ドキュメンテーション
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や高速インベントリスキャンの例も含まれています。
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-シリアル)を介して通信します。安定したデータ転送を確保するために、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接続については、app.nextwaves.com/readerにあるNextwaves Reader Connectを使用してください。アプリケーションがCOMポートを自動検出し、接続パラメータを構成します。
// 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();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 (Protocol Control Word)、カテゴリ、MID (Message 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 |
|---|---|---|
| Header | 1 byte | 常に0x5A — フレーム開始マーカー |
| PCW | 2 bytes | プロトコルフラグ(バージョン、アドレス) |
| Category | 1 byte | コマンドカテゴリ (0x00=システム, 0x01=デバイス, 0x02=RFID) |
| MID | 1 byte | カテゴリ内のメッセージID |
| Length | 2 bytes | バイト単位のペイロード長(ビッグエンディアン) |
| Data | N bytes | コマンド固有のペイロード |
| CRC16 | 2 bytes | ヘッダー以降のバイトのCRC16-CCITTチェックサム |
コマンド例
TX → 5A 00 01 01 00 00 00 DC E5
┌──┐ ┌────┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌────┐ ┌────┐
│5A│ │0001│ │01│ │00│ │0000│ │DCE5│
└──┘ └────┘ └──┘ └──┘ └────┘ └────┘
HDR PCW CAT MID LEN CRC16TX → 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)TX → 5A 00 01 02 FF 00 00 88 5A
HDR PCW CAT MID LEN CRC16主要コマンドリファレンス
| コマンド | コード | 説明 |
|---|---|---|
| QUERY_INFO | 0x0100 | 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_ABILITY | 0x1000 | RFID機能(出力範囲、アンテナ数)を照会します |
| READ_EPC_TAG | 0x0210 | 連続EPCタグインベントリを開始します |
| WRITE_EPC_TAG | 0x0211 | タグのEPCバンクにデータを書き込みます |
| STOP_INVENTORY | 0x02FF | 実行中のタグインベントリを停止します |
| CONFIGURE_READER_POWER | 0x0201 | 送信出力を設定します (アンテナあたり 0-33 dBm) |
| CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE | 0x0203 | アンテナポートの有効化/無効化 (ビットマスク) |
| SET_WORKING_FREQUENCY | 0x0205 | 特定の動作周波数を設定します |
| SET_FILTER_SETTINGS | 0x0209 | タグ重複フィルタを設定します (時間ベース) |
| BUZZER_SWITCH | 0x011E | 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設定されます。アンテナには 1 から 32 までの番号が振られており、各ビットが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 を有効化
0x0F, 0x00, 0x00, 0x00
Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON
アンテナ 1 と 3 のみ有効化
0x05, 0x00, 0x00, 0x00
Binary: 00000101 → Ports 1,3 ON
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
複数のアンテナを展開する場合は、偏波 (直線 vs 円偏波)、アンテナ間の間隔、およびカバレッジゾーンの重複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特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 個のアンテナ、円偏波、30 dBm 出力
ベルトコンベア
ステーションあたり 1-2 個のアンテナ、直線偏波、20-25 dBm
小売棚
近傍界アンテナ、低出力 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 標準 (ISO 18000-6C) に準拠しています。各タグには 4 つのメモリバンクがあります:Reserved (パスワード)、EPC (96ビット以上の識別子)、TID (不変のチップ ID)、および User (カスタムデータ)。
タグメモリ構造
| バンク | ID | 一般的なサイズ | 用途 |
|---|---|---|---|
| Reserved | 00 | 64 bits | Kill パスワード (32b) + Access パスワード (32b) |
| EPC | 01 | 96-128 bits | SGTIN-96、SSCC-96、またはカスタムエンコーディング |
| TID | 10 | 96+ bits | チップ製造元 ID (読み取り専用、一意) |
| User | 11 | 0-512 bits | アプリケーション固有のデータ (チップに依存) |
SGTIN-96 デコード例
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。
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// 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]次のオンライン EPC Encoder ツールを使用してください: /tools/tds-rfid-converter ブラウザで直接 SGTIN-96、SSCC-96、GRAI-96 をエンコードおよびデコードできます。
電力管理
リーダーの送信出力は、アンテナポートごとに 0 から 33 dBm まで調整可能です。出力を上げると読み取り範囲が広がりますが、干渉や消費電力も増加します。
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 readersRSSI モニタリング
タグからの RSSI (Received Signal Strength Indicator) 値は、生の ADC バイト (0-255) として報告されます。正確な dBm 値を取得するには、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
非常に良好
高速インベントリスキャン
高速インベントリスキャンのためには、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てください。最適な設定により、リーダーは最大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のチャネル間隔を持ちます。チャネル番号は0(920 MHz)から10(925 MHz)まで割り当てられています。
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
アンテナポートと出力レベルを設定する
動作周波数を設定する(高密度環境ではFHSSを使用)
重複フィルタを設定する(ユースケースに応じて500ms〜3000ms)
READ_EPC_TAGを送信して連続インベントリを開始する
タグ通知(PID 0x1231)を受信次第、処理する
完了時にSTOP_INVENTORYを送信する
// 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");