DOCUMENTAZIONE

Manuale di integrazione del lettore RFID

Documentazione completa che copre la configurazione della comunicazione seriale, la configurazione dell'antenna, le operazioni di codifica dei tag (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) e la gestione dell'alimentazione. Include esempi per implementazioni multi-antenna e scansione inventario ad alta velocità.

Configurazione della comunicazione seriale

I lettori RFID con protocollo NRN di Nextwaves comunicano tramite porta seriale (RS-232 o USB-to-Serial). I parametri di connessione devono essere configurati correttamente per garantire una trasmissione dati stabile.

Baud Rate

115200

Data Bits

8

Stop Bits

1

Parity

None

Per le connessioni API WebSerial basate su browser, utilizzare Nextwaves Reader Connect su app.nextwaves.com/reader. L'applicazione rileva automaticamente le porte COM e configura i parametri di connessione.

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()

Struttura del frame del protocollo NRN di Nextwaves

Ogni comando del protocollo NRN è incapsulato in un frame binario composto da: Header (0x5A), PCW (Protocol Control Word), Category, MID (Message ID), Length, Data payload e checksum CRC16-CCITT.

CampoDimensioneDescrizione
Header1 byteSempre 0x5A. marcatore di inizio frame
PCW2 bytesFlag del protocollo (versione, indirizzo)
Category1 byteCategoria del comando (0x00=Sistema, 0x01=Dispositivo, 0x02=RFID)
MID1 byteID del messaggio all'interno della categoria
Length2 bytesLunghezza del payload in byte (big-endian)
DataN bytesPayload specifico del comando
CRC162 bytesChecksum CRC16-CCITT dei byte dopo l'header

Esempi di Comandi

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

Riferimento Comandi Chiave

ComandoCodiceDescrizione
QUERY_INFO0x0100Richiedi il numero di serie e le versioni del firmware del lettore
QUERY_RFID_ABILITY0x1000Richiedi le capacità RFID (gamma di potenza, numero di antenne)
READ_EPC_TAG0x0210Avvia l'inventario continuo dei tag EPC
WRITE_EPC_TAG0x0211Scrivi dati nel bank EPC di un tag
STOP_INVENTORY0x02FFArresta un inventario tag in corso
CONFIGURE_READER_POWER0x0201Imposta la potenza di trasmissione (0-33 dBm per antenna)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE0x0203Abilita/disabilita le porte antenna (bitmask)
SET_WORKING_FREQUENCY0x0205Imposta frequenze di lavoro specifiche
SET_FILTER_SETTINGS0x0209Configura il filtro duplicati tag (basato sul tempo)
BUZZER_SWITCH0x011EControlla la modalità del cicalino

Configurazione dell'antenna

I lettori RFID supportano fino a 32 porte antenna. Ogni porta è abilitata o disabilitata tramite una bitmask a 4 byte. Le antenne sono numerate da 1 a 32, con ogni bit corrispondente a una porta.

Bitmask dell'antenna

Abilita le antenne 1-4

0x0F, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON

Abilita solo le antenne 1 e 3

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

Implementazione Multi-Antenna

Quando si implementano più antenne, considerare la polarizzazione (lineare vs. circolare), la spaziatura tra le antenne e le zone di copertura sovrapposte. Il lettore esegue la scansione sequenzialmente attraverso le antenne abilitate e ogni rapporto tag include l'ID dell'antenna per la determinazione della posizione.

Porta di Carico

2-4 antenne per portale, polarizzazione circolare, potenza 30 dBm

Nastro Trasportatore

1-2 antenne per stazione, polarizzazione lineare, 20-25 dBm

Scaffale al dettaglio

Antenne a campo vicino, bassa potenza 15-20 dBm, alta densità

Codifica dei tag (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

L'RFID UHF segue lo standard EPC Gen2 (ISO 18000-6C). Ogni tag ha 4 banchi di memoria: Reserved (password), EPC (identificatore a 96+ bit), TID (ID chip immutabile) e User (dati personalizzati).

Struttura della memoria dei tag

BancaIDDimensione TipicaUtilizzo
Reserved0064 bitsPassword di kill (32b) + Password di accesso (32b)
EPC0196-128 bitsSGTIN-96, SSCC-96 o codifica personalizzata
TID1096+ bitsID produttore del chip (sola lettura, univoco)
User110-512 bitsDati specifici dell'applicazione (dipendenti dal chip)

Esempio di decodifica SGTIN-96

SGTIN-96 è la codifica più comune per i prodotti al dettaglio e della supply chain. Converti un EPC esadecimale a 24 caratteri in GTIN-14, numero di serie e 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]

Utilizza lo strumento online EPC Encoder su /tools/tds-rfid-converter per codificare e decodificare SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 direttamente nel tuo browser.

Gestione dell'alimentazione

La potenza di trasmissione del lettore è regolabile da 0 a 33 dBm per porta antenna. Una potenza maggiore aumenta la portata di lettura, ma aumenta anche le interferenze e il consumo energetico.

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

Monitoraggio RSSI

I valori RSSI (Received Signal Strength Indicator) dai tag vengono riportati come byte ADC grezzi (0-255). Utilizzare la formula di conversione per ottenere valori dBm accurati.

Formula di Conversione

dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)

Raw 128

-65 dBm

Buono

Raw 180

-51 dBm

Forte

Raw 220

-40 dBm

Eccellente

Scansione Inventario ad Alta Velocità

Per la scansione rapida dell'inventario, configurare le frequenze di lavoro, il filtro dei tag duplicati e la modalità di scansione continua. I lettori supportano fino a 700 tag/secondo con una configurazione ottimale.

Configurazione Frequenza

L'RFID UHF opera nella banda 920-925 MHz (Sud-est asiatico), con una spaziatura dei canali di 0,5 MHz. I canali sono numerati da 0 (920 MHz) a 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 × 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

Flusso di lavoro di scansione ottimale

1

Configura le porte dell'antenna e i livelli di potenza

2

Imposta le frequenze di lavoro (FHSS per ambienti densi)

3

Configura il filtro duplicati (500ms-3000ms a seconda del caso d'uso)

4

Invia READ_EPC_TAG per avviare l'inventario continuo

5

Elabora le notifiche dei tag (PID 0x1231) man mano che arrivano

6

Invia STOP_INVENTORY al termine

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");