DOKUMENTÁCIÓ

RFID olvasó integrációs kézikönyv

Átfogó dokumentáció a soros kommunikáció beállításáról, az antenna konfigurációjáról, a címkekódolási műveletekről (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) és az energiagazdálkodásról. Példákat tartalmaz a többantennás telepítésekre és a nagy sebességű leltározási szkennelésre.

Soros kommunikáció beállítása

A Nextwaves NRN protokoll RFID olvasók soros porton (RS-232 vagy USB-to-Serial) keresztül kommunikálnak. A stabil adatátvitel biztosítása érdekében a csatlakozási paramétereket helyesen kell konfigurálni.

Baud Rate

115200

Data Bits

8

Stop Bits

1

Parity

None

A böngészőalapú WebSerial API-kapcsolatokhoz használja a Nextwaves Reader Connect alkalmazást az app.nextwaves.com/reader címen. Az alkalmazás automatikusan észleli a COM portokat, és konfigurálja a csatlakozási paramétereket.

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 protokoll keretstruktúra

Minden NRN protokoll parancs egy bináris keretbe van beágyazva, amely a következőkből áll: Fejléc (0x5A), PCW (Protocol Control Word), Kategória, MID (Message ID), Hossz, Adat hasznos teher és CRC16-CCITT ellenőrzőösszeg.

MezőMéretLeírás
Header1 byteMindig 0x5A. Keretkezdő jelölő
PCW2 bytesProtokoll zászlók (verzió, cím)
Category1 byteParancskategória (0x00=Rendszer, 0x01=Eszköz, 0x02=RFID)
MID1 byteÜzenetazonosító a kategórián belül
Length2 bytesPayload hossza bájtban (big-endian)
DataN bytesParancsspecifikus hasznos teher
CRC162 bytesA fejléc utáni bájtok CRC16-CCITT ellenőrzőösszege

Parancs példák

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

Kulcs parancsok referenciája

ParancsKódLeírás
QUERY_INFO0x0100Az olvasó sorozatszámának és firmware verziójának lekérdezése
QUERY_RFID_ABILITY0x1000RFID képességek lekérdezése (teljesítménytartomány, antenna száma)
READ_EPC_TAG0x0210Folyamatos EPC tag leltár indítása
WRITE_EPC_TAG0x0211Adatok írása a címke EPC bankjába
STOP_INVENTORY0x02FFA futó címke leltár leállítása
CONFIGURE_READER_POWER0x0201Átviteli teljesítmény beállítása (0-33 dBm antennánként)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE0x0203Antenna portok engedélyezése/letiltása (bitmask)
SET_WORKING_FREQUENCY0x0205Adott működési frekvenciák beállítása
SET_FILTER_SETTINGS0x0209Címke duplikátum szűrő konfigurálása (időalapú)
BUZZER_SWITCH0x011EA zümmer mód vezérlése

Antenna konfiguráció

Az RFID olvasók akár 32 antenna portot is támogatnak. Minden port egy 4 bájtos bitmaszkon keresztül engedélyezhető vagy letiltható. Az antennák 1-től 32-ig vannak számozva, és minden bit egy portnak felel meg.

Antenna bitmaszk

Az 1-4. antennák engedélyezése

0x0F, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON

Csak az 1. és 3. antennát engedélyezze

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

Többantennás telepítés

Több antenna telepítésekor vegye figyelembe a polarizációt (lineáris vs. körkörös), az antennák közötti távolságot és az átfedő lefedettségi zónákat. Az olvasó sorrendben végigpásztázza az engedélyezett antennákat, és minden címkejelentés tartalmazza az antennaazonosítót a pozíció meghatározásához.

Rakodókapu

2-4 antenna portálonként, körpolarizáció, 30 dBm teljesítmény

Szállítószalag

1-2 antenna állomásonként, lineáris polarizáció, 20-25 dBm

Kiskereskedelmi polc

Közel-téri antennák, alacsony teljesítményű 15-20 dBm, nagy sűrűség

Címkekódolás (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

Az UHF RFID az EPC Gen2 szabványt (ISO 18000-6C) követi. Minden címke 4 memóriabankkal rendelkezik: Reserved (jelszavak), EPC (96+ bit azonosító), TID (változtathatatlan chip ID) és User (egyéni adatok).

Címke memóriastruktúra

BankAzonosítóTipikus méretHasználat
Reserved0064 bitsKill jelszó (32b) + Access jelszó (32b)
EPC0196-128 bitsSGTIN-96, SSCC-96 vagy egyéni kódolás
TID1096+ bitsChip gyártó ID (csak olvasható, egyedi)
User110-512 bitsAlkalmazás-specifikus adatok (chip-függő)

SGTIN-96 dekódolási példa

Az SGTIN-96 a leggyakoribb kódolás a kiskereskedelmi és ellátási lánc termékekhez. Konvertáljon egy 24 karakteres hexadecimális EPC-t GTIN-14-re, sorozatszámra és GS1 Digital Link-re.

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]

Használja az online EPC Encoder eszközt a címen: /tools/tds-rfid-converter az SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 kódolásához és dekódolásához közvetlenül a böngészőjében.

Energiagazdálkodás

Az olvasó adóteljesítménye 0 és 33 dBm között állítható antennánként. A nagyobb teljesítmény növeli az olvasási tartományt, de növeli az interferenciát és az energiafogyasztást is.

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 monitorozás

A címkékből származó RSSI (Received Signal Strength Indicator) értékek nyers ADC bájt formájában kerülnek jelentésre (0-255). Használja az átváltási képletet a pontos dBm értékek megkapásához.

Konverziós képlet

dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)

Raw 128

-65 dBm

Raw 180

-51 dBm

Erős

Raw 220

-40 dBm

Kiváló

Nagy sebességű leltározás

A nagy sebességű leltározáshoz konfigurálja a működési frekvenciákat, a duplikált címke szűrőt és a folyamatos szkennelési módot. Az olvasók optimális konfigurációval akár 700 címkét/másodperc sebességgel támogatnak.

Frekvencia konfiguráció

Az UHF RFID a 920-925 MHz-es sávban működik (Délkelet-Ázsia), 0,5 MHz-es csatornatávolsággal. A csatornák 0-tól (920 MHz) 10-ig (925 MHz) számozottak.

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

Optimális szkennelési munkafolyamat

1

Konfigurálja az antenna portokat és a teljesítményszinteket

2

Állítsa be a működési frekvenciákat (FHSS sűrű környezetekhez)

3

Konfigurálja a duplikátum szűrőt (500ms-3000ms a felhasználási esettől függően)

4

Küldje el a READ_EPC_TAG parancsot a folyamatos leltározás elindításához

5

Feldolgozza a címkeértesítéseket (PID 0x1231) ahogy megérkeznek

6

Küldje el a STOP_INVENTORY parancsot, ha végzett

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");