CE-certificering voor IoT-apparaten: het hele traject

Een connected device in Europa verkopen begint met de CE-markering. Zonder die markering mag je het product wettelijk niet op de markt brengen. Voor veel IoT-startups blijft de route van prototype naar gecertificeerd product vaag tot precies het moment waarop hij duur wordt.

Dus hier is het hele traject: welke richtlijnen gelden, wat er in het technisch dossier hoort, welke pre-compliance tests de moeite waard zijn, en hoe je een lab kiest dat je niet ophoudt.

Wat de CE-markering echt betekent

CE staat voor Conformité Européenne. Het is je eigen verklaring dat het product voldoet aan de EU-wetgeving die erop van toepassing is. Niemand geeft hem aan je, en het is geen kwaliteitskeurmerk van een externe partij. Jij verklaart het, en een technisch dossier moet dat onderbouwen.

De meeste IoT-apparaten hebben met vier richtlijnen te maken. RED, de Radio Equipment Directive 2014/53/EU, geldt voor alles met een radio erin: BLE, Wi-Fi, LoRa, cellular. LVD, de Low Voltage Directive 2014/35/EU, geldt voor apparaten op netspanning boven 50V AC of 75V DC. De EMC-richtlijn 2014/30/EU geldt voor alles dat storing kan uitzenden of erdoor verstoord kan raken. RoHS, 2011/65/EU, beperkt gevaarlijke stoffen.

Een sensor op batterijen die via BLE of Wi-Fi praat, valt meestal onder RED en RoHS. Een gateway op netspanning krijgt LVD en EMC erbij.

Het technisch dossier

Nog voor de eerste labtest heb je een technisch dossier nodig. Dat is het pakket dat aantoont dat je product conform is, en het bevat zes dingen:

1. Een productbeschrijving: wat het apparaat is, waarvoor het bedoeld is, voor welke markten.
2. De lijst van geharmoniseerde normen die je hebt toegepast. Bijvoorbeeld EN 300 328 voor 2.4 GHz Wi-Fi en BLE, EN 62368-1 voor veiligheid.
3. Ontwerpdocumenten. Schema's en PCB-layoutbestanden, minimaal de layer stackup en de copper pours.
4. Een risicobeoordeling, vooral voor veiligheid onder LVD en RED artikel 3.1a.
5. Testrapporten van een geaccrediteerd lab.
6. De Declaration of Conformity, ondertekend door de verantwoordelijke persoon in de EU.

Je dient dit dossier vooraf nergens in. Het moet alleen bestaan, kloppen, en klaarliggen als een markttoezichthouder erom vraagt. Bewaar het tien jaar.

Pre-compliance: vind de problemen terwijl ze nog goedkoop zijn

Pre-compliance testen is informeel RF- en EMC-testen dat je zelf doet, of met een consultant, voordat je betaalt voor tijd in een geaccrediteerd lab. Een sessie van een dag kost een fractie van een labindiening en kan je maanden hertesten besparen.

Voor een BLE- of Wi-Fi-product verdienen vier checks zichzelf terug.

Een radiated emissions scan, op zoek naar onbedoelde stralingsbronnen boven de Part 15 Class B limieten. BLE-zendvermogen en frequentienauwkeurigheid, om te bevestigen dat je binnen ±20 kHz zit en op het juiste vermogen. Conducted emissions op de voedingslijnen, om te controleren of de spurs van je switcher onder de EN 55032 limieten blijven. En ESD-immuniteit, waarbij je elk stuk blootliggend metaal en elke connector aanraakt met een ontladingspistool. Een handheld unit is goed genoeg voor pre-compliance.

Wat er meestal uit komt:

• Klokharmonischen van de MCU-oscillator die via de ground plane van de print uitstralen
• USB D+ en D- lijnen die zich als antennes gedragen
• Ruis van de switching regulator die in de RF front-end koppelt
• Een kunststof behuizing die resoneert en emissies op bepaalde frequenties versterkt

Elk van die dingen is op te lossen met een aanpassing in de layout of met een filter. Alleen wel als je ze vóór het lab vindt.

Een lab kiezen

Voor RED heb je een geaccrediteerd lab nodig, en voor sommige productklassen moet dat een notified body zijn. Niet elk geaccrediteerd lab is er een. Voor de meeste Class 1 radio-apparaten, dus BLE en Wi-Fi onder 100 mW, mag je zelf conformiteit verklaren zodra een geaccrediteerd lab de tests heeft gedaan.

Europese labs als SGS Netherlands, TÜV Rheinland en Bureau Veritas zijn uitstekend. Ze hebben ook wachtrijen van 4 tot 8 weken en zijn duidelijk duurder per indiening.

Labs in Shenzhen zijn een andere afweging. Veel ervan zijn CNAS-geaccrediteerd en ILAC-erkend, en ze kunnen een standaard IoT BLE- of Wi-Fi-indiening in 5 tot 10 werkdagen afhandelen tegen fors lagere kosten. Wij werken met twee van die labs en regelen de indieningslogistiek voor klanten.

Wat het lab van je nodig heeft:

• Drie tot vijf samples die de productie vertegenwoordigen, geen developerboards
• Een antenne die is afgestemd op de massaproductie-units
• Een volledige beschrijving van de werkingsmodi die getest moeten worden
• De lijst van normen waartegen je test

Tijdlijn

Voor een typische BLE- en Wi-Fi-sensor:

Begin je met het technisch dossier tijdens het ontwerp en doe je pre-compliance vóór de laatste PCB-spin, dan haal je die vier weken betrouwbaar.

FCC en UKCA

FCC dekt de Verenigde Staten. Voor BLE en Wi-Fi is Part 15 Subpart C het onderdeel dat telt, voor intentional radiators. De meeste BLE- en Wi-Fi-producten kunnen een Supplier's Declaration of Conformity gebruiken, dus certificering door een derde partij is niet verplicht, maar de testdata heb je nog steeds nodig. De doorlooptijd lijkt op die van CE, en veel Zuidoost-Aziatische labs doen FCC in dezelfde indiening als je CE-werk.

UKCA is sinds de Brexit vereist voor de Britse markt. De normen zijn grotendeels dezelfde als bij CE, omdat het VK de geharmoniseerde EN-normen heeft overgenomen als eigen "designated standards". Plan ervoor als het VK op je lijst staat.

Hoe wij werken

Wij plannen compliance vanaf de eerste PCB-spin in plaats van het er achteraf op te plakken:

1. Normen bepalen bij de start van het PCB-ontwerp, zodat we weten welke richtlijnen gelden en naar welke normen we ontwerpen.
2. Een layoutreview voordat de print de deur uitgaat, met aandacht voor antenneruimte, de integriteit van de ground plane en de filtering.
3. Pre-compliance coördineren, meestal informeel testen bij ons partnerlab in Shenzhen.
4. De labindiening beheren: logistiek, samples versturen en contact met de engineers van het lab.
5. Het technisch dossier opstellen, inclusief de Declaration of Conformity.

Standaard CE-certificering voor IoT met BLE en Wi-Fi duurt via dit proces minder dan twee weken vanaf het moment dat de samples zijn ingediend.

Neem contact op als je een connected product plant en certificering vanaf dag één in de roadmap wilt hebben.