DOKUMENTATION
RFID-Reader-Integrationshandbuch
Umfassende Dokumentation über die Einrichtung der seriellen Kommunikation, Antennenkonfiguration, Tag-Kodierungsvorgänge (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) und Energiemanagement. Enthält Beispiele für Multi-Antennen-Einsätze und Hochgeschwindigkeits-Inventur-Scans.
Einrichtung der seriellen Kommunikation
RFID-Reader mit NATION-Protokoll kommunizieren über die serielle Schnittstelle (RS-232 oder USB-zu-Seriell). Die Verbindungsparameter müssen korrekt konfiguriert sein, um eine stabile Datenübertragung zu gewährleisten.
Baud Rate
115200
Data Bits
8
Stop Bits
1
Parity
None
Für browserbasierte WebSerial-API-Verbindungen verwenden Sie Nextwaves Reader Connect unter app.nextwaves.com/reader. Die Anwendung erkennt COM-Ports automatisch und konfiguriert die Verbindungsparameter.
// 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();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()NATION-Protokoll-Frame-Struktur
Jeder NATION-Protokollbefehl ist in einem binären Frame gekapselt, bestehend aus: Header (0x5A), PCW (Protocol Control Word), Kategorie, MID (Message ID), Länge, Nutzdaten (Data payload) und CRC16-CCITT-Prüfsumme.
| Feld | Größe | Beschreibung |
|---|---|---|
| Header | 1 byte | Immer 0x5A — Start-of-Frame-Markierung |
| PCW | 2 bytes | Protokoll-Flags (Version, Adresse) |
| Category | 1 byte | Befehlskategorie (0x00=System, 0x01=Gerät, 0x02=RFID) |
| MID | 1 byte | Message-ID innerhalb der Kategorie |
| Length | 2 bytes | Nutzdatenlänge in Bytes (Big-Endian) |
| Data | N bytes | Befehlsspezifische Nutzdaten |
| CRC16 | 2 bytes | CRC16-CCITT-Prüfsumme der Bytes nach dem Header |
Befehlsbeispiele
TX → 5A 00 01 01 00 00 00 DC E5
┌──┐ ┌────┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌────┐ ┌────┐
│5A│ │0001│ │01│ │00│ │0000│ │DCE5│
└──┘ └────┘ └──┘ └──┘ └────┘ └────┘
HDR PCW CAT MID LEN CRC16TX → 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)TX → 5A 00 01 02 FF 00 00 88 5A
HDR PCW CAT MID LEN CRC16Referenz der wichtigsten Befehle
| Befehl | Code | Beschreibung |
|---|---|---|
| QUERY_INFO | 0x0100 | Abfrage der Reader-Seriennummer und Firmware-Versionen |
| QUERY_RFID_ABILITY | 0x1000 | Abfrage der RFID-Funktionen (Leistungsbereich, Antennenanzahl) |
| READ_EPC_TAG | 0x0210 | Kontinuierliche EPC-Tag-Inventur starten |
| WRITE_EPC_TAG | 0x0211 | Daten in die EPC-Bank eines Tags schreiben |
| STOP_INVENTORY | 0x02FF | Laufende Tag-Inventur stoppen |
| CONFIGURE_READER_POWER | 0x0201 | Sendeleistung einstellen (0-33 dBm pro Antenne) |
| CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE | 0x0203 | Antennenanschlüsse aktivieren/deaktivieren (Bitmaske) |
| SET_WORKING_FREQUENCY | 0x0205 | Spezifische Arbeitsfrequenzen einstellen |
| SET_FILTER_SETTINGS | 0x0209 | Tag-Duplikatfilter konfigurieren (zeitbasiert) |
| BUZZER_SWITCH | 0x011E | Buzzer-Modus steuern |
Antennenkonfiguration
RFID-Lesegeräte unterstützen bis zu 32 Antennenanschlüsse. Jeder Anschluss wird über eine 4-Byte-Bitmaske aktiviert oder deaktiviert. Die Antennen sind von 1 bis 32 nummeriert, wobei jedes Bit einem Anschluss entspricht.
Antennen-Bitmaske
Antennen 1-4 aktivieren
0x0F, 0x00, 0x00, 0x00
Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON
Nur Antennen 1 & 3 aktivieren
0x05, 0x00, 0x00, 0x00
Binary: 00000101 → Ports 1,3 ON
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 enabledMulti-Antennen-Einsatz
Berücksichtigen Sie beim Einsatz mehrerer Antennen die Polarisation (linear vs. zirkular), den Abstand zwischen den Antennen und überlappende Abdeckungszonen. Das Lesegerät scannt nacheinander die aktivierten Antennen ab, und jeder Tag-Bericht enthält die Antennen-ID zur Positionsbestimmung.
Verladetor
2-4 Antennen pro Portal, zirkulare Polarisation, 30 dBm Leistung
Förderband
1-2 Antennen pro Station, lineare Polarisation, 20-25 dBm
Einzelhandelsregal
Nahfeldantennen, niedrige Leistung 15-20 dBm, hohe Dichte
Tag-Kodierung (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)
UHF RFID folgt dem EPC Gen2 Standard (ISO 18000-6C). Jeder Tag verfügt über 4 Speicherbanken: Reserved (Passwörter), EPC (96+ Bit Identifikator), TID (unveränderliche Chip-ID) und User (benutzerdefinierte Daten).
Tag-Speicherstruktur
| Bank | ID | Typische Größe | Verwendung |
|---|---|---|---|
| Reserved | 00 | 64 bits | Kill-Passwort (32b) + Zugriffs-Passwort (32b) |
| EPC | 01 | 96-128 bits | SGTIN-96, SSCC-96 oder benutzerdefinierte Kodierung |
| TID | 10 | 96+ bits | Chip-Hersteller-ID (schreibgeschützt, eindeutig) |
| User | 11 | 0-512 bits | Anwendungsspezifische Daten (chipabhängig) |
SGTIN-96 Dekodierungsbeispiel
SGTIN-96 ist die gebräuchlichste Kodierung für Produkte im Einzelhandel und in der Lieferkette. Konvertieren Sie einen 24-stelligen Hex-EPC in GTIN-14, Seriennummer und GS1 Digital Link.
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// 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]Verwenden Sie das Online-Tool EPC Encoder unter /tools/tds-rfid-converter um SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 direkt in Ihrem Browser zu kodieren und zu dekodieren.
Leistungsmanagement
Die Sendeleistung des Lesegeräts ist von 0 bis 33 dBm pro Antennenanschluss einstellbar. Eine höhere Leistung erhöht die Lesereichweite, erhöht aber auch die Interferenzen und den Stromverbrauch.
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 readersRSSI-Überwachung
RSSI-Werte (Received Signal Strength Indicator) von Tags werden als rohe ADC-Bytes (0-255) gemeldet. Verwenden Sie die Umrechnungsformel, um genaue dBm-Werte zu erhalten.
Umrechnungsformel
dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)
Raw 128
-65 dBm
Gut
Raw 180
-51 dBm
Stark
Raw 220
-40 dBm
Hervorragend
Hochgeschwindigkeits-Inventar-Scanning
Konfigurieren Sie für das Hochgeschwindigkeits-Inventar-Scanning die Arbeitsfrequenzen, den Duplikats-Tag-Filter und den kontinuierlichen Scan-Modus. Reader unterstützen bei optimaler Konfiguration bis zu 700 Tags/Sekunde.
Frequenzkonfiguration
UHF RFID arbeitet im 920-925 MHz Band (Südostasien) mit einem Kanalabstand von 0,5 MHz. Die Kanäle sind von 0 (920 MHz) bis 10 (925 MHz) nummeriert.
TX → 5A 00 01 02 05 00 06 00 02 04 06 08 0A C4 1B
Channel mapping (formula: 920.0 + index × 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 MHzOptimaler Scanning-Workflow
Antennenanschlüsse und Leistungsstufen konfigurieren
Arbeitsfrequenzen festlegen (FHSS für dichte Umgebungen)
Duplikatsfilter konfigurieren (500ms-3000ms je nach Anwendungsfall)
Senden Sie READ_EPC_TAG, um die kontinuierliche Inventur zu starten
Verarbeiten Sie Tag-Benachrichtigungen (PID 0x1231), sobald diese eingehen
Senden Sie STOP_INVENTORY, wenn Sie fertig sind
// 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");