ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ

Εγχειρίδιο Ενσωμάτωσης Αναγνώστη RFID

Ολοκληρωμένη τεκμηρίωση που καλύπτει τη ρύθμιση σειριακής επικοινωνίας, διαμόρφωση κεραίας, λειτουργίες κωδικοποίησης ετικετών (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) και διαχείριση ισχύος. Περιλαμβάνει παραδείγματα για αναπτύξεις πολλαπλών κεραιών και σάρωση απογραφής υψηλής ταχύτητας.

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

Ρύθμιση Σειριακής Επικοινωνίας

Οι αναγνώστες RFID πρωτοκόλλου NRN της Nextwaves επικοινωνούν μέσω σειριακής θύρας (RS-232 ή USB-to-Serial). Οι παράμετροι σύνδεσης πρέπει να διαμορφωθούν σωστά για να διασφαλιστεί σταθερή μετάδοση δεδομένων.

Για συνδέσεις WebSerial API βασισμένες σε browser, χρησιμοποιήστε το Nextwaves Reader Connect στη διεύθυνση app.nextwaves.com/reader. Η εφαρμογή ανιχνεύει αυτόματα τις θύρες COM και διαμορφώνει τις παραμέτρους σύνδεσης.

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()

Δομή Πλαισίου Πρωτοκόλλου Nextwaves NRN

Κάθε εντολή πρωτοκόλλου NRN ενθυλακώνεται σε ένα δυαδικό πλαίσιο που αποτελείται από: Header (0x5A), PCW (Protocol Control Word), Category, MID (Message ID), Length, Data payload και CRC16-CCITT checksum.

ΠεδίοΜέγεθοςΠεριγραφή
Header
1 byte
Πάντα 0x5A. δείκτης αρχής πλαισίου
PCW
2 bytes
Σημαίες πρωτοκόλλου (έκδοση, διεύθυνση)
Category
1 byte
Κατηγορία εντολής (0x00=Σύστημα, 0x01=Συσκευή, 0x02=RFID)
MID
1 byte
Αναγνωριστικό μηνύματος εντός της κατηγορίας
Length
2 bytes
Μήκος payload σε bytes (big-endian)
Data
N bytes
Payload ειδικό για την εντολή
CRC16
2 bytes
CRC16-CCITT checksum των bytes μετά το header

Παραδείγματα Εντολών

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

Αναφορά Βασικών Εντολών

ΕντολήΚωδικόςΠεριγραφή
QUERY_INFO
0x0100
Ερώτηση σειριακού αριθμού αναγνώστη και εκδόσεων firmware
QUERY_RFID_ABILITY
0x1000
Ερώτηση δυνατοτήτων RFID (εύρος ισχύος, αριθμός κεραιών)
READ_EPC_TAG
0x0210
Έναρξη συνεχούς απογραφής ετικετών EPC
WRITE_EPC_TAG
0x0211
Εγγραφή δεδομένων στην τράπεζα EPC μιας ετικέτας
STOP_INVENTORY
0x02FF
Διακοπή εκτελούμενης απογραφής ετικετών
CONFIGURE_READER_POWER
0x0201
Ρύθμιση ισχύος εκπομπής (0-33 dBm ανά κεραία)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE
0x0203
Ενεργοποίηση/απενεργοποίηση θυρών κεραίας (bitmask)
SET_WORKING_FREQUENCY
0x0205
Ορισμός συγκεκριμένων συχνοτήτων λειτουργίας
SET_FILTER_SETTINGS
0x0209
Διαμόρφωση φίλτρου διπλότυπων ετικετών (βασισμένο σε χρόνο)
BUZZER_SWITCH
0x011E
Έλεγχος λειτουργίας βομβητή

Διαμόρφωση Κεραίας

Οι αναγνώστες RFID υποστηρίζουν έως και 32 θύρες κεραίας. Κάθε θύρα ενεργοποιείται ή απενεργοποιείται μέσω bitmask 4 bytes. Οι κεραίες αριθμούνται από 1 έως 32, με κάθε bit να αντιστοιχεί σε μια θύρα.

Bitmask Κεραίας

Ενεργοποίηση Κεραιών 1-40F 00 00 00Binary 00001111 - ports 1, 2, 3, 4 on
Ενεργοποίηση Μόνο Κεραιών 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

Ανάπτυξη Πολλαπλών Κεραιών

Κατά την ανάπτυξη πολλαπλών κεραιών, λάβετε υπόψη την πόλωση (γραμμική vs κυκλική), την απόσταση μεταξύ κεραιών και τις επικαλυπτόμενες ζώνες κάλυψης. Ο αναγνώστης σαρώνει διαδοχικά μέσω των ενεργοποιημένων κεραιών, και κάθε αναφορά ετικέτας περιλαμβάνει το αναγνωριστικό κεραίας για προσδιορισμό θέσης.

Portal

Πόρτα Αποβάθρας

2-4 κεραίες ανά πύλη, κυκλική πόλωση, ισχύς 30 dBm

Station

Κυλιόμενη Ταινία

1-2 κεραίες ανά σταθμό, γραμμική πόλωση, 20-25 dBm

Shelf

Ράφι Λιανικής

Κεραίες κοντινού πεδίου, χαμηλή ισχύς 15-20 dBm, υψηλή πυκνότητα

Κωδικοποίηση Ετικέτας (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

Το UHF RFID ακολουθεί το πρότυπο EPC Gen2 (ISO 18000-6C). Κάθε ετικέτα έχει 4 τράπεζες μνήμης: Reserved (κωδικοί πρόσβασης), EPC (αναγνωριστικό 96+ bit), TID (αμετάβλητο chip ID) και User (προσαρμοσμένα δεδομένα).

Δομή Μνήμης Ετικέτας

ΤράπεζαΑναγνωριστικόΤυπικό ΜέγεθοςΧρήση
Reserved
00
64 bits
Κωδικός Kill (32b) + Κωδικός Access (32b)
EPC
01
96-128 bits
SGTIN-96, SSCC-96 ή προσαρμοσμένη κωδικοποίηση
TID
10
96+ bits
Αναγνωριστικό κατασκευαστή chip (μόνο ανάγνωση, μοναδικό)
User
11
0-512 bits
Δεδομένα ειδικά για την εφαρμογή (εξαρτάται από chip)

Παράδειγμα Αποκωδικοποίησης SGTIN-96

Το SGTIN-96 είναι η πιο κοινή κωδικοποίηση για προϊόντα λιανικής και εφοδιαστικής αλυσίδας. Μετατρέψτε ένα EPC hex 24 χαρακτήρων σε GTIN-14, αριθμό σειράς και 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]

Χρησιμοποιήστε το διαδικτυακό εργαλείο EPC Encoder στη διεύθυνση /tools/tds-rfid-converter για κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 απευθείας στο πρόγραμμα περιήγησής σας.

Διαχείριση Ισχύος

Η ισχύς εκπομπής του αναγνώστη είναι ρυθμιζόμενη από 0 έως 33 dBm ανά θύρα κεραίας. Η υψηλότερη ισχύς αυξάνει την εμβέλεια ανάγνωσης αλλά αυξάνει επίσης τις παρεμβολές και την κατανάλωση ενέργειας.

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

Παρακολούθηση RSSI

Οι τιμές RSSI (Received Signal Strength Indicator) από τις ετικέτες αναφέρονται ως ακατέργαστα bytes ADC (0-255). Χρησιμοποιήστε τον τύπο μετατροπής για να λάβετε ακριβείς τιμές dBm.

Τύπος ΜετατροπήςdBm = -100 + round((raw x 70) / 255)
Raw 128 - Καλό-65 dBm
Raw 180 - Ισχυρό-51 dBm
Raw 220 - Άριστο-40 dBm

Απογραφή Υψηλής Ταχύτητας

Για απογραφή υψηλής ταχύτητας, διαμορφώστε τις συχνότητες λειτουργίας, το φίλτρο διπλότυπων ετικετών και τη λειτουργία συνεχούς σάρωσης. Οι αναγνώστες υποστηρίζουν έως 700 ετικέτες/δευτερόλεπτο με βέλτιστη διαμόρφωση.

Διαμόρφωση Συχνότητας

Το UHF RFID λειτουργεί στη ζώνη 920-925 MHz (Νοτιοανατολική Ασία), με διάστημα καναλιού 0.5 MHz. Τα κανάλια αριθμούνται από 0 (920 MHz) έως 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

Βέλτιστη Ροή Σάρωσης

01

Διαμορφώστε τις θύρες κεραιών και τα επίπεδα ισχύος

02

Ορίστε συχνότητες λειτουργίας (FHSS για πυκνά περιβάλλοντα)

03

Διαμορφώστε το φίλτρο διπλότυπων (500ms-3000ms ανάλογα με την περίπτωση χρήσης)

04

Στείλτε READ_EPC_TAG για έναρξη συνεχούς απογραφής

05

Επεξεργαστείτε τις ειδοποιήσεις ετικετών (PID 0x1231) καθώς φτάνουν

06

Στείλτε STOP_INVENTORY όταν ολοκληρωθεί

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");