信息技术 RFID标签 动态环境下识读距离测量方法

DB32/TXXXXX—XXXX信息技术RFID标签动态环境下识读距离测量方法范围本标准规定了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/IEC18000-6或者GB/T29768或者GJB7377.1的RFID标签识读距离的测量。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/T29261.3—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/T29768信息技术射频识别800/900MHz空中接口协议GJB7377.1军用射频识别空中接口第1部分：800/900MHz参数ISO/IEC18000-6 信息技术针对物品管理的射频识别第6部分：860MHz~960MHz空中接口通信参数（Informationtechnology—Radiofrequencyidentificationforitemmanagement—Part6:Parametersforairinterfacecommunicationsat860MHzto960MHzGeneral）ISO/IEC18046-1 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（Informationtechnology—Radiofrequencyidentificationdeviceperformancetestmethods—Part1:Testmethodsforsystemperformance）术语和定义GB/T29261.3—2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。识读距离 readingdistance 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。RFID多标签防碰撞识读距离 RFIDmulti-taganti-collisionreadingdistance 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）。测量方法测量环境要求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）（500MHz~1500MHz），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/IEC18000-6或者GB/T29768或者GJB7377.1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/T29768GJB7377.1ISO/IEC18000-6BISO/IEC18000-6C1前向链路基准时间6.25us/12.5us6.25us/12.5us6.25us/12.5us/25us6.25us/12.5us/25us2前向编码TPPTPPManchesterPIE3调制方式DSB-ASK/SSB-ASKDSB-ASK/SSB-ASKDSB-ASK/SSB-ASK/PR-ASKDSB-ASK/SSB-ASK/PR-ASK4反向编码FM0/MillerFM0/MillerFM0FM0/Miller5反向链路频率（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信道带宽250kHz250kHz250kHz250kHz7频率范围920MHz~925MHz920MHz~925MHz920MHz~925MHz920MHz~925MHz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℃；b）相对湿度：40%~60%。仪器与设备测量系统结构参见附录A中的图A.1。其中，激光测距传感器测量范围为（0~40）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。测量步骤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，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。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，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。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；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/IEC18046-1。

（资料性附录）

测量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

（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

（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

（资料性附录）

不确定度评定距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）。………….（D.1）式中：n——测量次数；a——测量的标准偏差；——测量的平均值；——第i次测量值。测量的平均值由公式（D.2）给出。………….（D.2）激光测距仪（激光测距传感器）的校正值由激光测距仪距离校正值的扩展不确定度………….（D.3）距离的标准不确定度………….（D.4）计算合成标准不确定度………….（D.5）覆盖因子（）时的计算扩展不确定度………….（D.6）激光测距仪检测RFID标签识读距离，测量的扩展不确定度………….（D.7）参考文献[1]EPCglobalStandardRadiofrequencyidentityprotocolsclass-1generation-2UHFRFIDconformancerequirementsVersion1.0.6[2]EPCglobalStandardRadiofrequencyidentityprotocolsclass-1generation-2UHFRFIDprotocolforcommunicationsat860MHz-960MHzVersion1.2.0[3]EPCglobalStandardDynamictest:Doorportaltestmethodologyforappliedt