RFID及類似產(chǎn)品CE認證介紹

無線射頻辨識(Radio Frequency Identification, RFID)產(chǎn)品在目前臺灣地區(qū)常用或熱門的頻率為小于135kHz、13.56MHz、922～928MHz三種頻段，依通訊標準又可分為ISO/IEC系列、近場通訊(Near Field Communication, NFC)(13.56MHz)，及目前相當熱門的EPCglobal(13.56MHz、860MHz～960MHz)等三種常見的標準，依使用方式又有門禁安全、金融交易、辨識及物流等應用。本文僅就上述之RFID產(chǎn)品所須注意的規(guī)范簡單介紹，提供廠商在研發(fā)或者采購時之參考。

臺灣地區(qū)電信產(chǎn)品管制之主管機關為交通部電信總局，RFID相關產(chǎn)品須依從「低功率射頻電機技術規(guī)范」，該法規(guī)是參考美國FCC Part15之精神，依產(chǎn)品使用頻率訂定不同規(guī)定，例如發(fā)射功率，且部分頻率會限定于僅某類型通訊產(chǎn)品可使用。而歐洲ETSI技術委員會所公告之電信產(chǎn)品管制規(guī)定，往往會根據(jù)個別電信產(chǎn)品特性及使用頻率來制定不同法規(guī)，其余才依產(chǎn)品選用的頻率來選擇適合的一般性法規(guī)進行測試，如何選用適當?shù)姆ㄒ?guī)必須參考「ERC Recommendation70-03」文件。
RFID產(chǎn)品在臺灣要符合低功率射頻電機技術規(guī)范(LP0002)；在美國，則要符合FCC Part15的規(guī)定，按照所使用的頻率依從相關章節(jié)內(nèi)容之規(guī)定；在歐洲依使用頻段分別符合ETSI EN 300 220(使用25～1000MHz)、ETSI EN 300 330(使用9kHz～30MHz)、ETSI EN 302 208(使用865～868MHz)、ETSI EN 300 440(使用1～40GHz)等法規(guī)，其中目前熱門的EPCglobal標準所使用的超高頻(UHF)頻段，可選用EN 302 208來進行認證測試。世界各國都看到RFID所帶來的商機，紛紛研擬開放專用頻段，與世界潮流接軌，美國早已開放902～928MHz頻段，目前國內(nèi)電信總局在2005年3月也已開放922～928MHz頻段予超高頻RFID產(chǎn)品使用。

另外，RFID產(chǎn)品也屬于電子產(chǎn)品，需通過一般電磁兼容(EMC)或安規(guī)(SAFETY)之測試，EMC的測試主要是分為電磁干擾(EMI)，即檢驗產(chǎn)品是否經(jīng)由輻射方式或電源線發(fā)出干擾訊號，以及電磁耐受(EMS)，即檢驗產(chǎn)品之抵御干擾訊號的能力；而安規(guī)則是檢驗產(chǎn)品是否會造成燃燒或化學侵蝕等危險，目前大眾對于電子產(chǎn)品的安全性要求越來越高，雖然產(chǎn)品在一般動作時不致發(fā)生上述危害，但廠商在研發(fā)期間仍應注意自身產(chǎn)品可能潛在的安全性問題。且通訊產(chǎn)品在一般使用時，若須距離人體(不包括手部)20公分以內(nèi)，且功率超過規(guī)定值時，還須量測人體電磁波能量之特定吸收比(Specific Absorption Rate, SAR)，目的是為防止發(fā)射電波太強而傷害人體，減輕大眾對于電磁波安全之疑慮。還有目前很熱門的廢電子電機設備(WEEE)及電子電機設備中危害物質(zhì)禁用(RoHS)兩項指令，雖然是歐盟發(fā)起的相關要求，但各國為維系歐洲市場，也開始輔導廠商遵守這兩項指令，以免形成貿(mào)易障礙進而減弱電子業(yè)者競爭力。

測試13.56MHz與135kHz以下RFID產(chǎn)品

以下就已在使用的13.56MHz與小于135kHz之RFID產(chǎn)品國內(nèi)測試法規(guī)與方法做介紹，而美國FCC之規(guī)定，包括13.56MHz與小于135kHz頻段，均與臺灣大同小異。

規(guī)定量測范圍輻射

小于135kHz之RFID產(chǎn)品之輻射發(fā)射須符合低功率射頻電機技術規(guī)范2.7節(jié)與2.8節(jié)之規(guī)定，量測范圍至10倍之中心頻率；而使用13.56MHz之RFID產(chǎn)品，除2.7節(jié)與2.8節(jié)規(guī)定外，其主波發(fā)射于距30公尺處量測所得之電場強度不得超過10mV/m。此部分測試一般于開放測試場地(OATS)或電波暗室(Chamber)內(nèi)進行量測。

主波頻率維持±0.01％內(nèi)

采用13.56MHz的RFID產(chǎn)品，其頻率容許差值應維持在主波頻率之±0.01％以內(nèi)，參考值為于20℃且正常供電的量測值，測試條件為：

‧在正常供應電壓下，溫度在-20～50℃間變化。

‧在20℃下，供應電壓在額定值的±15％內(nèi)變化，以電池供電之產(chǎn)品應以新電池測試。

此項測試一般可以在可調(diào)整溫度的溫柜里進行，將待測物置于溫柜內(nèi)，以直接傳導或輻射方式觀察主波頻率于各種非常態(tài)工作環(huán)境下，都不可漂移超過0.01％。

電信總局也在「低功率射頻電機技術規(guī)范」中研擬新章節(jié)，4.8節(jié)開放922～928MHz供超高頻RFID產(chǎn)品使用，其內(nèi)容定義RFID器材系指采用跳頻系統(tǒng)(Frequency Hopping System)或數(shù)字調(diào)變技術(Digital Modulation Techniques)，提供射頻識別用途之器材，其操作頻率范圍為922～928MHz，但被動式標簽(Passive Tag)則不適用本節(jié)規(guī)范。而美國FCC Part15.247早已開放902～928MHz、2400～2483.5MHz與5725～5850MHz頻段，此章節(jié)在過去乃無線局域網(wǎng)絡或藍芽等產(chǎn)品所適用之章節(jié)，亦是LP0002第4.8節(jié)所參考的對象。以下節(jié)錄LP0002較重要之規(guī)定，詳細條文請參考「低功率射頻電機技術規(guī)范」與FCC Part15.247之內(nèi)容。

依設置場所限制功率

器材設置場所及其峰值輸出功率限制值如下：

‧設置于室內(nèi)或特殊場所者：最大峰值輸出功率1瓦(含)以下。其中特殊場所系為某特定、封閉，且管制人員進出之專屬區(qū)域(不限室內(nèi)或室外)場所。

‧設置于室外者：最大峰值輸出功率0.5瓦(含)以下。

‧若其發(fā)射天線之方向性增益超過6dBi，應依所超過之dB數(shù)降低峰值輸出功率；亦即假設天線之方向性增益若為8dBi，則最大可允許之峰值輸出功率便要降低2dB。

發(fā)射功率衰減20dB

使用頻帶范圍外之任意100kHz內(nèi)，RFID產(chǎn)品所產(chǎn)生的射頻功率相較于使用頻帶范圍中包含最高所需功率之100kHz內(nèi)的射頻功率，須衰減20dB，以射頻傳導或發(fā)射方式測量。此外，落于第2.7節(jié)禁用頻段之輻射發(fā)射，應符合第2.8節(jié)之規(guī)定；亦即使用922～928MHz頻帶外之噪聲或諧波須符合第2.8節(jié)之規(guī)定，或較主波最大發(fā)射功率衰減20dB。

依頻寬選擇跳頻頻道

載波頻率之頻道間隔應至少25kHz，或跳頻頻道之20dB頻寬，兩者取較寬者，且系統(tǒng)之跳頻頻道應依虛擬隨機數(shù)排列，在各頻率之跳頻頻道上跳躍，每一發(fā)射機必須均等使用每一頻率。當20dB頻寬小于或等于250kHz時，須使用至少12個(含)跳頻頻道，當20dB頻寬大于250kHz者，須使用至少6個(含)跳頻頻道，但20dB頻寬不得大于500kHz。另外，在使用跳頻系統(tǒng)方面，其每一載波頻率在周期(跳頻頻道數(shù)乘以0.4秒)內(nèi)，任一頻率每次出現(xiàn)占用之平均時間不得超過0.4秒。
規(guī)定數(shù)字調(diào)變技術使用頻帶范圍

數(shù)字調(diào)變技術系統(tǒng)在6dB頻寬至少應有500kHz，在使用頻帶范圍之任意3kHz頻寬內(nèi)，于天線端之峰值發(fā)射電功率密度，在任意期間內(nèi)皆不得大于8dBm。

操作復合系統(tǒng)跳頻功能

復合系統(tǒng)之跳頻操作，當關閉直接序列或數(shù)字調(diào)變作業(yè)時，其每一載波頻率在周期(跳頻頻道數(shù)乘以0.4秒)內(nèi)，所占用之平均時間不得超過0.4秒，反之關閉跳頻功能之復合系統(tǒng)且以數(shù)字調(diào)變技術作業(yè)時，應符合前述在使用頻帶范圍之任意3kHz頻寬內(nèi)，于天線端所量測到之峰值發(fā)射電功率密度，在任意期間內(nèi)皆不得大于8dBm之規(guī)定。

測試條件分為溫度與電壓

而有關ETSI EN 302 208(使用865～868MHz)之規(guī)定，其限制讀取器發(fā)射訊號強度在某些頻道最大為2W(e.r.p.)，各頻道最大之頻寬為200kHz。此外，該法規(guī)還規(guī)定須經(jīng)嚴苛環(huán)境測試(Extreme Test)，在測試中產(chǎn)品特性不可改變致超過限制值。
而其測試條件分為溫度與電壓變化，溫度變化一般為-20～55℃間，若產(chǎn)品使用場合受到限制，還可放寬測試條件；在電壓變化方面，若產(chǎn)品使用交流電源，須測試±10％之變化；若產(chǎn)品使用鉛酸電池，須分別測試正常電壓值之1.3倍及0.9倍，而若使用Gel-cell Type電池，須分別測試正常電壓值之1.15倍及0.85倍；使用干電池(Leclanch)或鋰電池須分別測試正常電壓值至正常電壓值之0.85倍；使用鎳鎘電池須分別測試正常電壓值至正常電壓值之0.9倍；其它種類之電池則由廠商自行宣告。

EN 302 208之規(guī)定包括讀取器與標簽，其中讀取器還分為發(fā)射機與接收機部分，美國與臺灣在接收機部分要求符合一般EMI規(guī)定，以下僅節(jié)錄較重要章節(jié)，詳細條文請參考EN 302 208內(nèi)容。

發(fā)射機

‧頻率偏差：與正常使用條件相比，嚴苛測試條件之頻率偏差不得超過±20ppm。

‧頻率穩(wěn)定度：與正常使用條件相比，當供給電壓持續(xù)下調(diào)至0V時，其頻率穩(wěn)定度不得超過±20ppm。此規(guī)定僅限定使用電池之產(chǎn)品，且須以無調(diào)變之載波進行量測。

‧有效輻射功率：依頻帶劃分(圖1)。

‧頻譜屏蔽：單一頻道(fc)之發(fā)射強度不得超過如圖2之屏蔽，以免干擾鄰近頻道。

‧非必要之發(fā)射：發(fā)射機不必要之發(fā)射(表1)。

接收機

‧聽取模式：有接收機位準(Receiver Threshold)量測最小可接收位準、隔絕特性(Blocking or De-sensitisation)抵抗干擾訊號的能力，及聽取時間等項目。

‧講話模式：有鄰頻道選擇性(Adjacent Sub-band Selectivity)抵抗相鄰頻道之RFID訊號干擾、隔絕特性(Blocking or Desensitisation)，及非必要之發(fā)射，限制值如表2。

標簽

‧僅須量測是否輻射能量到使用頻道外(圖3)，在862MHz外須降至-54dBm以下。

此法規(guī)包括一般通訊產(chǎn)品所常見的測試規(guī)定，只要配合頻譜分析儀、溫柜與電源供應器即可量測。另外也將抗噪聲干擾規(guī)定納入，須使用訊號產(chǎn)生器或另一臺RFID讀取器來發(fā)射其它頻道的干擾訊號，來測試待測讀取器是否能選擇正確的頻道或卷標。測試場地可在開放測試場地或電波暗室內(nèi)進行量測。

ETSI EN 300 330制定有關使用9KHz～30MHz頻段的短距離無線通訊產(chǎn)品之規(guī)定，同樣有分成發(fā)射與接收兩部份。在發(fā)射機方面，距離10m之主波輻射磁場強度限制值為60dBuA/m，非必要之發(fā)射依頻率有不同限制值，而發(fā)射頻寬亦有限制；在接收機方面，主要量測項目為鄰頻道選擇性、隔絕特性，及非必要之發(fā)射。本規(guī)范并無規(guī)定標簽測試，但在測試讀取器時，標簽須一同測試。

部份測試亦須量測正常條件(正常供電、室溫下)與嚴苛條件(變電壓、最多-20～55℃變溫)，皆不可逾越限制值。

有關歐盟各國的頻率分配、發(fā)射功率與頻帶，可參考ERC Recommendation 70-03文件，此文件會依ETSI所制定的標準或各國主管機構的法令而更新，內(nèi)容包括各國開放頻率及適用之標準法規(guī)等。此文件也是進入歐洲市場，必參考的一份文件。

所有電子產(chǎn)品均須符合電磁兼容(EMC)的一般規(guī)定，電磁兼容又分為電磁干擾(EMI)與電磁耐受(EMS)，臺灣和美國僅要求EMI，而歐盟另外還要求必須符合EMS之規(guī)定。

EMI包括輻射干擾(RE)與電源傳導干擾(CE)，CE僅在產(chǎn)品使用市電時(含電源線)才須要量測，若僅使用電池供電則不須測試。

RFID產(chǎn)品所須符合的電源傳導干擾的限制如表1所示，其包括準峰值與平均值的限制，兩者相差10dB。一般的EMI測試接收器(Test Receiver)會包括準峰值(Quasi-peak, QP)檢波器與平均值(Average, AVG)檢波器，來量測QP與AVG值。準峰值檢波器的輸出電壓會依被測訊號的脈沖速率而變化，若某頻率的訊號在一段時間內(nèi)重復出現(xiàn)率較高，便會得到較高之量測值。

輻射干擾之一般限制如表2，一般均在符合國際無線干擾特別委員會(CISPR)規(guī)定的正規(guī)化場地衰減(NSA)之場地進行量測，其可為開放式場地(OATS)，即郊區(qū)較無其它無線電波干擾之場地；或為電波暗室(Chamber)，以可吸收反射電波之電波吸收材料布建于一封閉室內(nèi)之場地，來模擬開放式場地的環(huán)境。一般亦使用EMI測試接收器配合適當之天線，并考慮待測物輻射電場強度選擇適當距離來量測。檢測時須將待測物放置于旋轉桌上，觀察旋轉360度與天線升降1～4m的量測值，若待測物為手持式產(chǎn)品時，須分別量測特測物的三個軸向，找出輻射最大電場強度之配置方式。

ETSI要求符合EMI與EMS規(guī)定

在歐洲方面，有關電信產(chǎn)品的EMC規(guī)定可參考歐洲電信標準協(xié)會(European Telecommunications Standards Institute, ETSI)公告的文件。ETSI是一個負責制定歐洲電信標準的非營利組織，其所制定的標準亦被很多國家所參考采用，如中國大陸。ETSI所公告的文件中有關EMC的一般規(guī)定為EN 301 489-1，內(nèi)容除EMI之規(guī)定外(表1、表3)，還有EMS電磁耐受規(guī)定，主要是檢測待測物在各種電磁干擾環(huán)境下是否能正常動作，測試內(nèi)容包括：

‧輻射耐受性測試(Radio Frequency Electromagnetic Field)：主要為仿真無線電波、電臺訊號對產(chǎn)品之影響。

‧靜電測試(Electrostatic Discharge)：主要為模擬人體所帶靜電或手持工具對產(chǎn)品的影響。
‧電性快速瞬時干擾耐受測試(Fast Transients, Common Mode)：本試驗目的為驗證待測物之電源線，訊號線(控制線)遭受重復出現(xiàn)之快速瞬時脈沖時之耐受程度。

‧電磁傳導耐受測試(Radio Frequency, Common Mode)：本試驗為驗證待測物對射頻產(chǎn)生器透過電源線傳導之噪聲耐受程度。

‧電壓瞬斷變異耐受測試(Voltage Dips and Interruptions)：本試驗為驗證待測物透過電源線仿真電壓變化之耐受程度。

‧雷擊耐受性測試(Surges)：本試驗為針對待測物在操作狀態(tài)下，電源線或通訊端口承受開關或雷擊瞬時之過電壓/電流突波之耐受程度。

以上并非所有測試項目或條件都要執(zhí)行，須依產(chǎn)品特性并詳細閱讀其執(zhí)行條件才可決定。并且目前EN 301 489共有26份文件(-1～-26，更新版本可能會有增加)，除EN 301 489-1為一般規(guī)定外，還依據(jù)各類型通訊產(chǎn)品特性，另外訂定25份詳細規(guī)范之文件，各文件還會引進其它技術規(guī)范，如必須一并測試。

臺灣在射頻通訊產(chǎn)品方面已有優(yōu)良的設計能力，研發(fā)RFID產(chǎn)品對臺灣廠商來說并非難事，但往往只注意到功能(Function)與性能(Perfor-mance)是否符合要求，卻抵觸各國無線電信器材管制法規(guī)，導致上市日期延遲，常見情形如下：

‧主波發(fā)射電場強度或功率過高，超過法規(guī)的限制或使用不被允許的頻帶。

‧主波以外之諧波或其它不必要之噪聲，其電場強度或功率過高。

‧不必要噪聲的電場強度或功率過高且落在禁用頻帶或使用頻帶外。

‧產(chǎn)品不符合EMC之相關規(guī)定。

以上幾點都是工程師設計無線通訊產(chǎn)品時經(jīng)常忽略的重點，而法規(guī)的詳細內(nèi)容或本文疏漏之處，可到各國電信主管機關網(wǎng)站取得相關文件的最新版本。于研發(fā)前即須通盤考慮產(chǎn)品的規(guī)格，以免造成符合A國法規(guī)卻抵觸B國法規(guī)的情況，而導致必須重新設計或修改電路。

通過協(xié)議認證及性能測試

以上所述，即一般所指的型式認證(Regulation Test)，屬于各國強制要求檢測的部份，且各國的要求會有所差異。而通訊標準(如NFC、EPCglobal)，即屬統(tǒng)一的國際標準，于制定標準(或稱協(xié)議)時，便會將各國型式認證之規(guī)定考慮在內(nèi)，舉例來說EPCglobal的GEN2標準使用860MHz～960MHz，即包含各主要國家之開放頻段，但并非符合EPCglobal的產(chǎn)品皆可使用此頻帶，如在臺灣讀取器只能使用922MHz～928MHz，但只要標簽能夠對860MHz～960MHz(或部份)的訊號有良好的感應能力，即可應用在全球的物流運輸。但是使用860MHz～960MHz頻帶的并非只有RFID而已，例如臺灣GSM系統(tǒng)也在這個頻帶內(nèi)，此時要分辨彼此，就必須要以通訊協(xié)議為之，發(fā)射端與接收端雙方都必須以正確的封包格式與內(nèi)容才會產(chǎn)生相對應的正常動作，否則就會被當成噪聲不予理會。因此測試產(chǎn)品是否符合通訊協(xié)議標準就相形重要：
[b[size=5]]‧符合性測試(Conformance Testing)：通訊協(xié)議(Protocol)部份，如射頻界面、封包格式(Packet Format)等。
‧互通性測試(Interoperability Testing)：與其它產(chǎn)品的互通性測試。
‧性能測試：在仿真環(huán)境中測試產(chǎn)品性能。
以EPCglobal為例，符合性測試通常在指定的認證實驗室，以儀器搭配測試軟件檢驗產(chǎn)品是否符合通訊協(xié)議規(guī)范，目前是由美國MET Lab負責執(zhí)行，而互通性測試也可委由MET Lab測試，而通訊業(yè)界盛行的插拔大會也是可以利用的方式。
性能測試一般是由廠商自行測試產(chǎn)品的性能，但因物流應用的特殊性及場地建構不易的關系，EPCglobal也特別在世界各地遴選了幾所性能測試實驗室，在2005年9月中旬正式公告。臺灣由EPCglobal Taiwan、工研院、正隆公司、臺灣電子檢驗中心所組成之團隊─亞太RFID應用驗測中心(Pacific RFID Performance Solu-tions)，成為第一波被EPCglobal所認可的四所驗測中心中，亞洲地區(qū)唯一的性能測試實驗室，詳細公告可到EPCglobal網(wǎng)站查詢。這些EPCglobal所指定的性能測試實驗室，主要模擬貼附有符合EPCglobal標準的RFID標簽之貨箱或棧板等，在各種物流倉儲流程中，是否能被RFID讀取器正確讀取。包括在輸送帶(Conveyor)或車載之情況下，以不同速度、不同卷標貼附位置等條件通過RFID讀取器之讀取范圍。廠商可以就自己的貨品進行測試，調(diào)整至最佳狀態(tài)，如此可確保送交貨物給Wal-Mart時，不致發(fā)生讀取失敗之情況。
NFC目前尚未正式公告其符合性測試的政策，但已有多家廠商推出NFC產(chǎn)品，臺灣近端行動交易服務計劃聯(lián)盟(Proximity Mobile Transaction Service Alliance, PMTSA)日前也公開征求消費者，免費提供含NFC芯片的行動電話，在架設悠游卡系統(tǒng)的場所測試金融交易之應用，此測試方式可視為互通性測試與性能測試的范圍

EBO EMC實驗室提供完善的RFID產(chǎn)品認證服務

RFID（Radio Frequency Identification, RFID）射頻識別系統(tǒng)，常稱非接觸卡系統(tǒng)，智能卡系統(tǒng)或者無線電子條碼等等。RFID作為21世紀十大重要技術之一，現(xiàn)今技術發(fā)展和實際應用都得到迅速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用于我們平常生活中。從日常坐車坐地鐵使用到的電子車票，交通道路的快速感應收費，奧運會的電子門票等等，到大型的智能交通系統(tǒng)，醫(yī)療統(tǒng)計系統(tǒng),中國的第二代身份證等等，應用的范圍覆蓋物流，交通，醫(yī)療，食品等各類行業(yè)，廣泛的應用RFID技術，無不可以看到其今后在社會生活中的重要性。

正由于RFID系統(tǒng)應用的廣泛性，其涵蓋的頻率也相當廣泛，從低頻125KHz,225KHz到高頻的13.56MHz，到超高頻的900MHz以至微波級的2.4GHz，5GHz等。根據(jù)不同的頻率特性及技術特點，以及各國地區(qū)對其規(guī)范的特有要求，屬于強制性的法規(guī)測試認證的RFID識別系統(tǒng)，在申請各國認證的時候，必須滿足相應當?shù)氐牡貐^(qū)要求，才能從而順利進入當?shù)厥袌觥?span lang="EN-US">

EBO作為全球檢驗、鑒定、測試和認證服務的領導者和創(chuàng)新者，致力于向廣大客戶提供完善、準確、快捷的產(chǎn)品認證服務。

在RFID產(chǎn)品的法規(guī)認證方面，EBO公司在廣州、深圳、上海EMC實驗室提供完善的RFID產(chǎn)品全球范圍內(nèi)的認證服務，包括歐盟、美國、加拿大、澳洲、韓國、日本、新加坡、沙特阿拉伯地區(qū)等。幫助廣大客戶順利取得全球市場銷售許可證明。
EBO公司廣州、深圳、上海EMC實驗室以豐富的測試經(jīng)驗和先進的測試設備，提供從9KHz 至 40GHz超廣頻率的測試。