مستندات

راهنمای یکپارچه‌سازی RFID Reader

مستندات جامع که شامل راه‌اندازی ارتباط سریال، پیکربندی آنتن، عملیات رمزگذاری تگ (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) و مدیریت توان است. شامل نمونه‌هایی برای استقرار چند آنتنی و اسکن موجودی با سرعت بالا.

راه‌اندازی ارتباط سریال

دستگاه‌های خواننده RFID پروتکل Nextwaves NRN از طریق پورت سریال (RS-232 یا USB-to-Serial) ارتباط برقرار می‌کنند. پارامترهای اتصال باید به درستی پیکربندی شوند تا از انتقال داده پایدار اطمینان حاصل شود.

Baud Rate

115200

Data Bits

8

Stop Bits

1

Parity

None

برای اتصالات API WebSerial مبتنی بر مرورگر، از Nextwaves Reader Connect در app.nextwaves.com/reader استفاده کنید. این برنامه به طور خودکار پورت‌های COM را شناسایی می‌کند و پارامترهای اتصال را پیکربندی می‌کند.

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()

ساختار فریم پروتکل Nextwaves NRN

هر دستور پروتکل NRN در یک فریم باینری محصور شده است که شامل موارد زیر است: Header (0x5A)، PCW (Protocol Control Word)، Category، MID (Message ID)، Length، Data payload و CRC16-CCITT checksum.

فیلداندازهتوضیحات
Header1 byteهمیشه 0x5A. نشانگر شروع فریم
PCW2 bytesپرچم های پروتکل (نسخه، آدرس)
Category1 byteدسته‌بندی فرمان (0x00=System, 0x01=Device, 0x02=RFID)
MID1 byteشناسه پیام در دسته
Length2 bytesطول محموله بر حسب بایت (بزرگ-اندیس)
DataN bytesبار داده مخصوص فرمان
CRC162 bytesCRC16-CCITT checksum بایت‌ها بعد از هدر

نمونه‌های فرمان

QUERY_INFO — Query reader serial number & 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

مرجع دستورات کلیدی

فرمانکدتوضیحات
QUERY_INFO0x0100پرس و جو شماره سریال و نسخه‌های سیستم عامل reader
QUERY_RFID_ABILITY0x1000پرس و جو قابلیت‌های RFID (محدوده توان، تعداد آنتن)
READ_EPC_TAG0x0210شروع موجودی برچسب EPC پیوسته
WRITE_EPC_TAG0x0211نوشتن داده‌ها در بانک EPC یک تگ
STOP_INVENTORY0x02FFتوقف موجودی برچسب در حال اجرا
CONFIGURE_READER_POWER0x0201تنظیم توان انتقال (0-33 dBm برای هر آنتن)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE0x0203فعال/غیرفعال کردن پورت‌های آنتن (bitmask)
SET_WORKING_FREQUENCY0x0205تنظیم فرکانس‌های کاری خاص
SET_FILTER_SETTINGS0x0209پیکربندی فیلتر تکراری برچسب (بر اساس زمان)
BUZZER_SWITCH0x011Eکنترل حالت زنگ

پیکربندی آنتن

دستگاه‌های RFID تا 32 پورت آنتن را پشتیبانی می‌کنند. هر پورت از طریق یک bitmask 4 بایتی فعال یا غیرفعال می‌شود. آنتن‌ها از 1 تا 32 شماره‌گذاری شده‌اند و هر بیت مربوط به یک پورت است.

ماسک بیتی آنتن

آنتن‌های 1-4 را فعال کنید

0x0F, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON

فقط آنتن‌های 1 و 3 را فعال کنید

0x05, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00000101 → Ports 1,3 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

استقرار چند آنتن

هنگام استقرار چندین آنتن، قطبش (خطی در مقابل دایره‌ای)، فاصله بین آنتن‌ها و مناطق پوشش همپوشانی را در نظر بگیرید. دستگاه خواننده به طور متوالی از طریق آنتن‌های فعال اسکن می‌کند و هر گزارش تگ شامل شناسه آنتن برای تعیین موقعیت است.

درب بارانداز

2-4 آنتن در هر پورتال، قطبش دایره‌ای، توان 30 dBm

نوار نقاله

1-2 آنتن در هر ایستگاه، قطبش خطی، 20-25 dBm

قفسه خرده‌فروشی

آنتن‌های میدان نزدیک، توان کم 15-20 dBm، چگالی بالا

رمزگذاری تگ (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

RFID UHF از استاندارد EPC Gen2 (ISO 18000-6C) پیروی می‌کند. هر تگ دارای 4 بانک حافظه است: Reserved (رمزهای عبور)، EPC (شناسه 96+ بیتی)، TID (شناسه تراشه غیرقابل تغییر) و User (داده‌های سفارشی).

ساختار حافظه تگ

بانکشناسهاندازه معمولکاربرد
Reserved0064 bitsرمز عبور Kill (32b) + رمز عبور دسترسی (32b)
EPC0196-128 bitsSGTIN-96, SSCC-96, یا رمزگذاری سفارشی
TID1096+ bitsشناسه سازنده تراشه (فقط خواندنی، منحصر به فرد)
User110-512 bitsداده های خاص برنامه (وابسته به تراشه)

مثال رمزگشایی SGTIN-96

SGTIN-96 رایج‌ترین رمزگذاری برای محصولات خرده‌فروشی و زنجیره تامین است. یک EPC هگز 24 کاراکتری را به GTIN-14، شماره سریال و GS1 Digital Link تبدیل کنید.

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]

از ابزار آنلاین EPC Encoder در /tools/tds-rfid-converter برای رمزگذاری و رمزگشایی مستقیم SGTIN-96، SSCC-96، GRAI-96 در مرورگر خود استفاده کنید.

مدیریت توان

توان انتقال دستگاه خواننده از 0 تا 33 dBm در هر پورت آنتن قابل تنظیم است. توان بالاتر، برد خواندن را افزایش می‌دهد، اما تداخل و مصرف انرژی را نیز افزایش می‌دهد.

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

نظارت بر RSSI

مقادیر RSSI (شاخص قدرت سیگنال دریافتی) از تگ‌ها به عنوان بایت‌های خام ADC (0-255) گزارش می‌شوند. از فرمول تبدیل برای دریافت مقادیر دقیق dBm استفاده کنید.

فرمول تبدیل

dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)

Raw 128

-65 dBm

خوب

Raw 180

-51 dBm

قوی

Raw 220

-40 dBm

عالی

اسکن موجودی با سرعت بالا

برای اسکن موجودی با سرعت بالا، فرکانس های کاری، فیلتر تگ تکراری و حالت اسکن مداوم را پیکربندی کنید. خوانندگان با پیکربندی بهینه تا 700 تگ در ثانیه را پشتیبانی می کنند.

پیکربندی فرکانس

RFID UHF در باند 920-925 مگاهرتز (جنوب شرقی آسیا) با فاصله کانال 0.5 مگاهرتز کار می کند. کانال ها از 0 (920 مگاهرتز) تا 10 (925 مگاهرتز) شماره گذاری شده اند.

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 × 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

گردش کار بهینه اسکن

1

پورت‌های آنتن و سطوح توان را پیکربندی کنید

2

فرکانس‌های کاری را تنظیم کنید (FHSS برای محیط‌های متراکم)

3

فیلتر تکراری را پیکربندی کنید (500ms-3000ms بسته به مورد استفاده)

4

READ_EPC_TAG را برای شروع موجودی مداوم ارسال کنید

5

اعلان‌های تگ (PID 0x1231) را همانطور که می‌رسند پردازش کنید

6

STOP_INVENTORY را پس از اتمام ارسال کنید

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");