ドキュメント

RFIDリーダー統合マニュアル

シリアル通信設定、アンテナ構成、タグエンコーディング操作（EPC Gen2 / ISO 18000-6C）、および電力管理を網羅した包括的なドキュメントです。マルチアンテナ展開と高速在庫スキャンの例が含まれています。

シリアル通信設定

Nextwaves NRNプロトコルRFIDリーダーは、シリアルポート（RS-232またはUSB-to-Serial）を介して通信します。安定したデータ伝送を確保するには、接続パラメータを正しく設定する必要があります。

Baud Rate

115200

Data Bits

8

Stop Bits

1

Parity

None

ブラウザベースのWebSerial API接続には、app.nextwaves.com/readerでNextwaves Reader Connectを使用してください。アプリケーションはCOMポートを自動的に検出し、接続パラメータを設定します。

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プロトコルフレーム構造

すべてのNRNプロトコルコマンドは、ヘッダー（0x5A）、PCW（プロトコル制御ワード）、カテゴリ、MID（メッセージID）、長さ、データペイロード、およびCRC16-CCITTチェックサムで構成されるバイナリフレームにカプセル化されます。

フィールドサイズ説明
Header1 byte常に0x5A. フレーム開始マーカー
PCW2 bytesプロトコルフラグ（バージョン、アドレス）
Category1 byteコマンドカテゴリ（0x00=システム、0x01=デバイス、0x02=RFID）
MID1 byteカテゴリ内のメッセージID
Length2 bytesペイロード長（バイト単位、ビッグエンディアン）
DataN bytesコマンド固有のペイロード
CRC162 bytesヘッダー後のバイトのCRC16-CCITTチェックサム

コマンド例

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

キーコマンドリファレンス

コマンドコード説明
QUERY_INFO0x0100リーダーのシリアル番号とファームウェアバージョンを照会します
QUERY_RFID_ABILITY0x1000RFID機能（電力範囲、アンテナ数）を照会します
READ_EPC_TAG0x0210連続EPCタグインベントリを開始します
WRITE_EPC_TAG0x0211タグのEPCバンクにデータを書き込みます
STOP_INVENTORY0x02FF実行中のタグインベントリを停止します
CONFIGURE_READER_POWER0x0201送信電力を設定します（アンテナあたり0〜33 dBm）
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE0x0203アンテナポートを有効/無効にします（ビットマスク）
SET_WORKING_FREQUENCY0x0205特定の動作周波数を設定します
SET_FILTER_SETTINGS0x0209タグ重複フィルターを設定します（時間ベース）
BUZZER_SWITCH0x011Eブザーモードを制御します

アンテナ設定

RFIDリーダーは最大32個のアンテナポートをサポートしています。各ポートは4バイトのビットマスクを介して有効または無効になります。アンテナは1から32まで番号が付けられ、各ビットはポートに対応しています。

アンテナビットマスク

アンテナ1〜4を有効にする

0x0F, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON

アンテナ1と3のみを有効にする

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

マルチアンテナ展開

複数のアンテナを導入する際は、偏波（リニア vs. サーキュラー）、アンテナ間の間隔、および重複するカバレッジゾーンを考慮してください。リーダーは有効なアンテナを順番にスキャンし、各タグレポートには位置決定のためのアンテナIDが含まれます。

ドックドア

ポータルあたり2〜4つのアンテナ、円偏波、30 dBmの電力

コンベアベルト

ステーションあたり1〜2つのアンテナ、直線偏波、20〜25 dBm

小売棚

近距離アンテナ、低電力15〜20 dBm、高密度

タグエンコーディング（EPC Gen2 / ISO 18000-6C）

UHF RFIDは、EPC Gen2規格（ISO 18000-6C）に準拠しています。各タグには、Reserved（パスワード）、EPC（96+ビット識別子）、TID（不変チップID）、User（カスタムデータ）の4つのメモリバンクがあります。

タグメモリ構造

バンクID標準サイズ使用法
Reserved0064 bitsキルパスワード（32b）+ アクセスパスワード（32b）
EPC0196-128 bitsSGTIN-96、SSCC-96、またはカスタムエンコーディング
TID1096+ bitsチップメーカーID（読み取り専用、一意）
User110-512 bitsアプリケーション固有のデータ（チップ依存）

SGTIN-96デコーディングの例

SGTIN-96は、小売およびサプライチェーン製品で最も一般的なエンコーディングです。24文字の16進数EPCをGTIN-14、シリアル番号、およびGS1 Digital Linkに変換します。

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]

オンラインEPCエンコーダツールを以下で使用してください /tools/tds-rfid-converter を使用して、SGTIN-96、SSCC-96、GRAI-96をブラウザで直接エンコードおよびデコードします。

電力管理

リーダーの送信電力は、アンテナポートあたり0〜33 dBmで調整可能です。より高い電力は読み取り範囲を広げますが、干渉と消費電力も増加します。

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モニタリング

タグからのRSSI（受信信号強度インジケーター）値は、生のADCバイト（0-255）として報告されます。正確なdBm値を得るには、変換式を使用してください。

変換式

dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)

Raw 128

-65 dBm

良好

Raw 180

-51 dBm

強力

Raw 220

-40 dBm

優良

高速インベントリスキャン

高速インベントリスキャンには、動作周波数、重複タグフィルタ、および連続スキャンモードを設定します。リーダーは、最適な構成で最大700タグ/秒をサポートします。

周波数設定

UHF RFIDは920～925 MHz帯（東南アジア）で動作し、0.5 MHzのチャネル間隔を使用します。チャネルは0（920 MHz）から10（925 MHz）まで番号が付けられています。

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

最適なスキャンワークフロー

1

アンテナポートと電力レベルを設定します

2

動作周波数を設定します（高密度環境の場合はFHSS）

3

重複フィルターを設定します（ユースケースに応じて500ms～3000ms）

4

READ_EPC_TAGを送信して、継続的なインベントリを開始します

5

到着したタグ通知（PID 0x1231）を処理します

6

完了したらSTOP_INVENTORYを送信します

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");
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