信息技術 RFID標簽 動態(tài)環(huán)境下識讀距離測量方法

DB32/TXXXXX—XXXX信息技術RFID標簽動態(tài)環(huán)境下識讀距離測量方法范圍本標準規(guī)定了RFID標簽動態(tài)環(huán)境下識讀距離測量環(huán)境要求、儀器與設備、測量步驟、結果報告。本標準適用于中心頻率范圍為800MHz-1000MHz，空中接口協議符合ISO/IEC18000-6或者GB/T29768或者GJB7377.1的RFID標簽識讀距離的測量。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T29261.3—2012信息技術自動識別和數據采集技術詞匯第3部分：射頻識別GB/T29768信息技術射頻識別800/900MHz空中接口協議GJB7377.1軍用射頻識別空中接口第1部分：800/900MHz參數ISO/IEC18000-6 信息技術針對物品管理的射頻識別第6部分：860MHz~960MHz空中接口通信參數（Informationtechnology—Radiofrequencyidentificationforitemmanagement—Part6:Parametersforairinterfacecommunicationsat860MHzto960MHzGeneral）ISO/IEC18046-1 信息技術射頻識別裝置性能試驗方法第1部分：系統(tǒng)性能測試方法（Informationtechnology—Radiofrequencyidentificationdeviceperformancetestmethods—Part1:Testmethodsforsystemperformance）術語和定義GB/T29261.3—2012界定的以及下列術語和定義適用于本文件。識讀距離 readingdistance 讀寫器能夠有效識別RFID標簽時，RFID讀寫器天線幾何中心至RFID標簽幾何中心的最大直線距離。RFID多標簽防碰撞識讀距離 RFIDmulti-taganti-collisionreadingdistance RFID標簽群被讀寫器全部有效識別時，RFID讀寫器天線幾何中心至RFID標簽群幾何中心的最大直線距離。注：當RFID標簽群中一個或多個RFID標簽不能被讀寫器識別時，該距離為無效識讀距離（N/A）。測量方法測量環(huán)境要求電磁環(huán)境測量時的電磁環(huán)境應符合下列要求：a）使用手持式頻譜分析儀對測量空間進行分析，在測量時電磁環(huán)境中的干擾應不大于-50dB（uV/m）（500MHz~1500MHz），應保證在測量環(huán)境中不存在其他有明顯影響的射頻輻射。使用時，設置頻譜分析儀中心頻點為1000MHz，Span為1000MHz，RBW為10MHz，檢波方式為平均值檢波，沿標簽移動軌道進行測試，每隔1m測試一次并記錄結果，若所測各點頻譜峰值皆不大于-50dB（uV/m），即認為此環(huán)境滿足測量要求；b）測量系統(tǒng)讀寫器宜使用圓極化天線，使用時應規(guī)定左旋極化還是右旋極化，應與被測標簽的極化方向一致，從而適應RFID標簽天線最大輻射方向；c）測量開始前應當確認RFID標簽符合的空中接口協議。在距離測量中，如讀寫器能夠設置在單一頻率，則固定其頻點進行工作；如讀寫器不支持固定頻點，則其調頻規(guī)則及范圍應滿足當地無線電管理委員會對頻率范圍、駐留時間等跳頻規(guī)定。讀寫器應符合ISO/IEC18000-6或者GB/T29768或者GJB7377.1規(guī)定的空中接口協議，具體參數設置見表1。測量時，讀寫器指令設為盤點命令或Read命令；d）應定期對測量系統(tǒng)進行全面檢查。在每次測量試驗開始前，可使用已知的測量對象進行確定性測量，并將結果與月度檢查結果記錄進行比對，為測量系統(tǒng)提供一個合理的穩(wěn)定性保證。表1讀寫器參數設置序號參數GB/T29768GJB7377.1ISO/IEC18000-6BISO/IEC18000-6C1前向鏈路基準時間6.25us/12.5us6.25us/12.5us6.25us/12.5us/25us6.25us/12.5us/25us2前向編碼TPPTPPManchesterPIE3調制方式DSB-ASK/SSB-ASKDSB-ASK/SSB-ASKDSB-ASK/SSB-ASK/PR-ASKDSB-ASK/SSB-ASK/PR-ASK4反向編碼FM0/MillerFM0/MillerFM0FM0/Miller5反向鏈路頻率（BLF）64kHz/137.14kHz/174.55kHz/320kHz/128kHz/274.29kHz/349.09kHz/640kHz80kHz/160kHz/320kHz/640kHz40kHz/64kHz/80kHz/160kHz/256kHz/320kHz/640kHz40kHz/64kHz/80kHz/120kHz/160kHz/256kHz/320kHz/640kHz6信道帶寬250kHz250kHz250kHz250kHz7頻率范圍920MHz~925MHz920MHz~925MHz920MHz~925MHz920MHz~925MHz溫度與濕度測量時的環(huán)境溫濕度應符合下列要求：a）溫度：15℃~30℃；b）相對濕度：40%~60%。儀器與設備測量系統(tǒng)結構參見附錄A中的圖A.1。其中，激光測距傳感器測量范圍為（0~40）m，最大允許誤差為±1mm/m，RFID讀寫器發(fā)射功率可調可控。RFID標簽在距地面高度1m水平軌道上運動，運動速度宜小于30m/min，且RFID讀寫器天線與標簽的幾何中心位于同一水平高度。測量步驟單標簽識讀距離單標簽識讀距離測量系統(tǒng)布置參見附錄B中的圖B.1，具體測量步驟如下：a）在貨物傳輸帶上架設工作臺，工作臺一端放置反光板，另一端放置單個RFID標簽，設定工作臺高度和貨物傳輸帶傳輸速度；b）安裝傳感器，系統(tǒng)一側安置光學升降平臺，光學升降平臺一端安裝激光測距傳感器，另一端安置RFID讀寫器天線，調節(jié)光學升降平臺，使得激光測距傳感器發(fā)出的測距光束正對反射板，RFID讀寫器天線輻射方向指向RFID標簽；注：調節(jié)光學升降平臺，檢查反射板上的激光點位置，若無明顯偏移，表明測距光束正對反射板；若有明顯偏移，調整反射板或激光測距傳感器的角度，重復上述操作，直至測距光束正對反射板。c)傳輸帶連同工作臺向激光測距傳感器方向運動，RFID標簽進入RFID讀寫器天線輻射場。當RFID讀寫器天線感應到RFID標簽反射的射頻信號時，RFID讀寫器產生跳變信號；d)測距，RFID讀寫器通過串口通信的方式將c）步驟產生的跳變信號發(fā)送給激光測距傳感器，啟動測距程序，測量激光測距傳感器到反射板的距離值，即RFID讀寫器天線到RFID標簽的距離，為本次測量獲得的動態(tài)環(huán)境下RFID標簽的識讀距離。多標簽防碰撞識讀距離多標簽防碰撞識讀距離測量系統(tǒng)布置參見附錄C中的圖C.1，具體測量步驟如下：a)在貨物傳輸帶上架設工作臺，工作臺一端放置反光板，另一端放置多個RFID標簽，標簽數目作為已知參數輸入系統(tǒng)，標簽排列應按照圖1的規(guī)則進行布置，設定工作臺高度和貨物傳輸帶傳輸速度；b)安裝傳感器，系統(tǒng)一側安置光學升降平臺，光學升降平臺一端安裝激光測距傳感器，另一端安置RFID讀寫器天線，調節(jié)光學升降平臺，使得激光測距傳感器發(fā)出的測距光束正對反射板，RFID讀寫器天線輻射方向指向RFID標簽群幾何中心；注：調節(jié)光學升降平臺，檢查反射板上的激光點位置，若無明顯偏移，表明測距光束正對反射板；若有明顯偏移，調整反射板或激光測距傳感器的角度，重復上述操作，直至測距光束正對反射板。c)傳輸帶連同工作臺向激光測距傳感器方向運動，RFID標簽進入RFID讀寫器天線輻射場。當RFID讀寫器天線感應到所有RFID標簽反射的射頻信號時，RFID讀寫器產生跳變信號；d)測距，RFID讀寫器通過串口通信的方式將c）步驟產生的跳變信號發(fā)送給激光測距傳感器，啟動測距程序，測量激光測距傳感器到反射板的距離值，即RFID讀寫器天線到RFID標簽群的距離，為本次測量獲得的動態(tài)環(huán)境下RFID多標簽防碰撞識讀距離。注：圖中的泡沫板是針對普通RFID標簽測量時使用，電導率宜為10S/m~15S/m。針對抗金屬標簽等特殊RFID標簽，測量時可選用其他介質，并在原始記錄中記載。圖1多標簽排列圖結果報告結果報告應滿足下列要求：a）測量次數應不小于10次，分別記錄每次測量結果，并將多次測量的平均值作為最終測量結果，每次測量應保證標簽和讀寫器天線高度固定；b）在結果報告中應給出最終測量結果的擴展不確定度，其評定參見附錄D；c）原始記錄和結果報告中應有測量現場環(huán)境參數記錄（包括：溫度、濕度、大氣壓、電磁場強度等）以及RFID讀寫器發(fā)射功率設置值以及在該功率下的接收靈敏度、天線增益和方向圖、饋線損耗、貨物傳輸帶的傳輸速度、試驗現場布置示意圖或實物圖片。在多標簽防碰撞識讀距離測量后，原始記錄和結果報告中測量現場布置示意圖還應給出標簽群排列的幾何分布參數。注：讀寫器靈敏度測試參見ISO/IEC18046-1。

（資料性附錄）

測量系統(tǒng)結構示意圖測量系統(tǒng)結構如圖A.1所示。圖A.1測量系統(tǒng)結構示意圖

（資料性附錄）

單標簽識讀距離測量系統(tǒng)布置示意圖單標簽識讀距離測量系統(tǒng)布置如圖B.1所示。圖B.1單標簽識讀距離測量系統(tǒng)布置示意圖

（資料性附錄）

多標簽防碰撞識讀距離測量系統(tǒng)布置示意圖多標簽防碰撞識讀距離測量系統(tǒng)布置如圖C.1所示。圖C.1多標簽防碰撞識讀距離測量系統(tǒng)布置示意圖

（資料性附錄）

不確定度評定距離示值使用激光測距傳感器對一個RFID標簽進行n次重復測量，利用貝塞爾公式計算單次RFID標簽識讀距離測量的標準偏差a，作為距離示值的標準不確定度，其計算見公式（D.1）?！?（D.1）式中：n——測量次數；a——測量的標準偏差；——測量的平均值；——第i次測量值。測量的平均值由公式（D.2）給出?！?（D.2）激光測距儀（激光測距傳感器）的校正值由激光測距儀距離校正值的擴展不確定度………….（D.3）距離的標準不確定度………….（D.4）計算合成標準不確定度………….（D.5）覆蓋因子（）時的計算擴展不確定度………….（D.6）激光測距儀檢測RFID標簽識讀距離，測量的擴展不確定度………….（D.7）參考文獻[1]EPCglobalStandardRadiofrequencyidentityprotocolsclass-1generation-2UHFRFIDconformancerequirementsVersion1.0.6[2]EPCglobalStandardRadiofrequencyidentityprotocolsclass-1generation-2UHFRFIDprotocolforcommunicationsat860MHz-960MHzVersion1.2.0[3]EPCglobalStandardDynamictest:Doorportaltestmethodologyforappliedt