-1998 信息技术设备抗扰度限值和测量方法

GB 9254-1998 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

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 2423.10-1995 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/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 2423.2-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温

GB/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 2423.3-2006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 4796-2001 电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级

GB/T 2423.23-1995  电工电子产品环境试验 试验Q:密封

GB/T 26.3-1981 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/T 2424.10-1993 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/T 5170.9-1996 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

GB 9969.1-1998 工业产品使用说明书 总则

GB/T 191-2000  包装储运图示标志 包装储运图示标志 

ISO 19762 INFORMATION TECHNOLOGY - AUTOMATIC IDENTIFICATION AND DATA CAPTURE (AIDC) TECHNIQUES - HARMONIZED VOCABULARY 自动识别（AIDC）词汇表

13　术语和定义

下列术语和定义适用于本标准，其它参照ISO 19762。

13.1　射频识别  radio frequency identification (RFID)

利用无线电射频通讯技术实现短程数据双向通信，对目标进行识别。

13.2　射频标签 RF tag

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。

13.3　半无源射频标签  semi passive tag 

具有内置电源，采用负载反射调制方式传送信息的射频标签。

13.4　有源射频标签  active tag 

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。

13.5　抗静电 ESD electrostatic discharge test

对静电所产生瞬间高电流的冲击的抵抗能力。

13.6　抗冲击力  strike test

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。

13.7　读距离read range

在特定环境下，RFID系统能可靠地读取到预定标签的距离。

13.8　写距离write range

在特定环境下，RFID系统能可靠地写到预定标签的距离。

13.9　失电状态lose power status

指半无源射频标签未加电源或电源不足时的状态。

13.10　休眠状态sleep status

指半无源射频标签处于寂静待命最省电的状态。

13.11　接收状态receive status

指半无源射频标签经上电或唤醒进入接收命令的状态。]

13.12　发射状态transmit status

指半无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。

13.13　配置状态configure status

指半无源射频标签变更或刷新工作模式的状态。

13.14　等效辐射功率effective radiated power

射频标签或读写器辐射的最大有效射频功率。

13.15　休眠功耗 sleep supply power

半无源射频标签处于休眠状态时的电源功耗。

13.16　接收功耗 receive supply power

半无源射频标签处于接收状态时的电源功耗。

13.17　发射功耗 transmit supply power

半无源射频标签处于发射状态时的电源功耗。

13.18　射频前端 RF front end

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。

13.19　全双工full duplex

指同时双向通信的一种通信方式。

13.20　半双工 half duplex

指同时只能单向通信的一种通信方式。

14　标签结构、工作原理与分类

14.1　结构

半无源射频标签由天线、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包装组成（见图1）。

图1 半无源射频标签组成

14.2　工作原理

半无源射频标签是一个具有完整接收功能和半完整发射功能的半双工无线装置。半无源射频标签的工作原理如图2所示。

图2半无源射频标签基本原理方框图

注：虚线表示供电，实线表示信号，箭头表示方向

半无源射频标签兼具有源射频标签和无源射频标签部分特征，内置电池与有源射频标签相同，采用负载反射调制技术与无源射频标签相同。半无源射频标签与读写器之间的作用关系原理如图3所示。通过带频能量的激励，可唤醒处于休眠状态下的半无源射频标签。被唤醒的半无源射频标签进入接收待命状态、或预设的直接发送信息的发射状态。

图3 半无源射频标签工作原理

由图3所示原理，半无源射频标签不可实现全双工工作。

半无源射频标签根据设计，可以偏向突出无源射频标签特征，也可以偏向有源射频标签特征。半无源射频标签可以具有单一的工作模式或多种可配置的工作模式。半无源射频标签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。图4示出了半无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。

图4 半无源射频标签的状态转换图

注：虚线表示掉电，实线表示进入，点划线表示结束，箭头表示转换方向

14.3　分类

按照工作模式分类

按照读写器与半无源射频标签的工作模式：读写器先讲（RTF）和标签先讲（TTF），半无源射频标签可分为RTF半无源射频标签和TTF半无源射频标签两种。如果设定两种工作模式可以相互转换，则需通过配置变更来实现。半无源射频标签与读写器之间的工作模式如图5所示。

图5 半无源射频标签与读写器之间的工作模式及转换关系

按照读写方式分类

按照读写方式分类可以分为：只读半无源射频标签和可读写半无源射频标签。

按照电池使用情况分类

按照半无源射频标签的电池是否可以更换，可分为电池可更换的半无源射频标签（长寿命重复使用），电池不可更换的半无源射频标签（一次性使用）。 

按照频率分类

半无源射频标签的工作频率允许对应一个工作频段，读写器在工作频段内可以定频工作或跳频工作，半无源射频标签具有设计频段内随读写器发射射频的自适应性。可按半无源射频标签适用的工作频段不同进行分类

15　技术要求

15.1　读距离

范围：0～10m。

15.2　写距离

小于等于读距离。

15.3　休眠功耗

范围： 5-100µW

15.4　接收功耗

范围： 10-50mW

15.5　发射功耗

等同接收功耗。

15.6　抗静电

符合GB/T17618-1998的要求,基础标准为GB/T1726.2-1998中“表1 2级要求”。

15.7　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。

15.8　工作寿命

参照GB/T 26.3-1981，工作寿命：大于2年。

16　物理特性

16.1　机械特性

抗冲击力

符合GB/T 2423.5-1995 中的有关规定。

机械振动

符合GB/T 2423.10-1995 中的有关规定。

跌落

符合“GB/T 2423.8-1995电工电子产品环境试验 第二部分: 试验方法 试验Ed: 自由跌落”的有关规定。

16.2　环境特性

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。

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。

工作湿度

符合GB/T2423.3-2006中“5.严酷等级”中的规定。

存储湿度

符合GB/T2423.3-2006中“5.严酷等级”中的规定。

16.3　密封性

符合GB/T 4796-2001  的有关规定。

16.4　抗腐蚀

符合GB/T 4796-2001 的有关规定。

16.5　抗紫外线

符合GB/T 4796-2001 的有关规定。

16.6　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/T113-2006 电子信息产品污染控制标识要求》、信息产业部颁标准《SJ/T 11363-2006 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》有关规定。

17　试验方法

17.1　电气性能指标

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辐射场的中心位置，半无源射频标签输出射频功率为等效辐射功率，读取标签ID号的成功率要求达到50%以上。半无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足5.1要求。

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。半无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。

休眠功耗

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休眠状态下的半无源射频标签的供电端相连，测试该标签在该状态时的电流，使用电压表测试半无源射频标签的电压，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5.3的要求。

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半无源射频标签的供电端相连，测试该标签在该状态时的电流，使用电压表测试半无源射频标签的电压，从而得到功耗，符合5.4的要求。

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。

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半无源射频标签的供电端相连，测试该半无源射频标签在该状态时的电流，使用电压表测试半无源射频标签的电压，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5.5的要求。

抗静电

按照GB/T1726.2-1998 8.3中的要求进行试验，符合5.6的要求。

电磁兼容性

按照GB 9254-1998  7.2中的要求进行试验，符合5.7的要求。

工作寿命

按照GB/T 26.3-1981中的要求进行试验，符合5.8的要求。

17.2　机械特性

抗冲击力

按GB/T 2423.5-1995 中的要求进行试验，符合6.1.1的要求。

机械振动

按GB/T 2423.10-1995 中的要求进行试验，符合6.1.2的要求。

跌落

按GB/T 2423.8-1995 中的要求进行试验，符合6.1.3的要求。

17.3　环境特性

工作温度

低温试验参照GB/T 2423.1-2001 中的要求进行试验，符合6.2.1的要求。

高温试验参照GB/T 2423.2-2001 中的要求进行试验，符合6.2.1的要求。

存储温度

低温试验参照GB/T 2423.1-2001 中的要求进行试验，符合6.2.2的要求。

高温试验参照GB/T 2423.2-2001  中的要求进行试验，符合6.2.2的要求。

工作湿度

参照GB/T 2424.34-2005 中的要求进行试验，符合6.2.3的要求。

存储湿度

参照GB/T 2424.34-2005 中的要求进行试验，符合6.2.4的要求。

17.4　密封性

参照GB/T2423.23-1995 中的要求进行试验，符合6.3的要求。

17.5　抗腐蚀

参照GB/T 2424.10-1993 中的要求进行试验，符合6.4的要求。

17.6　抗紫外线

参照GB/T 5170.9-1996 中的要求进行试验，符合6.5要求。

17.7　环保

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/T 11365-2006 电子信息产品中有毒有害物质的检测方法》”试验，符合6.7要求。

18　包装

18.1　包装

一般情况下附带随机文件有：

•产品合格证；

•符合GB9969.1-1998规定的使用说明书；

•装箱单。

18.2　包装标志

符合GB191—2000的相关规定，通常设有：

•制造厂名称及地址；

•产品名称和型号。