ДОКУМЕНТАЦИЯ

Ръководство за интеграция на RFID четец

Изчерпателна документация за настройка на серийна комуникация, конфигурация на антена, операции по кодиране на етикети (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) и управление на захранването. Включва примери за внедрявания с множество антени и бързо инвентарно сканиране.

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

Настройка на серийна комуникация

RFID четец с NRN протокол комуникира чрез сериен порт (RS-232 или USB към сериен). Параметрите на връзката трябва да бъдат конфигурирани правилно, за да се осигури стабилно предаване на данни.

За връзки чрез WebSerial API в браузъра използвайте Nextwaves Reader Connect на app.nextwaves.com/reader. Приложението автоматично разпознава COM портовете и конфигурира параметрите на връзката.

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()

Структура на кадъра на NRN протокол на Nextwaves

Всяка NRN команда се капсулира в двоичен кадър състоящ се от: Header (0x5A), PCW (Дума за контрол на протокола), Category, MID (Идентификатор на съобщение), Length, Data payload и CRC16-CCITT checksum.

ПолеРазмерОписание
Header
1 byte
Винаги 0x5A. Маркер за начало на кадъра
PCW
2 bytes
Флагове на протокола (версия, адрес)
Category
1 byte
Категория на командата (0x00=Система, 0x01=Устройство, 0x02=RFID)
MID
1 byte
Идентификатор на съобщение в категорията
Length
2 bytes
Дължина на полезния товар в байтове (big-endian)
Data
N bytes
Полезен товар, специфичен за командата
CRC16
2 bytes
CRC16-CCITT checksum на байтовете след header

Примери с команди

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

Справочник с основни команди

КомандаКодОписание
QUERY_INFO
0x0100
Заявка за сериен номер и версии на фirmware на четеца
QUERY_RFID_ABILITY
0x1000
Заявка за RFID възможности (диапазон на мощността, брой антени)
READ_EPC_TAG
0x0210
Стартиране на непрекъснато EPC инвентаризиране на етикети
WRITE_EPC_TAG
0x0211
Запис на данни в EPC банката на етикета
STOP_INVENTORY
0x02FF
Спиране на текущото инвентаризиране на етикети
CONFIGURE_READER_POWER
0x0201
Настройка на изходна мощност (0-33 dBm на антена)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE
0x0203
Активиране/деактивиране на антенни портове (битмаска)
SET_WORKING_FREQUENCY
0x0205
Задаване на конкретни работни честоти
SET_FILTER_SETTINGS
0x0209
Конфигуриране на филтър за дублирани етикети (базиран на време)
BUZZER_SWITCH
0x011E
Управление на режима на зумера

Конфигурация на антена

RFID четец поддържа до 32 антенни порта. Всеки порт се активира или деактивира чрез 4-байтова битмаска. Антените са номерирани от 1 до 32, като всеки бит съответства на порт.

Битмаска на антена

Активиране на антени 1-40F 00 00 00Binary 00001111 - ports 1, 2, 3, 4 on
Само активиране на антени 1 & 305 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

Внедряване с множество антени

При внедряване на множество антени, вземете предвид поляризацията (линейна vs. кръгова), разстоянието между антените и припокриващите се зони на покритие. Четецът сканира последователно през активираните антени, като всеки доклад за етикет включва идентификатора на антената за определяне на позицията.

Portal

Dock врата

2-4 антени на портал, кръгова поляризация, мощност 30 dBm

Station

Конвейерна лента

1-2 антени на станция, линейна поляризация, 20-25 dBm

Shelf

Търговска лавица

Антени за близко поле, ниска мощност 15-20 dBm, висока плътност

Кодиране на етикети (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

UHF RFID следва стандарта EPC Gen2 (ISO 18000-6C). Всеки етикет има 4 банки памет: Reserved (пароли), EPC (96+ битов идентификатор), TID (непроменлив чип ID) и User (персонализирани данни).

Структура на паметта на етикета

БанкаIDТипичен размерУпотреба
Reserved
00
64 bits
Kill парола (32b) + Access парола (32b)
EPC
01
96-128 bits
SGTIN-96, SSCC-96 или персонализирано кодиране
TID
10
96+ bits
Идентификатор на производителя на чипа (само за четене, уникален)
User
11
0-512 bits
Данни за конкретно приложение (зависи от чипа)

Пример за декодиране на SGTIN-96

SGTIN-96 е най-често срещаното кодиране за търговски продукти и верига за доставки. Конвертирайте 24-символен хекса EPC в GTIN-14, сериен номер и GS1 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]

Използвайте онлайн инструмента EPC Encoder на /tools/tds-rfid-converter за кодиране и декодиране на SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 директно в браузъра си.

Управление на захранването

Изходната мощност на четеца се регулира от 0 до 33 dBm на антенен порт. По-високата мощност увеличава обхвата на четене, но също така увеличава смущенията и консумацията на енергия.

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

Мониторинг на RSSI

Стойностите на RSSI (Received Signal Strength Indicator) от етикетите се съобщават като сурови ADC байтове (0-255). Използвайте формулата за конвертиране, за да получите точни стойности в dBm.

Формула за конвертиранеdBm = -100 + round((raw x 70) / 255)
Raw 128 - Добро-65 dBm
Raw 180 - Силен-51 dBm
Raw 220 - Отличен-40 dBm

Сканиране на инвентар с висoka скорост

За сканиране на инвентар с висoka скорост конфигурирайте работните честоти, филтър за дублиращи се етикети и режим на непрекъснато сканиране. Читателите поддържат до 700 етикета/секунда с оптимална конфигурация.

Конфигурация на честотата

UHF RFID работи в лентата 920-925 MHz (Югоизточна Азия), с разстояние между канали 0.5 MHz. Каналите са номерирани от 0 (920 MHz) до 10 (925 MHz).

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

Оптимален работен процес за сканиране

01

Конфигурирайте портовете на антената и нивата на мощността

02

Задайте работните честоти (FHSS за гъсти среди)

03

Конфигурирайте филтъра за дубликати (500ms-3000ms в зависимост от случая на употреба)

04

Изпратете READ_EPC_TAG, за да започнете непрекъснато инвентаризиране

05

Обработвайте известията за етикети (PID 0x1231) при пристигането им

06

Изпратете STOP_INVENTORY, когато приключите

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");