ДОКУМЕНТАЦИЯ

Руководство по интеграции RFID-считывателя

Подробная документация, охватывающая настройку последовательной связи, конфигурацию антенны, операции кодирования меток (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) и управление питанием. Включает примеры для развертывания нескольких антенн и высокоскоростного сканирования инвентаризации.

Reader bring-up
NRN
Serial115200 8N1
ProtocolCRC16-CCITT
RF power0-33 dBm
Inventory700 tags/s
5APCWCATMIDLENDATACRC16

Настройка последовательной связи

RFID-считыватели протокола Nextwaves NRN обмениваются данными через последовательный порт (RS-232 или USB-to-Serial). Параметры подключения должны быть настроены правильно для обеспечения стабильной передачи данных.

Для подключений API WebSerial на основе браузера используйте Nextwaves Reader Connect на app.nextwaves.com/reader. Приложение автоматически обнаруживает COM-порты и настраивает параметры подключения.

Baud rate115200
Data bits8
Stop bits1
ParityNone
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()

Структура кадра протокола Nextwaves NRN

Каждая команда протокола NRN инкапсулируется в двоичный кадр, состоящий из: заголовка (0x5A), PCW (Protocol Control Word), категории, MID (Message ID), длины, полезной нагрузки данных и контрольной суммы CRC16-CCITT.

ПолеРазмерОписание
Header
1 byte
Всегда 0x5A. маркер начала кадра
PCW
2 bytes
Флаги протокола (версия, адрес)
Category
1 byte
Категория команды (0x00=System, 0x01=Device, 0x02=RFID)
MID
1 byte
ID сообщения в категории
Length
2 bytes
Длина полезной нагрузки в байтах (big-endian)
Data
N bytes
Полезная нагрузка, зависящая от команды
CRC16
2 bytes
Контрольная сумма CRC16-CCITT байтов после заголовка

Примеры команд

QUERY_INFO - Query reader serial number and 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

Справочник по ключевым командам

КомандаКодОписание
QUERY_INFO
0x0100
Запрос серийного номера и версий прошивки считывателя
QUERY_RFID_ABILITY
0x1000
Запрос возможностей RFID (диапазон мощности, количество антенн)
READ_EPC_TAG
0x0210
Начать непрерывную инвентаризацию EPC-меток
WRITE_EPC_TAG
0x0211
Запись данных в банк EPC метки
STOP_INVENTORY
0x02FF
Остановить запущенную инвентаризацию меток
CONFIGURE_READER_POWER
0x0201
Установка мощности передачи (0-33 дБм на антенну)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE
0x0203
Включение/выключение антенных портов (битовая маска)
SET_WORKING_FREQUENCY
0x0205
Установка конкретных рабочих частот
SET_FILTER_SETTINGS
0x0209
Настройка фильтра дубликатов меток (по времени)
BUZZER_SWITCH
0x011E
Управление режимом зуммера

Конфигурация антенны

RFID-считыватели поддерживают до 32 антенных портов. Каждый порт включается или выключается с помощью 4-байтовой битовой маски. Антенны нумеруются от 1 до 32, при этом каждый бит соответствует порту.

Bitmask антенны

Включить антенны 1-40F 00 00 00Binary 00001111 - ports 1, 2, 3, 4 on
Включить только антенны 1 и 305 00 00 00Binary 00000101 - ports 1 and 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

Развертывание с несколькими антеннами

При развертывании нескольких антенн учитывайте поляризацию (линейная или круговая), расстояние между антеннами и перекрывающиеся зоны покрытия. Считыватель последовательно сканирует включенные антенны, и каждый отчет о метке включает идентификатор антенны для определения местоположения.

Portal

Док-дверь

2-4 антенны на портал, круговая поляризация, мощность 30 dBm

Station

Конвейерная лента

1-2 антенны на станцию, линейная поляризация, 20-25 dBm

Shelf

Полка розничной торговли

Антенны ближнего поля, низкая мощность 15-20 дБм, высокая плотность

Кодирование меток (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

UHF RFID соответствует стандарту EPC Gen2 (ISO 18000-6C). Каждая метка имеет 4 банка памяти: Reserved (пароли), EPC (идентификатор 96+ бит), TID (неизменяемый идентификатор чипа) и User (пользовательские данные).

Структура памяти меток

БанкIDТипичный размерИспользование
Reserved
00
64 bits
Пароль уничтожения (32b) + Пароль доступа (32b)
EPC
01
96-128 bits
SGTIN-96, SSCC-96 или пользовательское кодирование
TID
10
96+ bits
ID производителя чипа (только для чтения, уникальный)
User
11
0-512 bits
Данные, зависящие от приложения (зависят от чипа)

Пример декодирования SGTIN-96

SGTIN-96. наиболее распространенная кодировка для розничных продуктов и продуктов цепочки поставок. Преобразуйте 24-значный шестнадцатеричный EPC в GTIN-14, серийный номер и 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]

Используйте онлайн-инструмент EPC Encoder по адресу /tools/tds-rfid-converter для кодирования и декодирования SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 непосредственно в вашем браузере.

Управление питанием

Мощность передачи считывателя регулируется от 0 до 33 дБм на порт антенны. Более высокая мощность увеличивает дальность считывания, но также увеличивает помехи и энергопотребление.

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

Мониторинг RSSI

Значения RSSI (Received Signal Strength Indicator) от меток сообщаются в виде необработанных байтов АЦП (0-255). Используйте формулу преобразования, чтобы получить точные значения в дБм.

Формула преобразованияdBm = -100 + round((raw x 70) / 255)
Raw 128 - Хорошо-65 dBm
Raw 180 - Сильный-51 dBm
Raw 220 - Отлично-40 dBm

Высокоскоростное сканирование инвентаризации

Для высокоскоростного сканирования инвентаризации настройте рабочие частоты, фильтр дубликатов меток и режим непрерывного сканирования. Считыватели поддерживают до 700 меток/секунду при оптимальной конфигурации.

Настройка частоты

UHF RFID работает в диапазоне 920-925 МГц (Юго-Восточная Азия) с шагом канала 0,5 МГц. Каналы нумеруются от 0 (920 МГц) до 10 (925 МГц).

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 x 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

Оптимальный рабочий процесс сканирования

01

Настройте порты антенн и уровни мощности

02

Установите рабочие частоты (FHSS для плотных сред)

03

Настройте фильтр дубликатов (500 мс-3000 мс в зависимости от варианта использования)

04

Отправьте READ_EPC_TAG, чтобы начать непрерывную инвентаризацию

05

Обрабатывайте уведомления о метках (PID 0x1231) по мере их поступления

06

Отправьте STOP_INVENTORY по завершении

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");