DOCUMENTAÇÃO

Manual de Integração do Leitor RFID

Documentação abrangente que cobre a configuração da comunicação serial, configuração da antena, operações de codificação de tags (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) e gerenciamento de energia. Inclui exemplos para implantações de múltiplas antenas e varredura de inventário de alta velocidade.

Configuração da Comunicação Serial

Os leitores RFID do protocolo NRN da Nextwaves se comunicam via porta serial (RS-232 ou USB-to-Serial). Os parâmetros de conexão devem ser configurados corretamente para garantir uma transmissão de dados estável.

Baud Rate

115200

Data Bits

8

Stop Bits

1

Parity

None

Para conexões de API WebSerial baseadas em navegador, use Nextwaves Reader Connect em app.nextwaves.com/reader. O aplicativo detecta automaticamente as portas COM e configura os parâmetros de conexão.

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()

Estrutura do Quadro do Protocolo NRN da Nextwaves

Cada comando do protocolo NRN é encapsulado em um quadro binário consistindo em: Header (0x5A), PCW (Protocol Control Word), Category, MID (Message ID), Length, Data payload e checksum CRC16-CCITT.

CampoTamanhoDescrição
Header1 byteSempre 0x5A. Marcador de início de quadro
PCW2 bytesFlags de protocolo (versão, endereço)
Category1 byteCategoria do comando (0x00=Sistema, 0x01=Dispositivo, 0x02=RFID)
MID1 byteID da mensagem dentro da categoria
Length2 bytesComprimento da carga útil em bytes (big-endian)
DataN bytesPayload específico do comando
CRC162 bytesChecksum CRC16-CCITT dos bytes após o cabeçalho

Exemplos de Comandos

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

Referência de Comandos Chave

ComandoCódigoDescrição
QUERY_INFO0x0100Consultar o número de série e as versões de firmware do leitor
QUERY_RFID_ABILITY0x1000Consultar as capacidades RFID (faixa de potência, contagem de antenas)
READ_EPC_TAG0x0210Iniciar o inventário contínuo de tags EPC
WRITE_EPC_TAG0x0211Escrever dados para o banco EPC de uma tag
STOP_INVENTORY0x02FFParar um inventário de tags em execução
CONFIGURE_READER_POWER0x0201Definir a potência de transmissão (0-33 dBm por antena)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE0x0203Habilitar/desabilitar portas de antena (bitmask)
SET_WORKING_FREQUENCY0x0205Definir frequências de trabalho específicas
SET_FILTER_SETTINGS0x0209Configurar o filtro de duplicatas de tags (baseado em tempo)
BUZZER_SWITCH0x011EControlar o modo do buzzer

Configuração da Antena

Os leitores RFID suportam até 32 portas de antena. Cada porta é habilitada ou desabilitada por meio de uma bitmask de 4 bytes. As antenas são numeradas de 1 a 32, com cada bit correspondendo a uma porta.

Máscara de Bit da Antena

Habilitar Antenas 1-4

0x0F, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON

Habilitar Antenas 1 e 3 Somente

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

Implantação Multi-Antena

Ao implantar várias antenas, considere a polarização (linear vs. circular), o espaçamento entre as antenas e as zonas de cobertura sobrepostas. O leitor faz a varredura sequencialmente pelas antenas habilitadas, e cada relatório de tag inclui o ID da antena para determinação da posição.

Porta de Docagem

2-4 antenas por portal, polarização circular, potência de 30 dBm

Esteira Transportadora

1-2 antenas por estação, polarização linear, 20-25 dBm

Prateleira de Varejo

Antenas de campo próximo, baixa potência 15-20 dBm, alta densidade

Codificação de Tag (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

RFID UHF segue o padrão EPC Gen2 (ISO 18000-6C). Cada tag possui 4 bancos de memória: Reservado (senhas), EPC (identificador de 96+ bits), TID (ID de chip imutável) e Usuário (dados personalizados).

Estrutura de Memória da Tag

BancoIDTamanho TípicoUso
Reserved0064 bitsSenha de Kill (32b) + Senha de Acesso (32b)
EPC0196-128 bitsSGTIN-96, SSCC-96 ou codificação personalizada
TID1096+ bitsID do fabricante do chip (somente leitura, único)
User110-512 bitsDados específicos da aplicação (dependente do chip)

Exemplo de Decodificação SGTIN-96

SGTIN-96 é a codificação mais comum para produtos de varejo e cadeia de suprimentos. Converta um EPC hexadecimal de 24 caracteres em GTIN-14, número de série 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]

Use a ferramenta online EPC Encoder em /tools/tds-rfid-converter para codificar e decodificar SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 diretamente em seu navegador.

Gerenciamento de Energia

A potência de transmissão do leitor é ajustável de 0 a 33 dBm por porta de antena. Uma potência mais alta aumenta o alcance de leitura, mas também aumenta a interferência e o consumo de energia.

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

Monitoramento RSSI

Os valores de RSSI (Received Signal Strength Indicator) das tags são relatados como bytes ADC brutos (0-255). Use a fórmula de conversão para obter valores precisos em dBm.

Fórmula de Conversão

dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)

Raw 128

-65 dBm

Bom

Raw 180

-51 dBm

Forte

Raw 220

-40 dBm

Excelente

Leitura de Inventário em Alta Velocidade

Para leitura de inventário em alta velocidade, configure as frequências de trabalho, filtro de tags duplicadas e modo de leitura contínua. Os leitores suportam até 700 tags/segundo com configuração ideal.

Configuração de Frequência

O RFID UHF opera na banda de 920-925 MHz (Sudeste Asiático), com espaçamento de canal de 0,5 MHz. Os canais são numerados de 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

Fluxo de Trabalho de Varredura Ideal

1

Configure as portas da antena e os níveis de potência

2

Defina as frequências de trabalho (FHSS para ambientes densos)

3

Configure o filtro de duplicatas (500ms-3000ms, dependendo do caso de uso)

4

Envie READ_EPC_TAG para iniciar o inventário contínuo

5

Processe as notificações de tags (PID 0x1231) à medida que chegam

6

Envie STOP_INVENTORY quando terminar

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");