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RAIN UHF RFID標籤CE認證(標誌)與ETSI RED測試_CE Mark for RFID Tag & ETSI RED Test


請觀賞7分鐘ETSI RED測試影片_RAIN UHF RFID標籤CE認證

今天要和各位分享的主題是 “出口UHF RFID標籤至歐洲 - 如何遵守歐盟新規 ETSI RED”。 什麼是ETSI? 它是歐洲電信標準化協會的縮寫,RED是無線電設備指令簡稱,該指令規定,所有出口至歐盟地區或在歐盟地區使用的無源UHF RFID標籤(即RAIN RFID標籤)都必須符合歐盟指令編號2014/53的規範。該指令是在2014年4月份發佈,並於2017年6月份正式實施。該指令是歐盟的法律,其目的是要確保不同無線電設備之間不受干擾,並有效的利用無線電頻譜和保護使用者的安全。各位也許會問,如果目前尚未通過RED測試的標籤是否就代表不能出口至歐盟地區呢! 我想這要看歐盟官方執行此一指令的意願和急迫性。既然RED指令已成為歐盟的法律,加上超高頻RFID技術在過去這幾年大量應用在各種不同生活領域,要落實RED指令規範只是時間上早晚的問題。


標籤製造廠該做什麼準備呢?

該指令是透過編號ETSI EN 302 208協調標準也就是Harmonized standards描述了相關技術內容和規範。在這協調標準裡大部分的內容都和讀寫器規範有關,超高頻標籤的規範倒是只佔了一小部分。為了日後能夠順利將標籤出口至歐盟地區,標籤製造廠該做什麼準備呢? RED指令2014/53 描述了幾種合規途徑,對於無源UHF RFID標籤來說,最簡單的方法就是透過標籤製造廠執行自我產品認證,並出具以下的證明資料:

  • 標籤技術文檔 Technical Documentation

  • 合規聲明 Declaration of Conformity

  • 建立品質管控系統 Quality Control system

  • 在RFID標籤上印上CE標誌以代表合規產品

CE標誌是一種安全認證標誌,被視為製造商打開併進入歐洲市場的護照。凡是貼有CE標誌的產品就可在歐盟各成員國內銷售,從而實現商品在歐盟成員國範圍內的自由流通目的。我們先談標籤技術文檔部分,RED指令規定,技術文檔需包含標籤製造商確保標籤符合要求的所有相關資料或方法等細節,在實務上,技術文檔就是標籤資料手冊Datasheet以及RED 測試報告。


關於合規聲明部分,在聲明檔內,製造商需自行表明所生產的標籤已符合相關標準和規定,譬如清楚描述產品型號並列出所依據的協調標準,對於無源UHF RFID標籤,相關標準就是剛才提到的協調標準編號ETSI EN 302 208,最後標籤製造商必須在文件內簽字。對於品質控管系統,標籤製造商必須通過建立品質管控系統,以確保每張生產的標籤都符合規範,品質控管系統並沒有詳細的要求 – 因為歐盟官方相信製造商是最瞭解什麼才是最合適的管控程序和方法。實務上,在產線上使用Voyantic 的Tagsurance標籤性能一致性測試儀進行標簽品質管控即可符合要求。

有關CE標誌,合規UHF RFID標籤,標籤上應標有CE標誌,但是標記每個標籤並不是非常實際,特別是對於那些尺寸較小的標籤,因此實務上,CE標誌可用於標籤或是產品的包裝材表面。已加貼CE標誌進入市場的產品,如發現不符合安全要求,會被責令從市場收回,甚至會被限制或禁止進入歐盟市場,因此標籤供應商需完全承擔使用CE標誌的責任。


ETSI EN 302 208

有關協調標準 ETSI EN 302 208,剛才已談到RED指令是透過該協調標準訂出無源UHF RFID標籤的詳細技術規範。主要的測試項目是標籤反向散射訊號強度以及無用的標籤散射訊號或是標籤產生的干擾。測試的頻率範圍包含歐洲原始超高頻頻段866-868MHz,以及歐洲的新頻段915-921MHz。

接下來我們來談談如何進行RED測試,在這裡將說明兩種測試架構,第一種測試架構就是使用標準或小型RFID電波暗箱搭配單一天線進行測試,在下圖各位可以看到左手邊有一個寬帶天線也就是藍色三角形圖示,右邊接至Voyantic的Tagformance Pro,然後Tagformance Pro在連接至右上角頻譜分析儀。中間灰色的配件包含兩個寬帶偶合器、兩個衰減器以及一個功率放大器。依據協調標準規範,標籤的測試距離是20裡米,如果配置了功率放大器,我們可以將測試距離提升到50裡米,這也是一般小型暗箱的測試距離,因此配置功率放大器會讓整個測試較方便。

Test Setup 1 – Voyantic Standard RFID Measurement Cabinet

第二種測試架構是在較大電波暗箱或是使用Voyantic的C50 RFID電波暗箱並搭配兩個天線進行測試,各位在左下角可以看到Patch天線,這個Patch天線接至Tagformance Pro並負責和RFID標籤進行通訊,寬帶天線則是接到頻譜分析儀負責接收標籤反向散射訊號強度以及標籤的散射雜訊干擾。使用兩個天線進行測試理論上測試結果會較準確,而且協調標準內所建議的測試方式也是使用兩個天線架構。另外使用C50 RFID電波暗箱另一個優勢,是這個暗箱也支援4天線ARCTIPP測試。

Test Setup 2 – Voyantic C50 RFID Cabinet

現在Tagformance使用者只要有ETSI RED測試套件即能進行RED測試,在這裡需說明的是Tagformance軟件版本需高於11.1版才支援RED測試功能,而且RED測試僅適用於Tagformance Pro機型。ETSI RED測試套件,主要配件是頻譜分析儀和寬帶天線,我們強烈推薦使用功率放大器和帶旋轉台的電波暗箱/暗室,如剛才已提到,使用功率放大器的主要目的是可以將測試距離拉長,以利將待測標籤放在電波暗箱旋轉臺上找出標籤最強輻射角度。

基本上,RED的測試可分為三個步驟,第一,須清楚瞭解待測標籤的用途,並將標籤置放在實際應用物品上進行測試,譬如服飾吊牌就必須將該吊牌標籤放在服飾上進行測試,如果是設計貼在汽車擋風玻璃上的標籤,那麼就須將標籤貼在檔風玻璃上進行測試。 第二個步驟則須找出標籤最強的輻射方向或角度才能進行RED測試,這可以透過暗箱內轉盤進行場型測試得到,對於一般的偶極天線標籤,標籤最強的輻射方向大概是和測試天線極化方向相互平行,但是對於比較特殊的標籤,譬如抗金屬標籤,其標籤最強的輻射方向就比較難掌握,這也是為什麼會建議RED測試必須在帶旋轉台的電波暗箱內進行。第三個步驟就是執行測試。

執行RED測試所需時間大約在20分鐘左右,下圖是測試結果。這張圖說明標籤在歐規新頻段測試結果,X軸是從915MHz至921MHz,Y軸是標籤反向散射訊號強度,中間這一根凸出的白色波型代表讀寫器載波信號強度,在載波兩邊這兩根較小的凸波(橘色框起來部分)就是標籤的反向散射訊號強度,這兩根標籤反向散射訊號強度是在綠色線下方,代表標籤反向散射訊號強度是合規的。在往右邊看,我們看到數個更小的凸波,這些就是無用的標籤散射干擾或稱為雜訊,其中一個干擾雜訊(紅色框起來部分)已超過綠色線標準線,這意味這張標籤並未通過RED測試。

測試完畢後,標籤製造商就可依先前的說明準備好RED測試報告以及合規聲明檔,並在廠內建立品質管控系統後就可以在產品上標上CE標誌。有些標籤拱應商也會在產品數據手冊印上CE標誌,以代表該產品符合RED指令的規範。測試需求乍聽起來好像很困難,但實際上要證明標籤是否合規(compliance)是項簡單又容易的流程,任何超高頻標籤製造商都可以做到。

本公司在台灣台中實驗室備有完整ETSI RED測試設備,歡迎預約參觀:

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