DOKUMENTACE

Příručka pro integraci RFID čtečky

Komplexní dokumentace pokrývající nastavení sériové komunikace, konfiguraci antén, operace kódování tagů (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) a správu napájení. Obsahuje příklady pro nasazení s více anténami a vysokorychlostní skenování inventáře.

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

Nastavení sériové komunikace

Čtečky RFID s protokolem Nextwaves NRN komunikují přes sériový port (RS-232 nebo USB-na-sériový). Parametry připojení musí být správně nakonfigurovány pro zajištění stabilního přenosu dat.

Pro připojení přes WebSerial API v prohlížeči použijte Nextwaves Reader Connect na app.nextwaves.com/reader. Aplikace automaticky detekuje COM porty a nakonfiguruje parametry připojení.

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()

Struktura rámce protokolu Nextwaves NRN

Každý příkaz NRN protokolu je zabalen do binárního rámce skládajícího se z: Header (0x5A), PCW (Protocol Control Word), Category, MID (Message ID), Length, Data payload a CRC16-CCITT checksum.

PoleVelikostPopis
Header
1 byte
Vždy 0x5A. Značka začátku rámce
PCW
2 bytes
Příznaky protokolu (verze, adresa)
Category
1 byte
Kategorie příkazu (0x00=Systém, 0x01=Zařízení, 0x02=RFID)
MID
1 byte
ID zprávy v rámci kategorie
Length
2 bytes
Délka payload v bajtech (big-endian)
Data
N bytes
Payload specifický pro příkaz
CRC16
2 bytes
CRC16-CCITT checksum bajtů po headeru

Příklady příkazů

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

Reference klíčových příkazů

PříkazKódPopis
QUERY_INFO
0x0100
Dotaz na sériové číslo a verze firmwaru čtečky
QUERY_RFID_ABILITY
0x1000
Dotaz na RFID schopnosti (rozsah výkonu, počet antén)
READ_EPC_TAG
0x0210
Spustit nepřetržitou inventuru EPC tagů
WRITE_EPC_TAG
0x0211
Zapsat data do EPC banky tagu
STOP_INVENTORY
0x02FF
Zastavit běžící inventuru tagů
CONFIGURE_READER_POWER
0x0201
Nastavit výstupní výkon (0-33 dBm na anténu)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE
0x0203
Povolit/zakázat anténní porty (bitmask)
SET_WORKING_FREQUENCY
0x0205
Nastavit konkrétní pracovní frekvence
SET_FILTER_SETTINGS
0x0209
Konfigurovat filtr duplicitních tagů (časový)
BUZZER_SWITCH
0x011E
Ovládání režimu bzučáku

Konfigurace antén

RFID čtečky podporují až 32 anténních portů. Každý port je povolen nebo zakázán prostřednictvím 4bajtového bitmasku. Antény jsou číslovány 1 až 32, přičemž každý bit odpovídá portu.

Bitmask antény

Povolit antény 1-40F 00 00 00Binary 00001111 - ports 1, 2, 3, 4 on
Povolit pouze antény 1 a 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

Nasazení s více anténami

Při nasazení více antén zvažte polarizaci (lineární vs. kruhová), rozestupy mezi anténami a překrývající se pokrytí. Čtečka sekvenčně prochází povolenými anténami a každá zpráva o tagu obsahuje ID antény pro určení polohy.

Portal

Dock dveře

2-4 antény na portál, kruhová polarizace, výkon 30 dBm

Station

Pásový dopravník

1-2 antény na stanici, lineární polarizace, výkon 20-25 dBm

Shelf

Maloobchodní regál

Antény s blízkým polem, nízký výkon 15-20 dBm, vysoká hustota

Kódování tagů (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

UHF RFID následuje standard EPC Gen2 (ISO 18000-6C). Každý tag má 4 paměťové banky: Reserved (hesla), EPC (96+ bitový identifikátor), TID (neměnné ID čipu) a User (vlastní data).

Struktura paměti tagu

BankaIDTypická velikostPoužití
Reserved
00
64 bits
Kill heslo (32b) + Access heslo (32b)
EPC
01
96-128 bits
SGTIN-96, SSCC-96 nebo vlastní kódování
TID
10
96+ bits
ID výrobce čipu (pouze čtení, unikátní)
User
11
0-512 bits
Data specifická pro aplikaci (závisí na čipu)

Příklad dekódování SGTIN-96

SGTIN-96 je nejběžnější kódování pro maloobchodní produkty a produkty dodavatelského řetězce. Převeďte 24znakový hex EPC na GTIN-14, sériové číslo a 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]

Použijte online nástroj EPC Encoder na /tools/tds-rfid-converter pro kódování a dekódování SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 přímo v prohlížeči.

Správa napájení

Výstupní výkon čtečky je nastavitelný od 0 do 33 dBm na anténní port. Vyšší výkon zvyšuje dosah čtení, ale také zvyšuje rušení a spotřebu energie.

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

Monitorování RSSI

Hodnoty RSSI (Received Signal Strength Indicator) z tagů jsou hlášeny jako surové bajty ADC (0-255). Použijte konverzní vzorec pro získání přesných hodnot v dBm.

Konverzní vzorecdBm = -100 + round((raw x 70) / 255)
Raw 128 - Dobré-65 dBm
Raw 180 - Silný-51 dBm
Raw 220 - Výborný-40 dBm

Rychlé skenování zásob

Pro rychlé skenování zásob nakonfigurujte pracovní frekvence, filtr duplicitních tagů a režim nepřetržitého skenování. Čtečky podporují až 700 tagů/s při optimální konfiguraci.

Konfigurace frekvence

UHF RFID pracuje v pásmu 920–925 MHz (Jihovýchodní Asie) s odstupem kanálů 0,5 MHz. Kanály jsou číslovány od 0 (920 MHz) do 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

Optimální postup skenování

01

Nakonfigurujte porty antén a úrovně výkonu

02

Nastavte pracovní frekvence (FHSS pro hustá prostředí)

03

Nakonfigurujte filtr duplicit (500ms–3000ms podle případu použití)

04

Odešlete READ_EPC_TAG pro spuštění nepřetržité inventury

05

Zpracovávejte oznámení tagů (PID 0x1231) při jejich přijetí

06

Po dokončení odešlete STOP_INVENTORY

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");