DOKUMENTÁCIA

Integračná príručka RFID čítačky

Komplexná dokumentácia pokrývajúca nastavenie sériovej komunikácie, konfiguráciu antény, operácie kódovania tagov (EPC Gen2 / ISO 18000-6C) a správu napájania. Zahŕňa príklady pre nasadenia s viacerými anténami a vysokorýchlostné skenovanie inventára.

Nastavenie sériovej komunikácie

RFID čítačky protokolu Nextwaves NRN komunikujú cez sériový port (RS-232 alebo USB-to-Serial). Parametre pripojenia musia byť správne nakonfigurované, aby sa zabezpečil stabilný prenos dát.

Baud Rate

115200

Data Bits

8

Stop Bits

1

Parity

None

Pre pripojenia cez WebSerial API založené na prehliadači použite Nextwaves Reader Connect na app.nextwaves.com/reader. Aplikácia automaticky deteguje porty COM a konfiguruje parametre pripojenia.

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()

Štruktúra rámca protokolu Nextwaves NRN

Každý príkaz protokolu NRN je zapuzdrený v binárnom rámci pozostávajúcom z: Hlavičky (0x5A), PCW (Protocol Control Word), Kategórie, MID (Message ID), Dĺžky, Dátovej časti a kontrolného súčtu CRC16-CCITT.

PoleVeľkosťPopis
Header1 byteVždy 0x5A. značka začiatku rámca
PCW2 bytesProtokolové príznaky (verzia, adresa)
Category1 byteKategória príkazu (0x00=Systém, 0x01=Zariadenie, 0x02=RFID)
MID1 byteID správy v rámci kategórie
Length2 bytesDĺžka záťaže v bajtoch (big-endian)
DataN bytesÚdaje špecifické pre príkaz
CRC162 bytesKontrolný súčet CRC16-CCITT bajtov za hlavičkou

Príklady príkazov

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

Referencia kľúčových príkazov

PríkazKódPopis
QUERY_INFO0x0100Zistiť sériové číslo čítačky a verzie firmvéru
QUERY_RFID_ABILITY0x1000Zistiť RFID možnosti (rozsah výkonu, počet antén)
READ_EPC_TAG0x0210Spustiť nepretržitú inventarizáciu EPC tagov
WRITE_EPC_TAG0x0211Zapíšte dáta do banky EPC tagu
STOP_INVENTORY0x02FFZastaviť prebiehajúcu inventarizáciu tagov
CONFIGURE_READER_POWER0x0201Nastaviť vysielací výkon (0-33 dBm na anténu)
CONFIGURE_ANTENNA_ENABLE0x0203Povoliť/zakázať anténne porty (bitová maska)
SET_WORKING_FREQUENCY0x0205Nastaviť špecifické pracovné frekvencie
SET_FILTER_SETTINGS0x0209Konfigurácia filtra duplikátov tagov (na základe času)
BUZZER_SWITCH0x011EOvládanie režimu bzučiaka

Konfigurácia antény

RFID čítačky podporujú až 32 anténnych portov. Každý port je povolený alebo zakázaný pomocou 4-bajtovej bitovej masky. Antény sú očíslované od 1 do 32, pričom každý bit zodpovedá portu.

Anténna bitová maska

Povoliť antény 1-4

0x0F, 0x00, 0x00, 0x00

Binary: 00001111 → Ports 1,2,3,4 ON

Povoliť iba antény 1 a 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

Nasadenie viacerých antén

Pri nasadení viacerých antén zvážte polarizáciu (lineárnu vs. kruhovú), rozostupy medzi anténami a prekrývajúce sa pokrytie. Čítačka sekvenčne skenuje cez povolené antény a každá správa o značke obsahuje ID antény na určenie polohy.

Nakladacia rampa

2-4 antény na portál, kruhová polarizácia, výkon 30 dBm

Dopravníkový pás

1-2 antény na stanicu, lineárna polarizácia, 20-25 dBm

Regál v maloobchode

Blízko-polové antény, nízky výkon 15-20 dBm, vysoká hustota

Kódovanie tagov (EPC Gen2 / ISO 18000-6C)

UHF RFID sa riadi štandardom EPC Gen2 (ISO 18000-6C). Každý tag má 4 pamäťové banky: Reserved (heslá), EPC (96+ bitový identifikátor), TID (nemenné ID čipu) a User (vlastné dáta).

Štruktúra pamäte tagu

BankaIDTypická veľkosťPoužitie
Reserved0064 bitsHeslo na zničenie (32b) + Prístupové heslo (32b)
EPC0196-128 bitsSGTIN-96, SSCC-96 alebo vlastné kódovanie
TID1096+ bitsID výrobcu čipu (len na čítanie, jedinečné)
User110-512 bitsDáta špecifické pre aplikáciu (závislé od čipu)

Príklad dekódovania SGTIN-96

SGTIN-96 je najbežnejšie kódovanie pre maloobchodné produkty a produkty dodávateľského reťazca. Preveďte 24-znakový hex EPC na GTIN-14, sériové číslo a 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]

Použite online nástroj EPC Encoder na /tools/tds-rfid-converter na priame kódovanie a dekódovanie SGTIN-96, SSCC-96, GRAI-96 vo vašom prehliadači.

Správa napájania

Vysielací výkon čítačky je nastaviteľný od 0 do 33 dBm na port antény. Vyšší výkon zvyšuje dosah čítania, ale tiež zvyšuje rušenie a spotrebu energie.

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

Monitorovanie RSSI

Hodnoty RSSI (Received Signal Strength Indicator) zo značiek sa hlásia ako surové bajty ADC (0-255). Použite konverzný vzorec na získanie presných hodnôt dBm.

Vzorec pre konverziu

dBm = -100 + round((raw × 70) / 255)

Raw 128

-65 dBm

Dobrý

Raw 180

-51 dBm

Silný

Raw 220

-40 dBm

Vynikajúci

Vysokorýchlostné skenovanie inventára

Pre vysokorýchlostné skenovanie inventára nakonfigurujte pracovné frekvencie, filter duplicitných tagov a režim nepretržitého skenovania. Čítačky podporujú až 700 tagov/sekundu s optimálnou konfiguráciou.

Konfigurácia frekvencie

UHF RFID pracuje v pásme 920-925 MHz (Juhovýchodná Ázia), s odstupom kanálov 0,5 MHz. Kanály sú očíslované 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

Optimálny pracovný postup skenovania

1

Konfigurácia anténnych portov a úrovní výkonu

2

Nastavenie pracovných frekvencií (FHSS pre husté prostredia)

3

Konfigurácia duplicitného filtra (500ms-3000ms v závislosti od prípadu použitia)

4

Odoslanie READ_EPC_TAG na spustenie nepretržitého inventára

5

Spracovanie notifikácií tagov (PID 0x1231) pri ich príchode

6

Odoslanie STOP_INVENTORY po dokončení

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");