راهنمای یکپارچهسازی کارتخوان RFID
مستندات جامع شامل راهاندازی ارتباط سریال، پیکربندی آنتن، عملیات رمزگذاری تگ (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) و مدیریت توان. شامل نمونههایی برای استقرارهای چند آنتنی و اسکن موجودی سریع.
راهاندازی ارتباط سریال
کارتخوانهای RFID پروتکل NRN Nextwaves از طریق پورت سریال ارتباط برقرار میکنند (RS-232 یا USB-to-Serial). پارامترهای اتصال باید به درستی پیکربندی شوند تا انتقال داده پایدار تضمین شود.
برای اتصالات WebSerial API مبتنی بر مرورگر، از Nextwaves Reader Connect در app.nextwaves.com/reader استفاده کنید. این برنامه به طور خودکار پورتهای COM را شناسایی و پارامترهای اتصال را پیکربندی میکند.
// 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()ساختار قاب پروتکل Nextwaves NRN
هر دستور پروتکل NRN در یک قاب دودویی کapsule شده است که شامل: Header (0x5A)، PCW (Protocol Control Word)، Category، MID (Message ID)، Length، Data payload و CRC16-CCITT checksum است.
نمونههای دستور
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 CRC16مرجع دستورات کلیدی
پیکربندی آنتن
کارتخوانهای RFID از حداکثر 32 پورت آنتن پشتیبانی میکنند. هر پورت از طریق یک bitmask 4 بایتی فعال یا غیرفعال میشود. آنتنها از 1 تا 32 شمارهگذاری شدهاند که هر بیت مربوط به یک پورت است.
Bitmask آنتن
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 enabledاستقرار چند آنتنی
هنگام استقرار چند آنتن، قطبش (خطی در مقابل دایروی)، فاصله بین آنتنها و مناطق پوشش همپوشانی را در نظر بگیرید. کارتخوان به طور متوالی از طریق آنتنهای فعال اسکن میکند و هر گزارش تگ شامل شناسه آنتن برای تعیین موقعیت است.
درب بارگیری
2-4 آنتن در هر پورتال، قطبش دایروی، توان 30 dBm
نوار نقاله
1-2 آنتن در هر ایستگاه، قطبش خطی، 20-25 dBm
قفسه فروشگاه
آنتنهای میدان نزدیک، توان کم 15-20 dBm، تراکم بالا
رمزگذاری تگ (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)
UHF RFID از استاندارد EPC Gen2 (ISO 18000-6C) پیروی میکند. هر تگ دارای 4 بانک حافظه است: Reserved (رمزهای عبور)، EPC (شناسه 96+ بیت)، TID (شناسه تراشه تغییرناپذیر) و User (دادههای سفارشی).
ساختار حافظه تگ
نمونه رمزگشایی SGTIN-96
SGTIN-96 رایجترین رمزگذاری برای محصولات خردهفروشی و زنجیره تأمین است. تبدیل EPC hex 24 کاراکتری به GTIN-14، شماره سریال و 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]از ابزار EPC Encoder آنلاین در /tools/tds-rfid-converter برای رمزگذاری و رمزگشایی SGTIN-96، SSCC-96، GRAI-96 مستقیماً در مرورگر خود استفاده کنید.
مدیریت توان
توان انتقال کارتخوان از 0 تا 33 dBm در هر پورت آنتن قابل تنظیم است. توان بالاتر دامنه خواندن را افزایش میدهد اما تداخل و مصرف برق را نیز افزایش میدهد.
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 readersنظارت بر RSSI
مقادیر RSSI (نشانگر قدرت سیگنال دریافتی) از تگها به صورت بایتهای ADC خام گزارش میشوند (0-255). از فرمول تبدیل برای به دست آوردن مقادیر dBm دقیق استفاده کنید.
اسکن موجودی سریع
برای اسکن موجودی سریع، فرکانسهای کاری، فیلتر تگ تکراری و حالت اسکن مداوم را پیکربندی کنید. کارتخوانها با پیکربندی بهینه تا 700 تگ/ثانیه پشتیبانی میکنند.
پیکربندی فرکانس
UHF RFID در باند 920-925 MHz (آسیای جنوب شرقی) با فاصله کانال 0.5 MHz کار میکند. کانالها از 0 (920 MHz) تا 10 (925 MHz) شمارهگذاری شدهاند.
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 MHzگردش کار اسکن بهینه
پیکربندی پورتهای آنتن و سطوح توان
تنظیم فرکانسهای کاری (FHSS برای محیطهای متراکم)
پیکربندی فیلتر تکراری (500ms-3000ms بسته به مورد استفاده)
ارسال READ_EPC_TAG برای شروع موجودی مداوم
پردازش اعلانهای تگ (PID 0x1231) با دریافت
ارسال STOP_INVENTORY پس از اتمام
// 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");