الوثائق

دليل تكامل قارئ RFID

وثائق شاملة تغطي إعداد الاتصال التسلسلي وتكوين الهوائي وعمليات ترميز العلامات (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) وإدارة الطاقة. تتضمن أمثلة لعمليات النشر ذات الهوائيات المتعددة والمسح السريع للمخزون.

Reader bring-up
NRN
Serial115200 8N1
ProtocolCRC16-CCITT
RF power0-33 dBm
Inventory700 tags/s
5APCWCATMIDLENDATACRC16

إعداد الاتصال التسلسلي

تتواصل قارئات RFID ببروتوكول Nextwaves NRN عبر منفذ تسلسلي (RS-232 أو USB-to-Serial). يجب تكوين معلمات الاتصال بشكل صحيح لضمان نقل بيانات مستقر.

للاتصالات عبر WebSerial API في المتصفح، استخدم Nextwaves Reader Connect على app.nextwaves.com/reader. يكتشف التطبيق تلقائيًا منافذ COM ويكون معلمات الاتصال.

Baud rate115200
Data bits8
Stop bits1
ParityNone
TypeScript - WebSerial Connection
// Request serial port access
const port = await navigator.serial.requestPort();
await port.open({
  baudRate: 115200,
  dataBits: 8,
  stopBits: 1,
  parity: "none",
  flowControl: "none",
  bufferSize: 4096,
});

// Get reader/writer streams
const reader = port.readable.getReader();
const writer = port.writable.getWriter();
Python - PySerial Connection
import serial

port = serial.Serial(
    port="/dev/ttyUSB0",      # Linux/macOS
    # port="COM3",            # Windows
    baudrate=115200,
    bytesize=serial.EIGHTBITS,
    stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
    parity=serial.PARITY_NONE,
    timeout=2.0,
)

# Flush buffers before communication
port.reset_input_buffer()
port.reset_output_buffer()

هيكل إطار بروتوكول Nextwaves NRN

كل أمر لبروتوكول NRN مغلف في إطار ثنائي يتكون من: الرأس (0x5A) وPCW (كلمة التحكم بالبروتوكول) والفئة وMID (معرف الرسالة) والطول وحمولة البيانات ومجموع التحقق CRC16-CCITT.

الحقلالحجمالوصف
Header
1 byte
دائمًا 0x5A. علامة بداية الإطار
PCW
2 bytes
علامات البروتوكول (الإصدار، العنوان)
Category
1 byte
فئة الأمر (0x00=النظام، 0x01=الجهاز، 0x02=RFID)
MID
1 byte
معرف الرسالة ضمن الفئة
Length
2 bytes
طول الحمولة بالبايت (big-endian)
Data
N bytes
حمولة خاصة بالأمر
CRC16
2 bytes
مجموع التحقق CRC16-CCITT للبايتات بعد الرأس

أمثلة الأوامر

QUERY_INFO - Query reader serial number and firmware
TX -> 5A 00 01 01 00 00 00 DC E5
       +----+ +------+ +----+ +----+ +------+ +------+
       | 5A | | 0001 | | 01 | | 00 | | 0000 | | DCE5 |
       +----+ +------+ +----+ +----+ +------+ +------+
        HDR     PCW    CAT   MID    LEN     CRC16
READ_EPC_TAG - Start continuous EPC tag inventory
TX -> 5A 00 01 02 10 00 00 04 5A
       HDR  PCW   CAT MID LEN   CRC16

Response notifications (PID 0x1231) contain:
  - Antenna ID (1 byte)
  - RSSI value (1 byte, raw ADC 0-255)
  - EPC data (12+ bytes)
  - Frequency channel index (1 byte)
STOP_INVENTORY - Stop running inventory scan
TX -> 5A 00 01 02 FF 00 00 88 5A
       HDR  PCW   CAT MID LEN   CRC16

مرجع الأوامر الرئيسية

الأمرالكودالوصف
QUERY_INFO
0x0100
استعلام عن الرقم التسلسلي للقارئ وإصدارات البرنامج الثابت
QUERY_RFID_ABILITY
0x1000
استعلام عن قدرات RFID (نطاق الطاقة، عدد الهوائيات)
READ_EPC_TAG
0x0210
بدء جرد علامات EPC المستمر
WRITE_EPC_TAG
0x0211
كتابة البيانات إلى بنك EPC للعلامة
STOP_INVENTORY
0x02FF
إيقاف جرد العلامات قيد التشغيل
CONFIGURE_READER_POWER
0x0201
تعيين طاقة الإرسال (0-33 dBm لكل هوائي)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE
0x0203
تمكين/تعطيل منافذ الهوائي (bitmask)
SET_WORKING_FREQUENCY
0x0205
تعيين ترددات العمل المحددة
SET_FILTER_SETTINGS
0x0209
تكوين مرشح العلامات المكررة (على أساس الوقت)
BUZZER_SWITCH
0x011E
التحكم في وضع الصفارة

تكوين الهوائي

تدعم قارئات RFID ما يصل إلى 32 منفذ هوائي. يتم تمكين أو تعطيل كل منفذ عبر bitmask المؤلف من 4 بايت. يتم ترقيم الهوائيات من 1 إلى 32، مع كل بت يقابل منفذًا.

bitmask الهوائي

تمكين الهوائيات 1-40F 00 00 00Binary 00001111 - ports 1, 2, 3, 4 on
تمكين الهوائيات 1 و3 فقط05 00 00 00Binary 00000101 - ports 1 and 3 on
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE - Enable ports 1-4
TX -> 5A 00 01 02 03 00 04 0F 00 00 00 E1 EF
                              +-----------+
       Payload:               |0F 00 00 00| <- bitmask
                              +-----------+
       Bit 0 = ANT1, Bit 1 = ANT2, Bit 2 = ANT3, Bit 3 = ANT4
       0x0F = 0b00001111 -> all 4 ports enabled

نشر هوائيات متعددة

عند نشر هوائيات متعددة، يجب مراعاة الاستقطاب (خطي مقابل دائري) والمسافة بين الهوائيات ومناطق التغطية المتداخلة. يفحص القارئ تسلسليًا عبر الهوائيات الممكّنة، وتتضمن كل علامة معرف الهوائي لتحديد الموقع.

Portal

باب الرصيف

2-4 هوائيات لكل بوابة، استقطاب دائري، طاقة 30 dBm

Station

حزام ناقل

1-2 هوائيات لكل محطة، استقطاب خطي، 20-25 dBm

Shelf

رف التجزئة

هوائيات المجال القريب، طاقة منخفضة 15-20 dBm، كثافة عالية

ترميز العلامات (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

يتبع UHF RFID معيار EPC Gen2 (ISO 18000-6C). يحتوي كل علامة على 4 بنوك ذاكرة: محجوز (كلمات المرور) وEPC (معرف 96+ بت) وTID (معرف الشريحة غير القابل للتغيير) ومستخدم (بيانات مخصصة).

هيكل ذاكرة العلامة

البنكالمعرفالحجم النموذجيالاستخدام
Reserved
00
64 bits
كلمة مرور Kill (32 بت) + كلمة مرور Access (32 بت)
EPC
01
96-128 bits
SGTIN-96 أو SSCC-96 أو ترميز مخصص
TID
10
96+ bits
معرف جهة تصنيع الشريحة (قراءة فقط، فريد)
User
11
0-512 bits
بيانات خاصة بالتطبيق (تعتمد على الشريحة)

مثال فك ترميز SGTIN-96

SGTIN-96 هو الترميز الأكثر شيوعًا لمنتجات التجزئة وسلسلة التوريد. تحويل EPC السداسي عشري المكون من 24 حرفًا إلى GTIN-14 ورقم تسلسلي وGS1 Digital Link.

SGTIN-96 Decode - Example
EPC Hex: 3034257BF7194E4000001A85

Decoded:
  Header:         0x30 (SGTIN-96)
  Filter:         1 (Point-of-Sale)
  Partition:      5
  Company Prefix: 0614141
  Item Reference: 812345
  Serial:         6789
  GTIN-14:        80614141123458
  Digital Link:   https://id.gs1.org/01/80614141123458/21/6789
WRITE_EPC_TAG - Write EPC data to tag
// NRN protocol WRITE_EPC_TAG command
TX -> 5A 00 01 02 11 00 0C [EPC_DATA_12_BYTES] [CRC16]

// The reader will:
// 1. Select the tag in its field
// 2. Write the provided EPC data to Bank 01
// 3. Return success/failure notification

// Access password required if tag is locked:
TX -> 5A 00 01 02 11 00 10 [ACCESS_PWD_4B] [EPC_DATA_12B] [CRC16]

استخدم أداة EPC Encoder عبر الإنترنت على /tools/tds-rfid-converter لترميز وفك ترميز SGTIN-96 وSSCC-96 وGRAI-96 مباشرة في متصفحك.

إدارة الطاقة

طاقة إرسال القارئ قابلة للضبط من 0 إلى 33 dBm لكل منفذ هوائي. تزيد الطاقة الأعلى من نطاق القراءة ولكنها تزيد أيضًا من التداخل واستهلاك الطاقة.

CONFIGURE_READER_POWER - Set 30 dBm on all 4 ports
TX -> 5A 00 01 02 01 00 04 1E 1E 1E 1E 67 FE
                              +-----------+
       Payload:               |1E 1E 1E 1E|
                              +-----------+
       0x1E = 30 decimal = 30 dBm per port

Power guidelines:
  - 33 dBm - Maximum range (~10m), dock doors
  - 30 dBm - Standard range (~6-8m), general use
  - 25 dBm - Medium range (~3-5m), conveyor belts
  - 20 dBm - Short range (~1-2m), point-of-sale
  - 15 dBm - Near-field (~0.5m), shelf readers

مراقبة RSSI

تُبلغ قيم RSSI (مؤشر قوة الإشارة المستلمة) من العلامات كبايتات ADC الأولية (0-255). استخدم صيغة التحويل للحصول على قيم dBm الدقيقة.

صيغة التحويلdBm = -100 + round((raw x 70) / 255)
Raw 128 - جيد-65 dBm
Raw 180 - قوي-51 dBm
Raw 220 - ممتاز-40 dBm

مسح المخزون عالي السرعة

للمسح عالي السرعة، كون ترددات العمل ومرشح العلامات المكررة ووضع المسح المستمر. تدعم القارئات ما يصل إلى 700 علامة/ثانية مع التكوين الأمثل.

تكوين التردد

يعمل UHF RFID في نطاق 920-925 ميجاهرتز (جنوب شرق آسيا)، مع تباعد قناة 0.5 ميجاهرتز. يتم ترقيم القنوات من 0 (920 ميجاهرتز) إلى 10 (925 ميجاهرتز).

SET_WORKING_FREQUENCY - 6 channels (920-925 MHz)
TX -> 5A 00 01 02 05 00 06 00 02 04 06 08 0A C4 1B

Channel mapping (formula: 920.0 + index x 0.5 MHz):
  Ch 0  -> 920.0 MHz
  Ch 2  -> 921.0 MHz
  Ch 4  -> 922.0 MHz
  Ch 6  -> 923.0 MHz
  Ch 8  -> 924.0 MHz
  Ch 10 -> 925.0 MHz

سير عمل المسح الأمثل

01

كون منافذ الهوائيات ومستويات الطاقة

02

عيّن ترددات العمل (FHSS للبيئات الكثيفة)

03

كون مرشح المكررات (500ms-3000ms حسب حالة الاستخدام)

04

أرسل READ_EPC_TAG لبدء الجرد المستمر

05

عالج إشعارات العلامات (PID 0x1231) عند وصولها

06

أرسل STOP_INVENTORY عند الانتهاء

Complete inventory flow - TypeScript
// 1. Enable antennas 1-4
await sendFrame("CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE", [0x0F, 0x00, 0x00, 0x00]);

// 2. Set power to 30 dBm on all ports
await sendFrame("CONFIGURE_READER_POWER", [0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E]);

// 3. Set working frequencies
await sendFrame("SET_WORKING_FREQUENCY", [0, 2, 4, 6, 8, 10]);

// 4. Set duplicate filter to 1000ms
await sendFrame("SET_FILTER_SETTINGS", [0x03, 0xE8]);

// 5. Start inventory
await sendFrame("READ_EPC_TAG");

// 6. Process tags...
reader.on("tag", (tag) => {
  const rssiDbm = -100 + Math.round((tag.rssi * 70) / 255);
  console.log(`EPC: ${tag.epc}, Ant: ${tag.antenna}, RSSI: ${rssiDbm} dBm`);
});

// 7. Stop when done
await sendFrame("STOP_INVENTORY");