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.

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.

Baud Rate

115200

Data Bits

8

Stop Bits

1

Parity

None

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.

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
Header1 byteВсегда 0x5A. маркер начала кадра
PCW2 bytesФлаги протокола (версия, адрес)
Category1 byteКатегория команды (0x00=System, 0x01=Device, 0x02=RFID)
MID1 byteID сообщения в категории
Length2 bytesДлина полезной нагрузки в байтах (big-endian)
DataN bytesПолезная нагрузка, зависящая от команды
CRC162 bytesКонтрольная сумма CRC16-CCITT байтов после заголовка

Примеры команд

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

Справочник по ключевым командам

КомандаКодОписание
QUERY_INFO0x0100Запрос серийного номера и версий прошивки считывателя
QUERY_RFID_ABILITY0x1000Запрос возможностей RFID (диапазон мощности, количество антенн)
READ_EPC_TAG0x0210Начать непрерывную инвентаризацию EPC-меток
WRITE_EPC_TAG0x0211Запись данных в банк EPC метки
STOP_INVENTORY0x02FFОстановить запущенную инвентаризацию меток
CONFIGURE_READER_POWER0x0201Установка мощности передачи (0-33 дБм на антенну)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE0x0203Включение/выключение антенных портов (битовая маска)
SET_WORKING_FREQUENCY0x0205Установка конкретных рабочих частот
SET_FILTER_SETTINGS0x0209Настройка фильтра дубликатов меток (по времени)
BUZZER_SWITCH0x011EУправление 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 1-4

0x0F, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON

Включить только антенны 1 и 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

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.

Док-дверь

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

Конвейерная лента

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

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
Reserved0064 bitsПароль уничтожения (32b) + Пароль доступа (32b)
EPC0196-128 bitsSGTIN-96, SSCC-96 или пользовательское кодирование
TID1096+ bitsID производителя чипа (только для чтения, уникальный)
User110-512 bitsДанные, 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 преобразования

dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)

Raw 128

-65 dBm

Хорошо

Raw 180

-51 dBm

Сильный

Raw 220

-40 dBm

Отлично

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 × 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

1

Настройте порты антенн и уровни мощности

2

Установите рабочие частоты (FHSS для плотных сред)

3

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

4

Отправьте READ_EPC_TAG, чтобы начать непрерывную инвентаризацию

5

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

6

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");