GB/T 42025-2022 智能制造 射频识别系统 超高频RFID系统性能测试方法

　　ICS 35 . 240 . 50 CCS L 85

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 42025—2022

　　智能制造 射频识别系统

　　超高频 RFID系统性能测试方法

　　Intelligentmanufacturing—Radiofrequencyidentificationsystem—

　　TestmethodsforUHF RFID system performance

　　2022-10-12 发布 2023-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 42025—2022

　　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 符号和缩略语 1

　　5 一般测试要求 2

　　5 . 1 测试项目选择 2

　　5 . 2 标准大气条件 2

　　5 . 3 预处理 2

　　5 . 4 默认允差 2

　　5 . 5 测量不确定度 2

　　5 . 6 识别测试 2

　　5 . 7 读写测试 2

　　5 . 8 通信参数 3

　　5 . 9 标签排列 3

　　5 . 10 长度采样步长 4

　　5 . 11 速度采样步长 4

　　5 . 12 移动方向 4

　　5 . 13 测试报告 4

　　6 读写器抗扰度 5

　　6 . 1 测试目的 5

　　6 . 2 测试布置 5

　　6 . 3 测试步骤 5

　　6 . 4 测试报告 8

　　7 密集型读写器互扰 8

　　7 . 1 测试目的 8

　　7 . 2 测试布置 9

　　7 . 3 测试步骤 9

　　7 . 4 测试报告 9

　　8 标签环境适应性 10

　　8 . 1 测试目的 10

　　8 . 2 测试布置 10

　　8 . 3 测试步骤 10

　　8 . 4 测试报告 10

　　9 堆垛标签性能 10

　　9 . 1 测试目的 10

　　Ⅰ

　　GB/T 42025—2022

　　9 . 2 测试布置 10

　　9 . 3 测试步骤 11

　　9 . 4 测试报告 11

　　10 典型应用场景下的多标签访问能力 11

　　10 . 1 测试目的 11

　　10 . 2 测试布置 11

　　10 . 3 测试步骤 11

　　10 . 4 测试报告 12

　　11 典型应用场景下的移动速度 12

　　11 . 1 测试目的 12

　　11 . 2 测试布置 12

　　11 . 3 测试步骤 12

　　11 . 4 测试报告 12

　　附录 A(规范性) 典型应用场景 13

　　附录 B(资料性) 测试报告记录信息 17

　　参考文献 19

　　Ⅱ

　　GB/T 42025—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　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专利的责任。

　　本文件由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)提出并归口 。

　　本文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、北京中科佐迪克电子科技发展有限公司、广东中科臻恒信息技术有限公司、睿芯联科(北京)电子科技有限公司、北京智芯微电子科技有限公司、重庆唯申科技有限公司、四川华大恒芯科技有限公司、爱康普科技(大连)有限公司、高新兴智联科技有限公司、上海天臣射频技术有限公司、青岛海尔洗衣机有限公司、品冠物联科技有限公司。

　　本文件主要起草人：刘文莉、冯敬、王大庆、王立、管超、金学明、王文赫、时汉、陈柯、姚茜、周吉天白、张建平、冯进、王金龙、周立雄、孟毅、蒋宗清。

　　Ⅲ

　　GB/T 42025—2022

　　智能制造 射频识别系统

　　超高频 RFID系统性能测试方法

　　1 范围

　　本文件描述了用于智能制造的超高频 RFID 的系统性能测试的一般方法。

　　本文件适用于智能制造领域超高频 RFID 系统性能的测试。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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 17626 . 2—2018 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 . 4—2018 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

　　GB/T 17626 . 5—2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验

　　GB/T 17626 . 6—2017 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度

　　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 17626 . 11—2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

　　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—2013 信息技术 射频识别 800/900 MHz空中接口协议

　　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

　　读/写标签效率 read/writetag(s)efficiency

　　单位时间(s) 内成功读/写标签的次数。

　　3.2

　　标签识读灵敏度 tagreadsensitivity

　　标签成功完成一系列命令所需的最小载波功率。

　　3.3

　　标签反向散射功率 tagbackscatterpower

　　标签处于某一灵敏度水平时，成功完成一系列命令后返回的功率。

　　4 符号和缩略语

　　下列符号和缩略语适用于本文件。

　　1

　　GB/T 42025—2022

　　D：标签几何中心与读写器天线之间的距离

　　Da：读写器 a天线与标签之间的距离

　　Db：读写器 b 天线与标签之间的距离

　　Dc：读写器天线之间的距离

　　RFID：射频识别 (Radio Frequency Identification)

　　UID：用户标签标识符(User Tag Identifier)

　　5 一般测试要求

　　5 . 1 测试项目选择

　　本文件包含的测试项 目分为实验室环境下的基础性能测试以及现场环境下的应用性能测试两大类。

　　基础性能测试采用测试仪器对标签或读写器进行测试，得出标签或读写器的性能参数，具体包含以下测试项 目：

　　— 读写器抗扰度;

　　— 标签环境适应性;

　　— 堆垛标签性能。

　　应用性能测试采用标签和读写器进行互测，得出整体系统的性能参数，具体包含以下测试项 目：

　　— 密集读写器互扰;

　　— 堆垛标签性能;

　　— 典型应用场景下的多标签访问能力;

　　— 典型应用场景下的移动速度。

　　5 . 2 标准大气条件

　　除非另有规定，应在下列标准大气条件下进行测试：

　　a) 温度：15 ℃ ~35 ℃ ;

　　b) 相对湿度：25%~75% ;

　　c) 大气压：86 kPa~106 kPa。

　　5 . 3 预处理

　　测试对象应在测试环境中存放 24 h后再进行测试。

　　5 . 4 默认允差

　　除非另有规定，所给出量值的默认允差为 ±5%。

　　5 . 5 测量不确定度

　　应对测量结果进行不确定度分析。

　　5 . 6 识别测试

　　测试过程中以读写器获取标签 UID 为准。

　　5 . 7 读写测试

　　测试数据采用 0xAA 和 0x55 分别进行。 除非另有要求，读写操作对标签用户区第一个地址和最后一个地址进行。 如对其他存储地址进行测试，应在测试记录中注明。 测量时标签宜粘接于与其匹配的

　　2

　　GB/T 42025—2022

　　介质材料上，且在测试记录中注明介质材料。 若测量时将标签置于周围分布有干扰物体的环境下，在测试记录中应注明干扰物体的位置、排列等。

　　5 . 8 通信参数

　　测试过程中应依据 GB/T 29768—2013 对测试对象的通信参数进行配置。

　　5 . 9 标签排列

　　当采用两个以上的标签进行测试时，这组标签构成标签群。 标签群的几何排列可以是一维、二维和三维，分别见图 1、图 2 和图 3 。在规定的几何排列中标签的间距应是一致的。 标签的间距应是相邻标签几何中心之间的距离。 标签的最小间距应不小于标签天线长度最大值的 2 倍 。

　　图 1 一维标签排列

　　图 2 二维标签排列

　　图 3 三维标签排列

　　3

　　GB/T 42025—2022

　　5 . 10 长度采样步长

　　距离和范围测试应对系统的识别过程、读数据过程和写数据过程分别进行。 为了控制采样点的数量，缩短测试时间，可对不同的系统选取合适的采样步长，参考数值见表 1 。

　　表 1 采样步长

　　标签与读写器天线之间的距离(D)

　　参考步长值

　　D≤5 cm

　　1 . 0 cm

　　5 cm

　　1 . 0 cm

　　20 cm

　　5 . 0 cm

　　1 m

　　20 . 0 cm

　　D>10 m

　　1 . 0 m

　　5 . 1 1 速度采样步长

　　移动速度测试应对系统的识别过程、读数据过程和写数据过程分别进行。 为了控制采样点的数量，缩短测试时间，可对不同的系统选取合适的速度初始值和速度步长值，参考数值见表 2 。

　　表 2 速度初始值和步长值

　　速度初始值(建议)

　　参考速度步长值

　　0 . 1 m/ s

　　0 . 1 m/ s

　　5 . 12 移动方向

　　标签几何中心的原始位置与读写器天线的相对运动方向定义如图 4 所示，本文件采用 x、Y、Z 三个方向作为特征测试方向。 对于实际应用场景中的不规则方向，可根据应用需要采用合适的运动方向。

　　图 4 标签移动方向示意图

　　5 . 13 测试报告

　　测试报告应至少包括如下信息：

　　4

　　GB/T 42025—2022

　　a) 测试环境：测试地点、温度、湿度、大气压等;

　　b ) 标签：标签 UID等;

　　c) 读写器：读写器型号、天线特性、通信协议等;

　　d) 测试结果：测试数值;

　　e) 附加说明：标签数量、标签群排列形式、标签方向和贴附材料等。

　　6 读写器抗扰度

　　6 . 1 测试目的

　　本测试规定了在工业环境中的连续、暂态、传导和辐射骚扰以及包括静电放电情况下工作的读写器的抗扰度试验要求。

　　6 . 2 测试布置

　　受试设备(EUT)应在符合正常使用的最敏感的工作方式下进行试验。 应变动受试设备的布置以获得与典型使用和实际装置一致的最大敏感度。

　　如果设备是系统的一部分，或者可以连接辅助设备，那么设备在进行试验时应连接数量最少且有代表性的辅助设备。

　　如果制造商的技术规范特别要求外部保护装置或措施，并已在用户使用手册中明确做出规定，则应在具有外部保护装置或措施的情况下进行试验。

　　试验期间的布置和工况都应准确地记录在试验报告中。 对设备的每一项功能未必都能进行试验，在这种情况下，要选择最关键的工况来试验。

　　如果设备有许多类似的端口，或许多端口有类似的连接，那么应选择足够数量的端口来模拟实际工作状态，以保证涉及所有不同类型的终端。

　　应在产品规定的温度、湿度和气压范围内，以额定电源电压进行试验，除非基础标准另有规定。

　　读写器抗扰度试验布置如图 5 所示。

　　图 5 读写器抗扰度试验布置

　　6 . 3 测试步骤

　　本项测试的步骤如下。

　　a) 被测样品在测试前应保证功能和性能正常。

　　b ) 在无干扰状态下测量被测设备读写标签的效率。

　　c) 被测设备处于连续读写标签状态，按照表 3、表 4、表 5、表 6 和表 7 测试要求进行测试，试验应以单个的试验依次逐项进行，试验顺序是任意的。 测量试验期间被测设备的读/写标签效率。

　　d) 试验结束后，测量被测设备读/写标签效率。

　　e) 计算被测设备读/写标签效率的变化范围。

　　5

　　GB/T 42025—2022

　　表 3 外壳端口抗扰度试验

　　序号

　　环境现象

　　测试要求

　　单位

　　遵循标准

　　注释

　　附加性

　　能判据

　　1

　　工频磁场

　　50 , 60 30

　　Hz A/ m

　　GB/T 17626 . 8—2006

　　应该在适当的供电频率下进行试验，当 打算只在具有其中一个频率供电的区域中使用设备时，则仅对 该频率进行试验a

　　Ab

　　2

　　射频调幅电磁场

　　80~1 000

　　10

　　80%AM( 1 kHz)

　　MHz

　　V/ m

　　GB/T 17626 . 3—2016

　　规定的试验值是未调制的载波的有效值

　　Ab

　　3

　　静电放电

　　接触放电

　　±4(充电电压)

　　kV

　　GB/T 17626 . 2—2018

　　接触 放 电 适 用 于 导体外壳，空气放电适用于绝缘体外壳

　　Bb

　　空气放电

　　±8(充电电压)

　　kV

　　Bb

　　a 只应用于设备中包含有对磁场敏感的装置。

　　b 附加性能判据为 A：在试验期间和试验之后，设备应能按预定方式连续运行。 当设备按预定方式使用时，其性能降低或功能丧失不应低于无干扰的正常读写效率的 50% 。

　　附加性能判据为 B：在试验之后，设备应能按预定方式连续运行。 当设备按预定方式使用时，其性能降低或功能丧失不应低于无干扰的正常读写效率的 50% 。在试验期间，允许性能降低，但实际工作状态或存储的数据不允许改变。

　　表 4 信号端口抗扰度试验

　　序号

　　环境现象

　　测试要求

　　单位

　　遵循标准

　　注释

　　附加性能判据

　　1

　　射频共模

　　0 . 15~80

　　10

　　80%AM( 1 kHz)

　　MHz V

　　GB/T 17626 . 6—2017

　　规定 的 试 验 值 是 未调 制 的 载 波 的 有效值a, b

　　Ad

　　2

　　快速瞬变

　　±1(充电电压) 5 / 50(Tr /Th ) 5(重复频率)

　　kV ns

　　kHz

　　GB/T 17626 . 4—2018

　　使用容性藕合夹b

　　Bd

　　3

　　浪涌(冲击)线-地

　　1 . 2 / 50 ( 8 / 20)(Tr /Th ) ±1(开路电压)

　　μs

　　kV

　　GB/T 17626 . 5—2019

　　c

　　Bd

　　a 试验值也可以按注入 150 Ω负载的等效电流来确定。

　　b 仅适用于连接有电缆地端口，根据制造商地功能技术规范，那些电缆的总长度可超过 3 m。

　　c 仅适用于连接有电缆地端口，根据制造商地功能技术规范，那些电缆的总长度可超过 30 m。

　　d 附加性能判据为 A：在试验期间和试验之后，设备应能按预定方式连续运行。 当设备按预定方式使用时，其性能降低或功能丧失不应低于无干扰的正常读写效率的 50% 。

　　附加性能判据为 B：在试验之后，设备应能按预定方式连续运行。 当设备按预定方式使用时，其性能降低或功能丧失不应低于无干扰的正常读写效率的 50% 。在试验期间，允许性能降低，但实际工作状态或存储的数据不允许改变。

　　6

　　GB/T 42025—2022

　　表 5 直流电源输入、输出抗扰度试验

　　序号

　　环境现象

　　测试要求

　　单位

　　遵循标准

　　注释

　　附加性

　　能判据

　　1

　　射频共模

　　0 . 15~80

　　10

　　80%AM( 1 kHz)

　　MHz V

　　GB/T 17626 . 6—2017

　　规定 的 试 验 值 是 未调 制 的 载 波 的 有效值a

　　Ac

　　2

　　快速瞬变

　　±2(充电电压) 5 / 50(Tr /Th ) 5(重复频率)

　　kV ns

　　kHz

　　GB/T 17626 . 4—2018

　　b

　　Bc

　　3

　　浪涌(冲击)线-地

　　线-线

　　1 . 2 / 50 ( 8 / 20 )(Tr /Th ) ±0 . 5(开路电压)

　　±0 . 5(开路电压)