GB/T 42684-2023
基本信息
标准号:
GB/T 42684-2023
中文名称:集装箱电子箱封技术规范
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Technical specification for the electronic seal of containers
标准状态:现行
发布日期:2023-05-23
实施日期:2023-09-01
出版语种:简体中文
下载格式:.pdf .zip
下载大小:3088109
相关标签:
集装箱
电子
技术规范
标准分类号
标准ICS号:货物的包装和调运>>货运调运>>55.180.10通用集装箱
中标分类号:综合>>标志、包装、运输、贮存>>A85集装箱、托盘、货架
关联标准
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:20 页
标准价格:38.0
相关单位信息
起草人:李媛红、周受钦、李继春、陈遵炎、吕洁印、易晓珊、胡龙珍、罗宇民、李佳骏、吴良宏、曹文胜、许世博、闻葵花、周世平
起草单位:深圳中集智能科技有限公司、交通运输部水运科学研究所、深圳市标准技术研究院、深圳市久通物联科技股份有限公司、广州铁路职业技术学院
归口单位:全国集装箱标准化技术委员会(SAC/TC 6)
提出单位:全国集装箱标准化技术委员会(SAC/TC 6)
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
主管部门:全国集装箱标准化技术委员会(SAC/TC 6)
标准简介
本文件规定了集装箱电子箱封的技术要求、试验方法、数据保护与身份认证要求、安装与外壳强度要求。
本文件适用于集装箱电子箱封的设计、生产以及使用。
标准内容
ICS 55.180.10
CCS A 85
中华人民共和国国家标准
GB/T42684—2023
集装箱电子箱封技术规范
Technical specification for the electronic seal of containers2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-09-01实施
GB/T42684—2023
规范性引用文件
3术语和定义
缩略语
技术要求此内容来自标准下载网
试验方法
数据保护与身份认证要求
8安装与外壳强度要求
附录A(资料性)
读写器对电子箱封的唤醒流程
附录B(规范性)电子箱封操作接口物理层参数附录C(规范性)
电子箱封与读写器的协议数据格式次
GB/T42684—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国集装箱标准化技术委员会(SAC/TC6)提出并归口。本文件起草单位:深圳中集智能科技有限公司、交通运输部水运科学研究所、深圳市标准技术研究院、深圳市久通物联科技股份有限公司、广州铁路职业技术学院本文件主要起草人:李媛红、周受钦、李继春、陈遵炎、吕洁印、易晓珊、胡龙珍、罗宇民、李佳骏、吴良宏、曹文胜、许世博、闻葵花、周世平。1
1范围
集装箱电子箱封技术规范
GB/T42684—2023
本文件规定了集装箱电子箱封的技术要求、试验方法、数据保护与身份认证要求、安装与外壳强度要求。
本文件适用于集装箱电子箱封的设计、生产以及使用。规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T4208一2017外壳防护等级(IP代码)日期和时间表示法
GB/T7408数据元和交换格式信息交换GB/T23679集装箱机械箱封
GB31241一2014便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求GB/T33575集装箱电子箱封环境特性GB/T37059集装箱电子箱封编码与标识规范ISO17712海运集装箱机械箱封(Freightcontainers—Mechanicalseals)ISO/IEC18000-2:2009信息技术项目管理的射频识别第2部分:135kHz以下的空中接口通信用参数(Information technology—Radio frequency identification for item management—Part 2:Parameters for air interface communications below135kHz)ISO18185-5海运集装箱电子箱封第5部分:物理层(FreightcontainersElectronicsealsPart 5:Physical layer)
3术语和定义
ISO17712、ISO18185-5界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
电子箱封electronicseal;eSeal可读写的、采用无线通信方式、处理和存储电子信息、带有箱封锁杆通断检测功能的集装箱箱封注:电子箱封包括一次性使用的电子箱封和可回收利用的电子箱封。按安全级别分类,电子箱封包括一般安全性的电子箱封和带有数据读写安全交互认证的高安全性电子箱封。3.2
电子箱封数据eSeal data
储存在电子箱封本体中的数据。注:电子箱封数据包括电子箱封本体标识符、协议标识符、锁杆标识符、锁杆插入时间和断开时间、锁杆状态、电源状态、锁杆插入次数不可逆计数器等,也包括扩展相应的位置信息、环境温湿度信息、图片信息、视频信息、箱体振动冲击姿态信息、历史数据等。1
GB/T 42684—2023
读写器
reader
对电子箱封进行读、写操作的设备。注:读写器通常包括固定式与手持式两种。3.4
后台信息系统
Ebackgroundinformationsystem用于接收读写器和电子箱封有关的数据,并能对接收的数据进行相应处理及实施数据安全授权控制,能向电子箱封和读写器发出指令实现数据写人的系统。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ASK:幅移键控(AmplitudeShiftKeying)BDS:中国北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem)FSK:频移键控(FrequencyShiftKeying)GPRS:通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)GPS:全球定位系统(GlobalPositionSystem)LoRa:低功耗局域网无线标准(LongRangeRadio)NFC:近场通信(NearFieldCommunication)OOK:通断键控(On-OffKeying)SSL:安全套接字层(SecureSocketLayer)TLS:安全传输层协议(TransportLayerSecurity)5技术要求
5.1功能要求
5.1.1唤醒
电子箱封应具备读写器唤醒功能,通过读写器唤醒安装在集装箱上的电子箱封,唤醒流程见附录A。电子箱封可具备GPS/BDS功能。5.1.2通信
电子箱封的通信功能如下:
a)工作频段包括低频125kHz和2.45GHz或其他高频通信频段;能够与读写器进行上行和下行双向通信;b)
能够进行2G/3G/4G/5G(NB-IoT)等蜂窝网通信,与后台信息系统进行双向通信;能够扩展支持LoRa、Wi-Fi、NFC或其他局域网无线通信方式;d)
能够支持接入各类有线或无线传感器或行业应用所需的外接设备等;e)
能够进行蓝牙通信,支持与带有蓝牙功能的读写器进行双向通信5.1.3状态检测
电子箱封应具备锁杆通断状态检测功能,能检测锁杆插人、锁杆拔出和锁杆通断等多种状态。对于带有电机的电子箱封,还应能检测电机状态。2
5.1.4人机交互
GB/T42684—2023
电子箱封进行施封或者解封操作应具备能从听觉或者视觉上确认操作完成的功能5.1.5数据传输与盲区补报
电子箱封可具备远程数据传输功能,通过2G/3G/4G/5G(NB-IoT)等蜂窝网络上传数据至后台信息系统。在无网络信息的情况下,数据应被存储,等待网络恢复后继续上传5.1.6自检告警
电子箱封可具备以下自检与状态告警功能:当锁杆出现异常时告警,将告警信息通过读写器或者自身上传至后台信息系统;a)
当电量不足时,能检测到低电提示;c)
当电量消耗超出极限时,芯片数据/电子箱封状态数据能可靠保存。5.2性能要求
电池续航时间
电子箱封的电池续航能力应符合实际应用要求,续航时间应不少于6个月。5.2.2通信距离
电子箱封以2.45GHz或其他高频通信频段与读写器通信,通信距离应不少于15m。5.2.3唤醒距离
电子箱封以125kHz接收读写器低频唤醒指令,唤醒距离应不少于4m。5.2.4唤醒响应时间
电子箱封接收低频唤醒指令的响应时间应不大于2s5.2.5剪断触发响应时间
当电子箱封处于休眠状态时,锁杆剪断触发响应时间应不大于120S:当电子箱封处于唤醒工作状态时,剪断触发响应时间应不大于10s。5.2.6识别可靠性
读写器识别电子箱封的可靠性应不低于99.99%。对电子箱封进行10000次读取试验,失效次数不应超过1次。
5.2.7状态检测准确率
电子箱封状态检测准确率应不低于99.99%。对锁杆插入、拨出、剪断等状态各进行10000次测试,失效次数不应超过1次。
5.2.8防护等级
电子箱封外壳防护等级和试验方法应符合GB/T4208一2017中规定的IP67要求。3
GB/T 42684—2023
磁干扰
在不拆卸外壳的情况下,电子箱封应具备磁场抗干扰能力,其任意位置与磁场强度不低于15T的磁铁直接接触时,不应出现开关锁或状态检测失效情况。5.3环境特性要求
电子箱封的应用环境要求和试验方法应符合GB/T33575的规定。5.4通信协议要求
电子箱封与读写器之间通信协议的物理层参数应符合附录B的规定,协议指令和响应数据格式应符合附录C的规定。
6试验方法
6.1试验环境条件
除非另有规定,试验均应在下述条件下进行:温度:25℃±10℃;
一相对湿度(RH):25%~75%;—大气压:86kPa~106kPa。
6.2功能检查
6.2.1唤醒
将电子箱封设置为“休眠模式”,读写器采用广播形式发送“短距离数据链路层唤醒”指令,检查电子箱封是否能退出休眠模式并进入高频接收状态6.2.2通信
将读写器设置成5.1.2规定的工作频段,检查读写器与电子箱封的通信功能并记录。6.2.3状态检测
手动插入、拔出和剪断电子箱封锁杆,观察并记录相应功能。6.2.4人机交互
手动对电子箱封进行施封或解封操作,观察并记录相应功能。6.2.5数据传输与盲区补报
根据5.1.5配置相应的网络环境,通过后台信息系统检查电子箱封的数据传输和盲区补报功能并记录。
自检告警
手动设置锁杆异常,通过后台信息系统检查相应自检和告警功能并记录。4
6.3性能试验
6.3.1电池续航时间
GB/T 42684—2023
通过电量计和电流计分别测量测试样品的电池容量和待机电流、工作电流,计算评估测试样品的电池续航时间。
电池容量的确定:若测试样品的电池为不可充电电池,则电池额定容量即为电池实际容量;若测试样品的电池为可充电电池,则确定电池类型,并检测电池的实际容量。按以下步骤进行电池实际容量的测试:
在25℃士2℃的温度条件下,按制造商提供的充电测试方法,给测试样品电池满充:充分搁置一段时间,搁置时间由电池制造商提供,若电池制造商没有提供搁置时间,按b)
GB31241一2014中4.7.3的规定,搁置时间为10min;c)
通过电池容量测试仪连接电池的正负极,采用电池制造商规定的电流进行恒流放电至截止电压;
d)通过电池容量测试仪测出电池实际容量电池续航时间按公式(1)和公式(2)计算:0%
Q2=Iiti+I2t2
式中:
电池续航时间,单位为年;
电池容量,单位为毫安时(mAh);年平均耗电量,单位为毫安时(mAh);待机电流,单位为毫安(mA);年平均待机时间;单位为小时(h);工作电流,单位为毫安(mA)
年平均工作时间,单位为小时(h)。(1)
...(2)
测试结果应记录电池容量、待机电流、年平均待机时间、工作电流、年平均工作时间,以及计算出的电池续航时间。
对于抛物线放电模式的电池,支持客户提供电池放电曲线图,并计算电池续航时间。6.3.2通信距离
按以下步骤进行通信距离的测试:将电子箱封放置于距离读写器15m处;a)
b)读写器使用2.45GHz或其他高频通信频段发送指令给电子箱封;c)
若电子箱封正确收取到指令数据,则电子箱封反馈指令数据给读写器;否则至步骤f);d)若读写器正确收到电子箱封反馈的指令数据,则将电子箱封与读写器之间的距离扩大0.5m;否则至步骤f);
重复步骤b)~步骤d),直至电子箱封或读写器不能正确收到对方指令数据,记录当前距离即为通信距离;
将电子箱封与读写器之间的距离缩短0.5m;f)
读写器和电子箱封互发指令数据,直至电子箱封和读写器都能正确收到对方指令数据,记录当g)
前距离即为通信距离;否则重复步骤f)~步骤g)。5
GB/T42684—2023
6.3.3唤醒距离
按以下步骤进行唤醒距离的测试:a
将休眠状态的电子箱封放置于距离读写器4m处;读写器使用125kHz通信频段发送唤醒指令给电子箱封;b)
若电子箱封被唤醒,将电子箱封与读写器之间的距离扩大0.5m,并重置电子箱封于休眠状态;否则至第步骤e);
重复步骤b)~步骤c),直至电子箱封不能被唤醒,记录上一步的距离即为通信距离;d)
将电子箱封与读写器之间的距离缩短0.5m,并重置电子箱封于休眠状态;f)
重复步骤b),直至电子箱封被唤醒,记录当前距离即为通信距离;否则重复步骤e)。6.3.4唤醒响应时间
将休眠状态的电子箱封放置于距离读写器的唤醒距离范围内,通过读写器发送唤醒指令到电子箱封使电子箱封唤醒,记录从读写器发送唤醒指令到电子箱封被唤醒的时间,即为唤醒响应时间。6.3.5剪断触发响应时间
将电子箱封上锁并置于休眠状态,剪断锁杆,等待后台出现锁杆剪断的上报信息出现,记录剪断锁杆到上报信息出现之间的时长,即为电子箱封处于休眠状态时锁杆剪断触发响应时间。将电子箱封上锁并置于唤醒工作状态,剪断锁杆,等待后台出现锁杆剪断的上报信息出现,记录剪断锁杆到上报信息出现之间的时长,即为电子箱封处于唤醒工作状态时锁杆剪断触发响应时间数据保护与身份认证要求
7.1数据保护
7.1.1概述
数据保护指对电子箱封与读写器、后台信息系统之间进行无线通信时数据的保密性和完整性进行保护措施。
数据保护的内容包括固定数据和可变数据7.1.2保密性
对于高安全性电子箱封,如带电机的锁具类电子箱封,与后台信息系统之间数据通信应符合SSL/TLS协议的要求;高安全性电子箱封与读写器之间的数据通信应进行密钥比对,只有鉴权通过的指令才会被执行。
7.1.3完整性
无线传输数据应包含通信协议中规定的所有内容7.1.4固定数据
固定数据是电子箱封在制造过程中或固件升级后编程固化的数据,该数据应不可更改和删除。固定数据应包括两大类:第一类为设备属性和生产相关数据,如电子箱封ID(eSealID)、eSeal类型等,此类数据在设备生产过程编程固化;第二类为设备通信属性相关数据,如协议ID。6
7.1.5可变数据
GB/T42684—2023
可变数据是电子箱封和锁杆出厂后,在其使用过程中可发生变化的数据,主要应包括两大类:第一类为设备相关数据,如读写器ID、电源状态位、位置信息、锁杆状态信息、传感器信息、历史信息、告警信息等;第二类为电子箱封操作相关数据,如锁杆插入时间、锁杆断开时间及其他写入信息等。可变数据的每一次数据变化信息应记录在电子箱封的存储器中,且该信息在每一个监测航程周期内不可删除和更改,但可通过认证的、合法的读写器读取。当电子箱封启动一次新的监测航程时,存储器应在上一次监测航程的可变数据记录空间之后连续存储。存储器应至少满足记录最近10次监测航程数据而不被清除,每个监测航程按照90d周期计算,并且在一次航程周期内电子箱封应至少能接收读写器查询通信300次。
7.2身份认证
7.2.1读写器身份认证
对于高安全性电子箱封,应通过对读写器ID、操作用户等数据以数字签名或加密等形式登录后台信息系统,对读写器进行身份认证,后台信息系统应统一注册记录读写器ID,未注册的读写器视为非法设备7.2.2读写器对电子箱封的身份认证读写器对高安全性电子箱封的身份认证应通过后台信息系统实现。在使用过程中,读写器应先通过其自身的身份认证,然后将识别到的高安全性电子箱封ID以数字签名或加密等形式登录后台信息系统对高安全性电子箱封进行身份认证。后台信息系统应统一注册记录读写器ID、高安全性电子箱封ID,未注册的读写器、高安全性电子箱封视为非法设备。
7.2.3电子箱封对读写器的身份认证高安全性电子箱封对读写器的身份认证见7.2.1。7.2.4电子箱封与后台信息系统的身份认证高安全性电子箱封与后台信息系统之间应采用SSL/TLS协议进行身份认证。8安装与外壳强度要求
8.1安装
电子箱封的锁杆应能插入集装箱箱门锁孔,电子箱封应安装在合适的施封位置,不影响集装箱箱门的开启,不突出集装箱轮廓的表面。8.2外壳强度
电子箱封外壳应有足够的机械强度和刚度,符合GB/T23679规定的相关要求。7
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