DOKUMENTAATIO

RFID-lukijan integrointiopas

Kattava dokumentaatio sarjaliikenneasetusten, antennikonfiguroinnin, tunnisteenkoodaustoimintojen (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) ja virranhallinnan osalta. Sisältää esimerkkejä usean antennin käyttöönotoista ja suurnopeuksisesta inventaarioskannauksesta.

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

Sarjaliikenneasetukset

Nextwaves NRN-protokollan RFID-lukijat kommunikoivat sarjaportin kautta (RS-232 tai USB-sarjaportti). Yhteysparametrit on määritettävä oikein vakaan datansiirron varmistamiseksi.

Selaimessa toimivia WebSerial API -yhteyksiä varten käytä Nextwaves Reader Connectiä osoitteessa app.nextwaves.com/reader. Sovellus tunnistaa COM-portit automaattisesti ja konfiguroi yhteysparametrit.

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()

Nextwaves NRN-protokollan kehysrakenne

Jokainen NRN-protokollan komento on kapsuloitu binäärikehykseen, joka koostuu: Otsakkeesta (0x5A), PCW:stä (protokollan ohjaussana), kategoriasta, MID:stä (viestitunnus), pituudesta, datakentästä ja CRC16-CCITT-tarkistussummasta.

KenttäKokoKuvaus
Header
1 byte
Aina 0x5A. kehyksen alun tunnus
PCW
2 bytes
Protokollan liput (versio, osoite)
Category
1 byte
Komennon kategoria (0x00=Järjestelmä, 0x01=Laite, 0x02=RFID)
MID
1 byte
Viestitunnus kategoriassa
Length
2 bytes
Hyötykuorman pituus tavuina (big-endian)
Data
N bytes
Komentokohtainen hyötykuorma
CRC16
2 bytes
CRC16-CCITT-tarkistussumma otsakkeen jälkeisistä tavuista

Komentoesimerkkejä

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

Keskeiset komennot

KomentoKoodiKuvaus
QUERY_INFO
0x0100
Kysyy lukijan sarjanumeron ja laiteohjelmaversiot
QUERY_RFID_ABILITY
0x1000
Kysyy RFID-kyvykkyydet (tehoalue, antennien lukumäärä)
READ_EPC_TAG
0x0210
Aloittaa jatkuvan EPC-tunnistekyselyn
WRITE_EPC_TAG
0x0211
Kirjoittaa datan tunnisteen EPC-pankkiin
STOP_INVENTORY
0x02FF
Pysäyttää käynnissä olevan tunnisteiden inventaarion
CONFIGURE_READER_POWER
0x0201
Asettaa lähetystehon (0-33 dBm per antenni)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE
0x0203
Ottaa käyttöön/poistaa käytöstä antenniportit (bitmaski)
SET_WORKING_FREQUENCY
0x0205
Asettaa tietyt työtaajuudet
SET_FILTER_SETTINGS
0x0209
Konfiguroi tunnisteiden kaksoiskappaleiden suodattimen (aikaperusteinen)
BUZZER_SWITCH
0x011E
Ohjaa summerin tilaa

Antennikonfiguraatio

RFID-lukijat tukevat jopa 32 antenniporttia. Kukin portti otetaan käyttöön tai poistetaan käytöstä 4-tavuisen bitmaskin kautta. Antennit numeroidaan 1–32, ja kukin bitti vastaa yhtä porttia.

Antennin bitmaski

Ota antennit 1–4 käyttöön0F 00 00 00Binary 00001111 - ports 1, 2, 3, 4 on
Ota käyttöön vain antennit 1 ja 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

Usean antennin käyttöönotto

Kun otetaan käyttöön useita antenneja, huomioi polarisaatio (lineaarinen vs. pyöreä), antennien välinen etäisyys ja päällekkäiset peittovyöhykkeet. Lukija skannaa käyttöön otettujen antennien läpi peräkkäin, ja kuhunkin tunnisteraporttiin sisältyy antennin tunnus sijainnin määrittämiseksi.

Portal

Nosturin ovi

2–4 antennia per portti, pyöreä polarisaatio, 30 dBm:n teho

Station

Kuljetinhihna

1–2 antennia per asema, lineaarinen polarisaatio, 20–25 dBm

Shelf

Vähittäismyymälän hylly

Lähikenttäantennit, matala teho 15–20 dBm, korkea tiheys

Tunnisteenkoodaus (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

UHF RFID noudattaa EPC Gen2 -standardia (ISO 18000-6C). Jokaisessa tunnisteessa on 4 muistipankkia: Varattu (salasanat), EPC (96+ bitin tunniste), TID (muuttumaton sirun tunnus) ja Käyttäjä (mukautettu data).

Tunnisteen muistirakenne

PankkiIDTyypillinen kokoKäyttö
Reserved
00
64 bits
Tuhoamissalasana (32b) + käyttöoikeussalasana (32b)
EPC
01
96-128 bits
SGTIN-96, SSCC-96 tai mukautettu koodaus
TID
10
96+ bits
Sirun valmistajan tunnus (vain luku, yksilöllinen)
User
11
0-512 bits
Sovelluspäteinen data (sirukohtainen)

SGTIN-96-dekoodausesimerkki

SGTIN-96 on yleisin koodaus vähittäismyynti- ja toimitusketjutuotteille. Muunna 24 merkin heksadesimaalinen EPC GTIN-14:ksi, sarjanumeroksi ja GS1 Digital Linkiksi.

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]

Käytä verkkopohjaista EPC Encoder -työkalua osoitteessa /tools/tds-rfid-converter koodataksesi ja dekoodataksesi SGTIN-96:n, SSCC-96:n, GRAI-96:n suoraan selaimessasi.

Virranhallinta

Lukijan lähetysteho on säädettävissä 0–33 dBm:iin per antenniportti. Korkeampi teho lisää lukuetäisyyttä, mutta myös häiriöitä ja virrankulutusta.

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

RSSI-seuranta

Tunnisteista saadut RSSI-arvot (Received Signal Strength Indicator) raportoidaan raakana ADC-tavuina (0–255). Käytä muunnoskaavaa tarkkojen dBm-arvojen saamiseksi.

MuunnoskaavadBm = -100 + round((raw x 70) / 255)
Raw 128 - Hyvä-65 dBm
Raw 180 - Vahva-51 dBm
Raw 220 - Erinomainen-40 dBm

Suurnopeuksinen inventaarioskannaus

Suurnopeuksista inventaarioskannausta varten konfiguroi työtaajuudet, tunnisteiden kaksoiskappaleiden suodatin ja jatkuva skannaustila. Lukijat tukevat jopa 700 tunnusta sekunnissa optimaalisella konfiguroinnilla.

Taajuuskonfiguraatio

UHF RFID toimii 920–925 MHz:n taajuusalueella (Kaakkois-Aasia), 0,5 MHz:n kanavavälillä. Kanavat numeroidaan 0:sta (920 MHz) 10:een (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

Optimaalinen skannaustyönkulku

01

Konfiguroi antenniportit ja tehotasot

02

Aseta työtaajuudet (FHSS tiheille ympäristöille)

03

Konfiguroi kaksoiskappaleiden suodatin (500ms–3000ms käyttötapauksen mukaan)

04

Lähetä READ_EPC_TAG aloittaaksesi jatkuvan inventaarion

05

Käsittele tunnisteilmoituksia (PID 0x1231) niiden saapuessa

06

Lähetä STOP_INVENTORY kun valmista

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");