ISO 24631-3:2017

NORME ISO
INTERNATIONALE 24631-3
Deuxième édition
2017-09
Identification des animaux par
radiofréquence —
Partie 3:
Évaluation de la performance des
transpondeurs RFID conformes à l'ISO
11784 et à l'ISO 11785
Radiofrequency identification of animals —
Part 3: Evaluation of performance of RFID transponders conforming
with ISO 11784 and ISO 11785
Numéro de référence
©
ISO 2017
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l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .1
4 Conformité .3
5 Termes abrégés .4
6 Demande .4
7 Modes opératoires d’essai . 5
7.1 Généralités . 5
7.2 Configuration d’Helmholtz . 5
7.2.1 Configuration d’essai des paramètres du transpondeur . 5
7.2.2 Calcul de l’intensité du champ magnétique . 5
7.2.3 Bobines des antennes de transmission d’Helmholtz (HTA) . 6
7.2.4 Bobines détectrices d’Helmholtz (HSC) et bobines détectrices (SC) . 6
7.2.5 Positionnement des HSC et SC par rapport aux HTA . 9
7.2.6 Réseau d’adaptation (MN) . 9
7.2.7 Réseau d’adaptation (MN) .10
7.2.8 Circuit de compensation (CN) .10
7.3 Appareillage d’essai .11
7.4 Installation pour le mesurage de l’amplitude de modulation .12
7.4.1 Transpondeurs FDX-B .12
7.4.2 Transpondeurs HDX .13
7.5 Conditions d’essai .13
7.6 Modes opératoires d’essai .13
7.6.1 Généralités .13
7.6.2 Orientation du transpondeur .13
7.6.3 Annulation du champ magnétique constant .14
7.6.4 Intensité minimale du champ magnétique d’activation en mode FDX-B .15
7.6.5 Intensité minimale du champ magnétique d’activation en mode HDX .16
7.6.6 Amplitude de modulation en mode FDX-B .16
7.6.7 Amplitude de modulation en mode HDX .18
7.6.8 Stabilité de la longueur d’un bit en mode FDX-B.20
7.6.9 Stabilité en fréquence en mode HDX .23
Annexe A (normative) Formulaire de demande d’un essai (ISO 24631-3) .27
Annexe B (informative) Émetteur de source de courant (ISO 24631-3) .28
Bibliographie .29
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et
forestiers, sous-comité SC 19, Électronique en agriculture.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 24631-3:2009), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— la qualité des figures a été améliorée (voir Article 7).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 24631 est disponible sur le site Web de l’ISO.
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Introduction
L’ISO a désigné un organisme d’enregistrement (RA, registration authority) ayant la compétence
d’enregistrer les codes de fabricant utilisés dans l’identification par radiofréquence (RFID) des animaux,
conformément à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785.
L’organisme d’enregistrement pour l’ISO 11784 et l’ISO 11785 peut être
consulté à l’adresse http://www.iso.org/iso/home/standards_development/
list_of_iso_technical_committees/maintenance_agencies.htm.
Le présent document traite de la performance des transpondeurs RFID, dont les principaux types
utilisés pour l’identification des animaux sont:
— les transpondeurs injectables;
— les marques auriculaires électroniques;
— les bolus ruminaux;
— les bagues de paturon électroniques; et
— les supports du transpondeur.
Le présent document permet de caractériser les deux voies de communication RFID, à savoir le
transfert d’énergie de l’émetteur-récepteur vers le transpondeur et le transfert des données du
transpondeur vers l’émetteur-récepteur. Cette caractérisation peut être obtenue au moyen de deux
mesurages, le premier déterminant l’intensité minimale du champ magnétique d’activation nécessaire
pour transmettre les informations, le second définissant l’amplitude de modulation du transpondeur.
Les deux mesurages utilisent une configuration d’antenne de mesure de référence, dans des conditions
nécessaires à l’obtention des valeurs absolues permettant de comparer les données obtenues entre les
transpondeurs soumis à l’essai. Des mesures supplémentaires qui contribuent à évaluer la performance
des transpondeurs sont la stabilité de la longueur d’un bit des transpondeurs FDX-B et la stabilité en
fréquence des transpondeurs HDX. Ces paramètres peuvent également être mesurés en utilisant la
même configuration d’antenne de mesure.
NORME INTERNATIONALE ISO 24631-3:2017(F)
Identification des animaux par radiofréquence —
Partie 3:
Évaluation de la performance des transpondeurs RFID
conformes à l'ISO 11784 et à l'ISO 11785
1 Domaine d’application
Le présent document fournit les moyens d’évaluer la performance des transpondeurs d’identification
par radiofréquence (RFID) conformes à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785 utilisés pour l’identification
individuelle des animaux.
Les modes opératoires d’essai spécifiés dans le présent document sont reconnus par la Fédération
européenne des associations vétérinaires pour les animaux de compagnie (FECAVA) et par l’Association
mondiale vétérinaire pour les petits animaux (WSAVA), et peuvent donc s’appliquer également aux
animaux de compagnie.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 11784, Identification des animaux par radiofréquence — Structure du code
ISO 11785:1996, Identification des animaux par radiofréquence — Concept technique
ISO 24631-1, Identification des animaux par radiofréquence — Partie 1: Évaluation de la conformité des
transpondeurs RFID à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785 (y compris l’attribution et l’utilisation d’un code de
fabricant)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC gèrent des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation
aux adresses suivantes:
— Electropedia de l’IEC: disponible sur http://www.electropedia.org/;
— Online browsing platform de l’ISO: disponible sur http://www.iso.org/obp.
3.1
accréditation
attestation délivrée par une tierce partie, ayant rapport à un organisme d’évaluation de la conformité,
constituant une reconnaissance formelle de la compétence de ce dernier à réaliser des activités
spécifiques d’évaluation de la conformité
[SOURCE: ISO/IEC 17000:2004, 5.6]
3.2
champ d’activation
champ électromagnétique dont la fréquence est 134,2 kHz
3.3
stabilité de la longueur d’un bit
stabilité d’un transpondeur (3.18) FDX-B exprimée par l’écart-type de la durée de transmission de
l’information d’un bit
3.4
code de pays
code numérique de trois chiffres représentant un pays conformément à l’ISO 3166-1
3.5
stabilité en fréquence
stabilité d’un transpondeur (3.18) HDX exprimée par l’écart-type des deux fréquences représentant le
bit de poids faible et de poids fort d’un signal modulé par déplacement de fréquence (FSK)
3.6
code d’identification
code utilisé pour identifier individuellement l’animal au niveau national et, en l’associant au code de
pays (3.4), au niveau international
Note 1 à l'article: Il incombe à chaque pays de s’assurer de l’unicité des codes d’identification nationaux.
3.7
émetteur-récepteur de référence en laboratoire
émetteur-récepteur (3.17) utilisé pour soumettre à l’essai les transpondeurs (3.18) en générant le champ
d’activation (3.2), permettant de lire les transpondeurs FDX-B et HDX
3.8
fabricant
société qui soumet une demande d’essai de conformité ou d’attribution et d’utilisation d’un code de
fabricant (3.9) pour des transpondeurs (3.18) conformes à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785 et qui accepte les
conditions présentées à l’ISO 24631-1:2017, Annexes B, C et E
3.9
code de fabricant
MFC
numéro à trois chiffres attribué par le RA à un fabricant (3.8) dans le respect des conditions exposées
à l’ISO 24631-1:2017, Annexe E dont la plage de valeurs dans la structure du code est conforme à
l’ISO 11784
Note 1 à l'article: Un seul code de fabricant est attribué à un même fabricant.
3.10
code de produit
numéro à six chiffres attribué (et enregistré) par l’organisme d’enregistrement (3.14) à un fabricant (3.8)
pour un certain type de transpondeur (3.18), dont la première partie est le code de fabricant (3.9) et la
deuxième partie un numéro de série à trois chiffres
3.11
centre d’essai reconnu par le RA
centre d’essai accrédité répondant aux critères de l’organisme d’enregistrement (3.14)
3.12
transpondeur enregistré par le RA
transpondeur (3.18) enregistré par l’organisme d’enregistrement (3.14)
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3.13
fabricant enregistré par le RA
fabricant (3.8) disposant d’un ou de plusieurs transpondeurs enregistrés par le RA (3.12)
3.14
organisme d’enregistrement
RA
autorité qui approuve des laboratoires d’essai et qui émet et enregistre les codes de fabricant (3.8) et
les codes de produit (3.10)
3.15
rebouclage
processus consistant à attribuer à un nouveau transpondeur (3.18) le même numéro d’identification
qu’un transpondeur perdu ou qui est devenu illisible
3.16
compteur de rebouclage
champ de trois bits permettant de compter le nombre de rebouclages (3.15)
3.17
émetteur-récepteur
dispositif utilisé pour communiquer avec le transpondeur
3.18
transpondeur
dispositif d’identification par radiofréquence (RFID) qui transmet l’information qu’il a en mémoire
lorsqu’il est activé par un émetteur-récepteur (3.17) et qui peut stocker une nouvelle information
Note 1 à l'article: Voir l’ISO 24631-1 pour une définition des principaux types de transpondeurs.
3.19
amplitude de modulation du transpondeur
caractérisation de l’intensité du signal du transpondeur renvoyé à l’émetteur-récepteur (3.17)
Note 1 à l'article: Pour FDX-B, elle correspond au taux de modulation; pour HDX, elle correspond au niveau moyen
de tension.
3.20
intensité minimale du champ magnétique d’activation du transpondeur
valeur minimale de l’intensité du champ magnétique permettant d’obtenir l’activité complète du
transpondeur
Note 1 à l'article: Le transpondeur est activé une fois placé dans une intensité de champ magnétique dont
l’intensité est fonction de la conception de l’antenne, de la puce et du support. L’activité complète est obtenue
lorsque le transpondeur reçoit suffisamment d’énergie pour transmettre toutes les données conformément à
l’ISO 11785.
3.21
champ d’informations de l’utilisateur
champ à cinq bits destiné à fournir des informations supplémentaires à l’utilisateur, utilisé uniquement
en association avec le code de pays (3.4)
4 Conformité
Les centres d’essai reconnus par l’organisme d’enregistrement (RA) doivent effectuer les essais des
transpondeurs en appliquant les modes opératoires spécifiés à l’Article 7 et doivent communiquer
les résultats d’essai au RA. Ces essais sont conformes aux exigences techniques de l’ISO 11784 et de
l’ISO 11785. Le fabricant doit effectuer sa demande d’essai du transpondeur en remplissant et envoyant
au RA le formulaire fourni à l’Annexe A. Seuls les transpondeurs ayant un code de produit attribué par
le RA (voir l’ISO 24631-1) doivent être soumis à l’essai. Un rapport d’essai du transpondeur doit être
délivré à tout fabricant dont le produit transpondeur a été soumis à l’essai conformément aux modes
opératoires de l’Article 7.
5 Termes abrégés
CN circuit de compensation (compensating network)
CRC contrôle par redondance cyclique
FDX-B protocole de communication duplex ( full duplex, conforme à l’ISO 11785, à l’exclusion des
protocoles mentionnés à l’ISO 11785:1996, Annexe A
FSK déplacement de fréquence ( frequency shift keying)
HDX protocole de communication semi-duplex (half duplex)
HSC bobine détectrice d’Helmholtz (Helmholtz sensing coil)
HTA antenne de transmission d’Helmholtz (Helmholtz transmitting antenna)
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
MFC code de fabricant (manufacturer code)
MN réseau d’adaptation (matching network)
RA organisme d’enregistrement (registration authority)
RFID identification par radiofréquence (radiofrequency identification)
SC bobine détectrice (sensing coil)
TUT transpondeur soumis à l’essai (transponder under test)
6 Demande
6.1 La demande d’essai de la performance d’un transpondeur à soumettre au RA doit comprendre
une lettre d’accompagnement et le formulaire de demande fourni à l’Annexe A. Le RA doit envoyer au
fabricant un accusé de réception de la demande dans les deux semaines. En signant le formulaire de
demande, le fabricant accepte de satisfaire aux dispositions du présent document.
6.2 L’approbation conformément à l’ISO 24631-1 est une condition préalable à la réalisation d’un essai
conforme au présent document.
6.3 Les centres d’essai qui sont accrédités selon l’ISO/IEC 17025 pour les mesures définies dans le
présent document peuvent être reconnus par le RA.
6.4 Le RA met à jour une liste des centres d’essai reconnus, dans laquelle le fabricant peut choisir le
centre qui soumettra à l’essai son produit transpondeur.
6.5 Le fabricant doit envoyer 50 transpondeurs du même type et modèle au centre d’essai reconnu
par le RA pour un essai. Si le centre d’essai sélectionné reconnu par le RA dispose déjà de ce nombre
de mêmes transpondeurs, ces derniers peuvent être utilisés. Les transporteurs doivent porter le code
de pays 999 (indiquant un transpondeur d’essai) ou le code de fabricant, s’il existe. Le fabricant est libre
de choisir les codes d’identification, mais des numéros en double ne sont pas admis. Le fabricant doit
fournir une liste des codes de transpondeurs en représentation décimale.
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6.6 Le centre d’essai reconnu par le RA doit vérifier les transpondeurs conformément aux modes
opératoires d’essai spécifiés à l’Article 7. Tous les transpondeurs soumis à l’essai doivent être lisibles
par la configuration spécifiée également dans l’Article 7. Les codes lus doivent correspondre aux codes
fournis par le fabricant.
6.7 Le centre d’essai reconnu par le RA doit établir un rapport confidentiel des résultats et doit envoyer
deux exemplaires du rapport (ou une version électronique) au Président du RA.
6.8 Le Président du RA doit communiquer les résultats d’essai au fabricant par lettre accompagnée
d’un exemplaire du rapport.
6.9 Le centre d’essai reconnu par le RA doit conserver les transpondeurs soumis à l’essai, le RA étant
responsable du droit de propriété.
6.10 Le RA doit rendre publique une photographie du transpondeur approuvé.
6.11 Le RA doit rendre publics les principaux résultats des essais. Tout fabricant a le droit de refuser
la publication des résultats ou de les retirer du domaine public. Dans le premier cas, le fabricant doit
adresser au RA une demande de ne pas publier les résultats, dans un délai de deux semaines après
réception du rapport d’essai. Dans le second cas, le fabricant doit adresser au RA une demande de retrait
des résultats d’essai et, dans un délai de quatre semaines après réception de cette demande, le RA doit
retirer lesdits résultats.
6.12 Le RA doit s’efforcer de préserver l’intégrité de ce mode opératoire au regard de l’ISO 11784 et
de l’ISO 11785.
7 Modes opératoires d’essai
7.1 Généralités
Le centre d’essai doit soumettre à l’essai cinq transpondeurs choisis de manière aléatoire parmi
les 50 transpondeurs fournis par le fabricant, conformément aux modes opératoires suivants. Pendant
les mesurages, le transpondeur doit être positionné dans une configuration d’Helmholtz produisant un
champ magnétique uniforme réglable.
7.2 Configuration d’Helmholtz
7.2.1 Configuration d’essai des paramètres du transpondeur
Les antennes de transmission d’Helmholtz (HTA) produisent un champ homogène de forme cylindrique.
La Figure 1 présente un diagramme fonctionnel de la configuration d’Helmholtz et l’installation d’essai
correspondante. Le transpondeur soumis à l’essai (TUT) doit être placé sur l’axe central, centré entre
1)
les bobines de transmission de la configuration d’essai . Le réseau d’adaptation (MN) doit être utilisé
pour adapter l’installation des deux HTA à la résistance de sortie de l’amplificateur de 50 Ω.
7.2.2 Calcul de l’intensité du champ magnétique
Il existe une relation très précise entre le champ magnétique et le courant dans les bobines d’Helmholtz.
En mesurant le courant passant par l’antenne HTA, il est possible de calculer l’intensité du champ
1) La taille maximale du transpondeur est limitée par les dimensions de la configuration d’Helmholtz, en longueur
par la distance entre les HTA, et en diamètre par le diamètre de la HSC. Le signal des petits transpondeurs peut exiger
l’utilisation de bobines détectrices de dimensions plus petites. Dans ce cas, le groupe de travail de l’ISO/TC 23/SC 19
dédié à l’identification des animaux développe une installation spéciale pour ces dispositifs.
magnétique, H (moyenne quadratique [root mean square], 35,8 mA/m à 35,8 A/m), à partir de
rms
la Formule (1):
NU×
HTAHTA_pp
H = (1)
rms
1,9764××d R
HTAHTA
où
N est le nombre de spires d’une bobine HTA (= 5);
HTA
U est la tension crête-à-crête à R ;
HTA_pp HTA
d est le diamètre de la bobine HTA;
HTA
R est la résistance en série avec les bobines HTA.
HTA
7.2.3 Bobines des antennes de transmission d’Helmholtz (HTA)
Les dimensions et les caractéristiques des bobines des antennes de transmission d’Helmholtz doivent
être comme illustré à la Figure 2.
Deux de ces bobines des HTA sont utilisées dans la configuration d’Helmholtz.
En raison du faible nombre de spires (cinq), le meilleur moyen de fabriquer les HTA consiste à les
enrouler sur un tore.
7.2.4 Bobines détectrices d’Helmholtz (HSC) et bobines détectrices (SC)
Des HSC doivent être utilisées pour les FDX-B et HDX. Deux HSC doivent être connectées en série.
Les HSC et les SC doivent être construites conformément à la Figure 3 et doivent être connectées par le
circuit de compensation (CN) (voir Figure 1).
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Légende
1 générateur de code CN circuit de compensation (compensation network)
e
2 générateur de fonction d’onde ou générateur HSC1 première bobine détectrice d’Helmholtz
d’onde arbitraire
e
3 oscilloscope HSC2 deuxième bobine détectrice d’Helmholtz
e
4 amplificateur HTA1 première antenne de transmission d’Helmholtz
e
5 ordinateur personnel (PC) à carte IEEE HTA2 deuxième antenne de transmission d’Helmholtz
6 configuration d’antenne de mesure MN réseau d’adaptation (matching network)
SC bobine détectrice (sensing coil)
TUT transpondeur soumis à l’essai (transponder under test)
a
Déclencheur.
b
Interface IEEE.
c
Signal de sortie.
d
50 Ω.
e
En série et en phase.
Figure 1 — Installation d’essai et configuration d’Helmholtz
Dimensions en millimètres
Légende
1 tore
a
d
i,HTA.
b
d .
e,HTA
c
I .
HTA
NOTE 1 Câble: B155 500 µm Qualité 1B.
NOTE 2 N (nombre de spires des HTA) = 5.
HTA
Figure 2 — Bobines des HTA — Paramètres physiques
Dimensions en millimètres
Légende
a
d .
i,HSC
b
I .
HSC
NOTE 1 Câble: B155 100 µm Qualité 1B ou P155 100 µm Qualité 2.
NOTE 2 N (nombre de spires des HSC) = 70.
HSC
NOTE 3 N (nombre de spires des SC) = 45.
SC
Figure 3 — HSC et SC — Paramètres physiques
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7.2.5 Positionnement des HSC et SC par rapport aux HTA
Les HSC doivent être centrées entre les deux HTA. Si nécessaire, la SC externe doit être positionnée
telle que représentée à la Figure 4.
Dimensions en millimètres
Légende
1 bobine sur ferrite HTA1 première antenne de transmission d’Helmholtz
2 bobine à air HTA2 deuxième antenne de transmission d’Helmholtz
CN circuit de compensation (compensation network) MN réseau d’adaptation (matching network)
HSC1 première bobine détectrice d’Helmholtz SC bobine détectrice (sensing coil)
HSC2 deuxième bobine détectrice d’Helmholtz
Figure 4 — Positionnement des HSC, SC et HTA
7.2.6 Réseau d’adaptation (MN)
Le réseau d’adaptation doit être réalisé conformément à la Figure 5 (voir également la Figure 1).
Légende
C1, C2 condensateurs
HTA1, HTA2 antenne de transmission d’Helmholtz (Helmholtz transmitting antenna)
U tension à la résistance RHTA
RHTA
RHTA résistance en série avec les bobines HTA
Figure 5 — Réseau d’adaptation et bobines génératrices de champ magnétique
Les condensateurs C1 et C2 doivent être ajustés (par exemple condensateurs parallèles) pour adapter la
résistance RHTA, HTA1 et HTA2 aux 50 Ω de la sortie de l’amplificateur. Les valeurs de C1, C2 et RHTA
doivent être réglées autour des valeurs de départ du Tableau 1 pour 134,2 kHz.
Tableau 1 — Composants d’adaptation pour 134,2 kHz
Composant Valeur Commentaires
C1 15 nF 500 V, condensateur film
C2 30 nF 500 V, condensateur film
a
RHTA 5 Ω 10 W, inductance faible
a
La valeur de 5 Ω pour RHTA prend en compte les résistances en série des bobines
...