ISOIEC 18328-22021 识别卡.ICC管理设备.第2部分带设备的卡的物理特性和试验方法标准立项发展报告

识别卡ICC管理设备第2部分带设备的卡的物理特性和试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Identificationcards–ICC-manageddevices–Part2:Physicalcharacteristicsandtestmethodsforcardswithdevices摘要随着物联网、移动支付、身份认证及智能终端技术的迅猛发展，传统静态识别卡正加速向具备动态数据处理能力的ICC管理设备（ICC-manageddevices）演进。识别卡不再仅仅是被动存储介质，而是集成了显示屏、按钮、电池、传感器乃至生物特征识别模块的复合型智能载体。在此背景下，国际标准化组织与国际电工委员会联合制定并发布了ISO/IEC18328-2:2021《识别卡ICC管理设备第2部分：带设备的卡的物理特性和试验方法》。本报告对该标准的立项背景、技术框架、核心内容及行业影响进行系统梳理，重点阐释标准所规定的物理特性要求、试验方法体系及其与ISO/IEC10373系列标准的衔接关系。报告指出，该标准的实施为带设备识别卡的设计制造提供了统一技术依据，对提升产品质量、促进国际贸易和产业协同发展具有重要支撑作用，并对我国智能卡产业标准化建设提出了建设性建议。关键词：识别卡；ICC管理设备；物理特性；试验方法；ISO/IEC18328；标准化一、引言识别卡技术自20世纪70年代问世以来，已历经磁条卡、IC卡、非接触式卡等多个技术发展阶段，成为现代社会身份识别、金融支付、交通出行、医疗保障等领域不可或缺的基础设施。近年来，随着嵌入式系统、低功耗显示技术和柔性电子技术的进步，一种新型的识别卡形态——带设备的卡（Cardswithdevices）——逐渐从概念走向商用。这类卡片在传统塑料基材上集成微型显示屏、按压式按钮、薄膜电池、甚至指纹传感器，能够在脱离外部读卡器的情况下独立完成动态验证码生成、交易确认、信息展示等功能。然而，由于此类产品涉及多层材料复合、嵌入式电子元件封装和柔性电路设计，其物理特性较传统IC卡发生了根本性变化。弯曲韧性、抗压强度、温度适应性、电化学稳定性等方面的性能要求不能简单沿用ISO/IEC7810和ISO/IEC10373-1所规定的传统测试方法。为解决这一问题，ISO/IECJTC1/SC17（卡与身份识别）技术委员会于2015年前后启动了ISO/IEC18328系列标准的制定工作，旨在为ICC管理设备建立专门的标准化框架。其中，ISO/IEC18328-2:2021作为该系列标准的第二部分，专门针对带设备的卡的物理特性和试验方法做出系统规定，是本系列标准中技术含量最高、涉及面最广的核心组成部分。本报告将从标准立项的历史背景出发，详细解析ISO/IEC18328-2:2021的技术内容与创新点，结合标准化工作方法论，分析该标准对产业界的深远影响，并就中国参与相关国际标准制定及国内转化工作提出建议。二、标准立项背景与研制历程2.1ICC管理设备的技术演进传统识别卡（ID-1型）依据ISO/IEC7810标准规定的物理尺寸和特性制造，其厚度、弯扭刚度、耐温范围等指标均基于无源被动卡片设计。但自2010年起，多家国际卡商相继推出了带有EL显示屏的动态CVV安全码卡片、带有蓝牙通信模块的智能银行卡、集成指纹验证功能的物理门禁卡等创新产品。这类卡片的核心特征在于卡体内嵌有源电子元件，能够实现信息处理和自主交互功能，国际标准化组织将其界定为“ICC管理设备”（ICC-manageddevices）。与传统IC卡相比，ICC管理设备引入了三类全新的技术需求变量：第一，能源供应问题。卡片需要集成超薄电池或能量采集装置，这改变了卡片的重量分布和厚度结构，对弯扭应力分布产生了显著影响。第二，人机交互界面。卡片表面需嵌入显示屏和按压按钮，这些部件的物理位置在弯折和冲击条件下属于结构薄弱点，需要特定的机械性能评估方法。第三，封装可靠性。电子元件与卡片基材之间的粘结界面在不同温湿度和化学环境下可能发生分层、腐蚀或性能衰减，需要建立加速老化试验规程。2.2标准立项与研制过程ISO/IEC18328系列标准由ISO/IECJTC1/SC17/WG8工作组负责研制。WG8于2013年首次提出“ICC管理设备的标准化需求”研究报告，识别出物理特性、电气接口、应用协议和安全性测试四大标准化方向。2016年，SC17正式批准立项ISO/IEC18328系列标准，计划由四个部分组成：-第1部分：ICC管理设备的应用（ISO/IEC18328-1:2016，已发布）；-第2部分：带设备的卡的物理特性和试验方法；-第3部分：带设备的卡的应用接口；-第4部分：带设备的卡的互操作性和安全性（在研）。第2部分作为整个系列标准的技术基石，研制过程中面临的核心挑战在于如何在保持ID-1卡尺寸兼容性的前提下，合理界定嵌入有源器件后卡片的物理性能边界。工作组广泛征集了来自卡片制造商、芯片供应商、测试实验室和金融机构的反馈意见，先后经过5轮委员会草案（CD）和2轮国际标准草案（DIS）投票，于2021年11月18日正式发布。2.3国内外相关标准概览在ISO/IEC18328-2:2021发布之前，带设备卡的物理测试主要参照ISO/IEC10373-1:2020《识别卡试验方法第1部分：一般特性测试》中的相关条款。但ISO/IEC10373-1的测试方法和阈值主要面向传统无源卡片设计，缺少对嵌入显示屏区域、电池仓位置等局部特征的结构完整性评估方案，也未能覆盖电化学性能和显示功能在机械应力下的退化评估。ISO/IEC18328-2:2021填补了上述标准空白，与以下国际标准共同构成了完整的标准体系：-ISO/IEC7810:2019《识别卡物理特性》-ISO/IEC10373-1:2020《识别卡试验方法第1部分：一般特性测试》-ISO/IEC10373-6:2020《识别卡试验方法第6部分：邻近式卡》-ISO/IEC14443系列《识别卡非接触式集成电路卡》在国内层面，我国现行GB/T14916《识别卡物理特性》等标准尚未覆盖带设备卡的技术内容，亟需进行同步更新和转化。三、标准主要内容与技术解析3.1标准的范围与定位ISO/IEC18328-2:2021规定了带设备的卡（即ICC管理设备）的物理特性要求和相应的试验方法，适用于在ID-1型卡基上集成显示屏、电池、按钮、传感器及其他电子器件的识别卡产品。该标准明确将自身定位为ISO/IEC7810和ISO/IEC10373-1的补充标准——凡本标准未做特别规定的物理参数，仍应遵循ISO/IEC7810的基本要求；凡本标准未特别规定的试验程序，仍应参照ISO/IEC10373-1的通用方法。这一“基础标准+补充标准”的模式既保证了标准体系的整体一致性，又避免了重复制定技术要求。3.2物理特性要求标准将物理特性要求分为三个层次：（一）尺寸与结构完整性带设备的卡必须维持ID-1标准尺寸（宽度85.60mm，高度53.98mm），在嵌入电子元件后卡片厚度允许在ISO/IEC7810规定的标称厚度0.76mm基础上适当增加，但最大不得超过1.5mm（含凸起区域）。标准对卡片边缘的圆角半径、表面平整度、元件区域的高度差、以及模具成型位置偏差等尺寸参数进行了详细规定，以确保卡片在个人化打印和信封邮寄等场景中不会因结构异常导致设备卡堵。（二）机械强度与环境适应性在机械强度方面，标准规定了带设备的卡在横向弯曲、纵向弯曲和扭转变形下的最大允许形变值。与ISO/IEC10373-1通用要求相比，本标准的弯曲测试采用了降低的施力上限，以反映带电池和显示屏的卡片在实际使用中需要承受的握持力量，同时也考虑了元件封装位置的应力集中效应。扭转测试方面，标准要求卡片在承受规定的扭转角后，各嵌入式元件的功能应保持正常，外观不得出现裂纹、分层或元件脱落。在环境适应性方面，标准规定了高温存储（70℃±2℃，持续168小时）、低温存储（-35℃±2℃，持续168小时）、温湿度循环（25℃至55℃，相对湿度25%至95%）和热冲击试验的具体参数。值得关注的是，标准引入了动态弯曲条件下的功能延续性测试，即要求卡片在弯曲测试过程中，显示屏和传感器仍能维持正常工作——这一要求远超传统被动卡的性能评估范畴。（三）电气安全与化学耐受性针对带电池卡片的电气安全风险，标准参照IEC62368-1的安全理念，规定了表面温度限值、泄漏电流限值和异常充电保护要求。化学耐受性试验则涵盖了对汗液、盐雾、护肤化学品、清洁剂等日用化学品的抗性测试，评价指标包括卡片外观变化（褪色、腐蚀、白化）和功能退化程度。3.3试验方法体系ISO/IEC18328-2:2021的试验方法体系建立在ISO/IEC10373-1方法论基础之上，但针对带设备卡的特征进行了系统化适配和创新。测试样品预处理：标准规定试验前样品须在23℃±2℃、相对湿度45%至55%的标准大气条件下进行不少于24小时的预处理，对于包含锂聚合物电池的样品，还须额外进行充放电稳定化处理。这一规定在ISO/IEC10373-1的基础上增加了电池状态的变量控制，确保不同实验室的测试结果具有可比性。功能测试与机械测试的时序协同：标准创新性地引入了“测试-功能验证-继续测试”的循环评估模式，即在施加一定次数机械应力或环境应力后，暂停测试，通过卡片自带的显示单元输出特定测试模式来验证内部功能是否完好，随后继续加载应力直至规定的试验周期结束。这一方法使得标准能够全面评估卡片在长期使用状态下的功能保持能力，而不仅仅是结构完整性。局部特性测试：针对显示屏区域、按钮区域和电池区域分别规定了局部压力测试和局部弯折测试方法，通过规定压头和弯折模具的具体几何参数和加载速率，保证不同测试实验室之间结果的可比性。试验报告要求：标准规定试验报告应至少包含样品标识信息、测试配置详述（含固件版本、电池批次）、各单项试验结果汇总、失效模式分类描述和试验环境记录等要素，以确保追溯性和可复现性。3.4标准的创新性与特色ISO/IEC18328-2:2021相比传统识别卡物理特性标准具有以下几项显著创新：-由被动到主动的测试理念跃迁：从评估“卡片本身是否能承受外力”升级为评估“卡片中的电子系统在承受外力时是否能持续提供功能”，将功能安全性纳入物理测试的评估范畴；-多维度失效判定体系：将失效模式分为结构性失效（基材开裂、分层、元件脱落）、电性能失效（显示异常、按键失灵）和化学性失效（腐蚀变色）三个维度，为制造商提供了更精准的质量归因工具；-面向全生命周期的测试设计：标准的测试项目覆盖了从制造组装、个人化打印、日常携带、极端环境暴露到最终废弃处理的全生命周期环节，体现了“全链条标准化”的先进理念。四、标准的主要参与单位ISO/IEC18328-2:2021的制定汇聚了全球范围内识别卡领域的主要技术力量。标准的制定由ISO/IECJTC1/SC17/WG8工作组具体承担，德国标准化协会（DIN）承担了秘书处工作，来自法国、美国、日本、中国、英国、韩国等国家的专家深度参与了技术研讨和草案编制。在众多参与机构中，法国欧贝特科技（IDEMIA，原OberthurTechnologies）作为该标准研制的核心推动力量和技术贡献最为突出的企业之一，值得重点介绍。4.1IDEMIA公司概况IDEMIA（原欧贝特科技）是全球领先的增强身份识别技术企业，总部位于法国库尔布瓦，在全球拥有约13,000名员工，业务覆盖金融支付、电信连接、公共安全、访问控制和物联网等众多领域。公司的前身之一OberthurTechnologies成立于1984年，在智能卡制造和安全文档领域积累了超过三十年的技术经验。2017年，OberthurTechnologies与荷兰的数字安全企业金雅拓（Gemalto）完成业务整合，组建了全新的IDEMIA集团，进一步巩固了其在全球身份识别市场中的领导者地位。4.2在标准研制中的技术贡献IDEMIA在ICC管理设备领域拥有深厚的技术积累和丰富的产品化经验。公司是全球首批实现动态CVV安全码银行卡（即显示屏动态验证码卡片）大规模商用部署的制造商之一，累计交付量已超过数千万张。这一产业实践为ISO/IEC18328-2的标准化工作提供了极为宝贵的第一手工程数据。在标准研制过程中，IDEMIA的主要技术贡献集中在以下几个方面：失效模式与影响分析（FMEA）数据的提供。基于多年的产品返修和客户投诉数据，IDEMIA向WG8工作组提供了大量关于带设备卡在实际使用中遇到的失效模式及其概率分布的数据，为确定各类测试项目的优先级和严酷等级提供了翔实的实证依据。弯曲测试方法的关键验证。IDEMIA的可靠性实验室独立开展了多轮比对测试，验证了标准草案中弯曲测试方法和加载参数的可行性，特别是在显示屏区域局部应力分析的有限元模拟与实测结果之间的对标工作上，为最终确定测试参数提供了关键的实验支撑。电池安全评价方法的行业协调。IDEMIA协调了多家电池供应商的技术意见，推动形成了兼顾安全性和商业可行性的电池表面温度和异常充电测试方案，在IEC安全标准与识别卡行业实践之间建立了有效桥梁。实用导向的推动者。IDEMIA始终强调标准应兼顾技术完备性和产业可实施性，推动了多项在实验室条件下有效但不具备量产可行性的测试方案被简化为更为务实的技术要求，标准最终得以在2021年如期发布与这一务实导向密不可分。4.3其他重要参与力量除IDEMIA外，标准研制过程中还有多家机构和组织发挥了关键作用。其中，法国泰雷兹集团（Thales）作为全球最大的SIM卡和金融卡制造商之一，在标准中关于卡片生产制造过程中的工艺容忍度参数制定方面做出了重要贡献；德国联邦信息安全办公室（BSI）在标准中关于安全芯片封装物理保护等级的分级方法方面提供了专业建议；日本JCB信用卡公司在标准适用于支付卡兼容性方面提出了建设性意见，确保标准与EMVCo相关规范的技术兼容性；中国电子技术标准化研究院等国内机构也派出专家全程参与了标准讨论，并通过国内对口工作组对多项关键技术参数提出了书面意见，有效推动了标准对亚洲地区湿热环境使用需求的考量。五、标准实施的意义与影响5.1对产业发展的促进作用ISO/IEC18328-2:2021的发布实施对全球识别卡产业产生了深远影响。第一，降低产品开发的技术壁垒。在标准发布之前，各制造商对带设备卡的物理性能验证依赖企业内部规范，不同企业之间的测试方法和判定准则差异极大，导致产品设计缺乏统一的基准框架。该标准发布后，全球制造商和检测实验室得以使用统一的测试语言和判定标准，显著降低了新产品开发中的验证成本和市场准入门槛。第二，提升产品质量的一致性和可靠性。标准对测试条件、样品预处理、加载速率等关键变量的精确规定，使得不同实验室之间、不同批次产品之间的测试结果具有高度可比性，有助于行业整体质量水平的提升。第三，促进国际贸易和跨行业应用。统一的标准降低了因技术规范差异造成的贸易壁垒，使得符合标准要求的带设备卡产品可以在全球范围内便捷流通。同时，标准在金融支付、身份认证、物联网终端等多个应用领域之间建立了共同的技术基准，有力地促进了跨行业的融合应用。5.2对用户体验的保障作用对于终端用户而言，ISO/IEC18328-2:2021的实施保障了带设备卡在日常使用中的可靠性和安全性。无论是银行卡在钱包中长期承受弯折压力、门禁卡在极端天气条件下的户外暴露、还是工牌卡在工业环境中的化学接触，标准要求制造商通过系统的型式试验确保产品在宣称的使用寿命内保持预期功能。特别是对于动态验证码银行卡