DOKUMENTACJA

Instrukcja integracji czytnika RFID

Kompleksowa dokumentacja obejmująca konfigurację komunikacji szeregowej, konfigurację anten, operacje kodowania tagów (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) i zarządzanie energią. Zawiera przykłady wdrożeń z wieloma antenami i szybkim skanowaniem inwentarza.

Konfiguracja komunikacji szeregowej

Czytniki RFID protokołu Nextwaves NRN komunikują się przez port szeregowy (RS-232 lub USB-to-Serial). Parametry połączenia muszą być poprawnie skonfigurowane, aby zapewnić stabilną transmisję danych.

Baud Rate

115200

Data Bits

8

Stop Bits

1

Parity

None

W przypadku połączeń opartych na przeglądarce WebSerial API, użyj Nextwaves Reader Connect na stronie app.nextwaves.com/reader. Aplikacja automatycznie wykrywa porty COM i konfiguruje parametry połączenia.

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()

Struktura ramki protokołu Nextwaves NRN

Każde polecenie protokołu NRN jest hermetyzowane w ramce binarnej składającej się z: Nagłówka (0x5A), PCW (Protocol Control Word), Kategorii, MID (Message ID), Długości, ładunku danych i sumy kontrolnej CRC16-CCITT.

PoleRozmiarOpis
Header1 byteZawsze 0x5A. znacznik początku ramki
PCW2 bytesFlagi protokołu (wersja, adres)
Category1 byteKategoria polecenia (0x00=System, 0x01=Device, 0x02=RFID)
MID1 byteID wiadomości w kategorii
Length2 bytesDługość ładunku w bajtach (big-endian)
DataN bytesŁadunek specyficzny dla polecenia
CRC162 bytesSuma kontrolna CRC16-CCITT bajtów po nagłówku

Przykłady poleceń

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

Odwołanie do kluczowych poleceń

PolecenieKodOpis
QUERY_INFO0x0100Zapytanie o numer seryjny czytnika i wersje oprogramowania układowego
QUERY_RFID_ABILITY0x1000Zapytanie o możliwości RFID (zakres mocy, liczba anten)
READ_EPC_TAG0x0210Rozpocznij ciągłą inwentaryzację tagów EPC
WRITE_EPC_TAG0x0211Zapis danych do banku EPC tagu
STOP_INVENTORY0x02FFZatrzymaj trwającą inwentaryzację tagów
CONFIGURE_READER_POWER0x0201Ustaw moc nadawania (0-33 dBm na antenę)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE0x0203Włącz/wyłącz porty antenowe (maska bitowa)
SET_WORKING_FREQUENCY0x0205Ustaw określone częstotliwości robocze
SET_FILTER_SETTINGS0x0209Skonfiguruj filtr duplikatów tagów (oparty na czasie)
BUZZER_SWITCH0x011EKontrola trybu brzęczyka

Konfiguracja anteny

Czytniki RFID obsługują do 32 portów antenowych. Każdy port jest włączany lub wyłączany za pomocą 4-bajtowej maski bitowej. Anteny są numerowane od 1 do 32, a każdy bit odpowiada portowi.

Maska bitowa anteny

Włącz anteny 1-4

0x0F, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON

Włącz tylko anteny 1 i 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

Wdrożenie wielu anten

Podczas wdrażania wielu anten, należy wziąć pod uwagę polaryzację (liniową vs. kołową), odstępy między antenami i nakładające się strefy zasięgu. Czytnik skanuje sekwencyjnie przez włączone anteny, a każdy raport tagu zawiera identyfikator anteny do określania pozycji.

Dok

2-4 anteny na portal, polaryzacja kołowa, moc 30 dBm

Taśma przenośnikowa

1-2 anteny na stację, polaryzacja liniowa, 20-25 dBm

Półka sklepowa

Anteny bliskiego pola, niska moc 15-20 dBm, duża gęstość

Kodowanie tagów (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

UHF RFID jest zgodny ze standardem EPC Gen2 (ISO 18000-6C). Każdy tag ma 4 banki pamięci: Reserved (hasła), EPC (identyfikator 96+ bitów), TID (niezmienny identyfikator chipa) i User (dane niestandardowe).

Struktura pamięci tagów

BankIDTypowy rozmiarUżycie
Reserved0064 bitsHasło Kill (32b) + Hasło dostępu (32b)
EPC0196-128 bitsSGTIN-96, SSCC-96 lub kodowanie niestandardowe
TID1096+ bitsID producenta chipa (tylko do odczytu, unikalne)
User110-512 bitsDane specyficzne dla aplikacji (zależne od chipa)

Przykład dekodowania SGTIN-96

SGTIN-96 to najpopularniejsze kodowanie dla produktów detalicznych i łańcucha dostaw. Konwertuj 24-znakowy szesnastkowy EPC na GTIN-14, numer seryjny i 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]

Użyj narzędzia EPC Encoder online na stronie /tools/tds-rfid-converter aby kodować i dekodować SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 bezpośrednio w przeglądarce.

Zarządzanie energią

Moc nadawcza czytnika jest regulowana w zakresie od 0 do 33 dBm na port antenowy. Wyższa moc zwiększa zasięg odczytu, ale także zwiększa zakłócenia i zużycie energii.

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

Monitorowanie RSSI

Wartości RSSI (Received Signal Strength Indicator) z tagów są raportowane jako surowe bajty ADC (0-255). Użyj wzoru konwersji, aby uzyskać dokładne wartości dBm.

Formuła konwersji

dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)

Raw 128

-65 dBm

Dobry

Raw 180

-51 dBm

Silny

Raw 220

-40 dBm

Doskonały

Szybkie skanowanie inwentaryzacji

Do szybkiego skanowania inwentaryzacji skonfiguruj częstotliwości robocze, filtr duplikatów tagów i tryb ciągłego skanowania. Czytniki obsługują do 700 tagów/sekundę przy optymalnej konfiguracji.

Konfiguracja częstotliwości

UHF RFID działa w paśmie 920-925 MHz (Azja Południowo-Wschodnia), z odstępem kanałów 0,5 MHz. Kanały są numerowane od 0 (920 MHz) do 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

Optymalny przepływ pracy skanowania

1

Skonfiguruj porty antenowe i poziomy mocy

2

Ustaw częstotliwości robocze (FHSS dla gęstych środowisk)

3

Skonfiguruj filtr duplikatów (500ms-3000ms w zależności od przypadku użycia)

4

Wyślij READ_EPC_TAG, aby rozpocząć ciągłą inwentaryzację

5

Przetwarzaj powiadomienia o tagach (PID 0x1231) w miarę ich nadejścia

6

Wyślij STOP_INVENTORY po zakończeniu

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");