RFID 入门指南
设置并运行您的第一个 RFID 系统所需了解的一切
UHF RFID 的实际工作原理
一个 UHF RFID 系统由三部分组成：读写器、一个或多个天线以及标签。读写器产生 920–925 MHz 的无线电信号并通过天线发送。当无源标签进入天线磁场时，它会从无线电波中获取能量，为其微小的芯片供电（通常仅需约 10 微瓦）。随后，芯片调制接收到的信号并进行反向散射 —— 本质上是反射回一个修改后的版本。这个反射信号携带了标签唯一的 EPC。
整个读取周期——从发送查询到接收标签响应——大约需要 1–3 毫秒。这就是为什么单个阅读器能够使用 EPC Gen2 防碰撞协议每秒盘点 200 多个标签。往返信号损耗非常显著（-40 到 -80 dB），这就是为什么阅读器 TX 功率（通常为 30 dBm / 1 瓦）和标签芯片灵敏度（低至 -22 dBm）是如此关键的规格。
为什么“被动”很重要：被动 UHF 标签没有电池。它们从阅读器的无线电波中获取能量，这意味着它们价格便宜（每个 3–15 美分）、轻薄（0.1mm）且可以无限期使用。权衡之处在于，与带电池的主动标签（~100m+）相比，其读取距离较短（最高约 12m）。
频段 —— 为什么选择 UHF？
RFID 跨越多个频段，但 UHF (860–960 MHz) 在商业应用中占据主导地位，因为它在读取距离、速度和标签成本之间提供了最佳平衡。LF (125 kHz) 在 10cm 范围内以约 1 个标签/秒的速度读取——适用于动物追踪，但对于物流来说太慢了。HF/NFC (13.56 MHz) 范围约 1m，速度约 50 个标签/秒——非常适合支付和门禁卡。UHF 范围可达 1–12+ 米，速度超过 200 个标签/秒——是供应链、零售和资产追踪的理想选择。
在越南 920–925 MHz 频段内，阅读器在多个信道上使用跳频扩频 (FHSS) 技术。公式为：频率 = 920.0 + (channel_index × 0.5) MHz。典型配置使用跨越 920.0 到 925.0 MHz 的 6 个信道 [0, 2, 4, 6, 8, 10]，以实现最大的信道间隔。
UHF 频率分配因国家而异。越南使用 920–925 MHz。美国使用 902–928 MHz。欧洲使用 865–868 MHz。请务必根据正确的区域频段配置您的阅读器——使用错误的频率是非法的，并且可能会对许可服务造成干扰。
Channel Index → Frequency (MHz) Formula: f = 920.0 + (idx × 0.5)
Ch 0 → 920.0 Ch 4 → 922.0 Ch 8 → 924.0
Ch 1 → 920.5 Ch 5 → 922.5 Ch 9 → 924.5
Ch 2 → 921.0 Ch 6 → 923.0 Ch 10 → 925.0
Ch 3 → 921.5 Ch 7 → 923.5
Typical: use [0, 2, 4, 6, 8, 10] for max channel separation标签结构与芯片系列
每个 UHF RFID 标签都有两个基本组件：天线图形（在 PET 基材上蚀刻或印刷的铝）和微芯片 (IC)。天线捕获阅读器的信号，芯片处理命令并返回数据。芯片灵敏度是芯片激活所需的最小功率——额定值为 -22.1 dBm 的芯片仅需约 6.3 微瓦即可唤醒。数值越低（越负）= 灵敏度越好 = 读取距离越长。
常见的芯片系列包括：NXP UCODE 9（-22.1 dBm，128 位 EPC，无用户内存——在零售业占据主导地位）、Impinj M700 系列（-22.1 dBm，128 位 EPC——在物流领域表现强劲）以及 Quanray QStar-7U（-21.0 dBm，128 位 EPC，512 位用户内存——是需要直接在标签上存储数据时的理想选择）。
标签形态：干 Inlay（PET 上的原始标签，3–8 美分，用于加工成标签）、湿 Inlay（带背胶，5–12 美分，即贴即用）、不干胶标签（可打印，8–25 美分，带品牌标识）、硬标签（1–15 美元，针对恶劣环境加固）以及织唛/布标（15–40 美分，缝制在衣物中）。Nextwaves 制造从 35×17mm 到 95×8mm 的干 Inlay 以及相应尺寸的不干胶标签。
EPC Gen2 防碰撞协议
EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) 规定了 UHF 阅读器如何与标签通信。其核心创新是分隙 ALOHA（slotted-ALOHA）防碰撞算法，该算法允许一台阅读器同时盘点数百个标签，而不会相互干扰。
以下是盘点周期的工作原理：阅读器发送带有参数 Q 的查询（Query）（创建 2^Q 个时隙）。每个标签随机选择一个时隙并等待。当标签的时隙到达时，它会响应一个 16 位随机数。如果只有一个标签响应，阅读器会发送确认（ACK）并接收完整的 EPC。如果多个标签发生碰撞，阅读器将跳过该时隙。在所有时隙结束后，Q 值会进行调整 —— 如果碰撞太多则调高，如果空时隙太多则调低 —— 然后重复该周期。
实际 Q 值设置：1–5 个标签使用 Q=2（4 个时隙），5–20 个标签使用 Q=4（16 个时隙），20–100 个标签使用 Q=5（32 个时隙），100–500 个标签使用 Q=6（64 个时隙），500 个以上标签使用 Q=7（128 个时隙）。Q 值越高，碰撞越少，但盘点周期越慢。
会话持久性（Session persistence）控制标签记住其已被读取的时间长短。会话 S0 立即重置（用于持续监控）。S1 持久 0.5–5 秒（标准盘点）。S2/S3 持久 ≥2 秒（适用于码头门和传送带，希望每个标签在每次通过时仅被计数一次）。经验法则：货架监控使用 S0，门户通道使用 S2/S3。
Tag Count → Q Value → Slots → Use Case
1-5 Q=2 4 fast, low overhead
5-20 Q=4 16 good balance
20-100 Q=5 32 warehouse shelves
100-500 Q=6 64 pallet scanning
500+ Q=7 128 dock doors, bulk
Higher Q = fewer collisions but slower rounds标签内存库
每个 Gen2 标签都有 4 个内存库。保留区（Bank 00）：销毁密码 + 访问密码，共 64 位。EPC 区（Bank 01）：CRC-16 + 协议控制字 + 您的 EPC 标识符，通常为 96–128 位。TID 区（Bank 10）：出厂固化的唯一芯片 ID，无法更改 —— 对防伪至关重要。用户区（Bank 11）：可选的自定义数据存储（根据芯片不同为 0 到 512+ 位），适用于批号、检查日期或传感器数据。
当阅读器盘点标签时，每个通知包含：天线 ID（哪个端口）、RSSI 原始值（0–255，通过以下公式转换为 dBm：dBm = -100 + round(raw × 70 / 255)）、EPC 数据（12+ 字节）以及频率信道索引。您的应用程序通过处理这些数据，将物理标签读取映射到业务事件，如“物品已发货”或“托盘已接收”。
除非您了解后果，否则切勿在标签上设置销毁密码（Kill Password）。使用正确的密码发送销毁命令会永久且不可逆地禁用标签 —— 它将永远无法再次被读取。默认密码 (0x00000000) 意味着任何人都可以销毁未受保护的标签。
[ANT] [RSSI] [EPC ×12 bytes ..................] [CH]
01 B4 30 34 25 7B F7 19 4E 40 00 00 1A 85 06
Antenna: 1 (port 1)
RSSI: 180 → dBm = -100 + round((180×70)/255) = -51 dBm
EPC: 3034257BF7194E4000001A85 (SGTIN-96)
Channel: 6 → 920.0 + (6×0.5) = 923.0 MHz
GTIN-14: 80614141123458 Serial: 6789您的设置清单
以下是设置首个 RFID 系统的实用清单，并在每个步骤中提供具体指导。
快速入门：使用位于 app.nextwaves.com/reader 的 Nextwaves Reader Connect 工具，通过 WebSerial 直接从 Web 浏览器配置您的读写器 —— 无需安装 SDK。
Input: GTIN-14=08600000232451 Serial=1001 Prefix=7 digits
Output: 30 14 1A 80 0E 98 78 00 00 00 03 E9 (12 bytes)选择您的标签
根据您的应用表面匹配标签。标准 PET 嵌体在纸板和塑料上效果良好。对于金属表面，请使用带有隔离层的专用抗金属标签。对于液体，请使标签远离液体表面。考虑读取范围需求：托盘使用较大的天线（70×15mm+），单品级使用较小的天线（35×17mm）。
选择阅读器
固定式读写器永久安装在月台门、输送带或天花板上。手持式读写器用于移动盘点。关键规格：天线端口数量 (4–32)、最大发射功率 (30–33 dBm)、连接方式 (USB, Ethernet, Wi-Fi) 以及协议支持。Nextwaves 读写器支持 Nextwaves NRN 协议，可实现完整的参数控制。
配置天线
圆极化可以处理任何标签方向，但读取范围比线极化小约 30%。对于标签方向一致的输送带系统，请使用线极化。典型天线增益：6–9 dBic。安装高度、角度和间距决定了您的读取区域 —— 请参阅《天线部署指南》。
编码您的标签
将 EPC 数据（SGTIN-96、SSCC 等）写入每个标签。示例：GTIN-14 '08600000232451' + 序列号 1001 → EPC 十六进制 '30141A800E987800000003E9'。使用 Nextwaves TDS RFID 转换工具根据您的条形码生成 EPC 值。
连接到您的软件
读写器输出标签事件（EPC + 天线 ID + RSSI + 时间戳），您的应用程序将其映射到业务事件。使用 RSSI 值来估算距离并过滤误读。通过串口、TCP/IP 或用于浏览器端应用的 WebSerial 进行连接。
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