UHF RFID Reader подключаем к NodeJS

Зачем?

UHF Reader позволяет обеспечить контроль за метками на расстоянии до 10 метров, что дает интересные перспективы различного использования. Самый очевидный – это контроль пропуска автотранспорта. Но можно придумать и более экзотичные варианты: контроль за оборудованием в гараже/сарае. Едва ли воришка додумается, что к велосипеду (чемодану с инструментом) приклеен RFID tag и он способен сообщить о своем отбытии за пределы наблюдаемого периметра.
NodeJS + RaspberryPI – гибкий и дешевый сервер обработки данных и управления периферией.

Оборудование

Я взял на тесты CF-RU5109 (CHAFON), поддерживающий соединение по RS232, RS485, Wiegand, TCP. (TCP мне нужен только для удобства тестирования оборудования)
Страница модели — CF-RU5109

Метки — rfid gen2 uhf paper tag with Alien H3 chip

Дальность считывания. Эксперименты показали, что считывание зависит от активности метки (ее перемещении в пространстве). Пассивно лежащая метка считывается уверенно на расстоянии 3 метра, слабо двигающаяся — 5-5.5 метров, на расстоянии 8 метров приходилось активно размахивать рукой. У моего ридера встроенная антенна на 9dbi.

Софт

К Ридеру прилагается SDK, подробное описание команд, несколько тестовых программ под Windows. Я использую этот софт только, чтобы попробовать поработать с Ридером, — в работе с NodeJS нам от него ничего не нужно.

Подключаем к Node

tcpclient.prototype.Start = function () {
  client = new net.Socket();
  client.setEncoding('ascii');
  client.connect(6000, '192.168.0.190', function() {
  });
    client.on('connect', function(data) {
      console.log('UHF reader connected');
      var bytes = Buffer.from([0x04, 0xff, 0x21, 0x19, 0x95], "ascii");
      client.write(bytes);
    
    client.on('data', function(data) {
        console.log('UHF reader respond:');
        var buffer = Buffer.from(data, "ascii");
        console.log(buffer);
      });
    });
    client.on('close', function() {
      console.log('UHF reader - connection closed');
    });
    
    client.on('error', function(err) {
      console.log(err)
    });
};
tcpclient.prototype.Write = function (req) {
  var bytes = new Buffer(req, "ascii");
  console.log(bytes);
  client.write(bytes);
};

Из мануала. Командный блок структурирован так:
Len, Adr, Cmd, Data[], LSB-CRC16, MSB-CRC16

Последние два байта – это контрольная сумма CRC16, с полиномом 0x8408, стартовым числом 0xFFFF. Байты выводятся в обратном порядке. Производитель любезно предоставил код на Си для расчета, а я его переписал на JS (см. ниже).

Соответственно, [0x04, 0xff, 0x21, 0x19, 0x95] – это команда с запросом статуса ридера по дефолтному адресу FF. 04-длина, 21-команда, 19 и 95 – CRC16 checksum.

var PRESET_VALUE = 0xFFFF;
var POLYNOMIAL = 0x8408;
var CRC16 = function (pucY) {
  var uiCrcValue = PRESET_VALUE;
  for(var i = 0; i < pucY.length; i++){
    uiCrcValue = uiCrcValue ^ (pucY[i]);
    for(var j = 0; j < 8; j++){
      if(uiCrcValue & 0x0001){
        uiCrcValue = (uiCrcValue >> 1) ^ POLYNOMIAL;
      } else {
        uiCrcValue = (uiCrcValue >> 1);
      }
    }
  }
  var buf = Buffer.from(uiCrcValue.toString(16), 'hex');
  buf = Buffer.from([buf[1], buf[0]], 'hex');
  return buf; 
};
//CRC16([0x04, 0xff, 0x21]);  //returns <Buffer 19 95>

Примеры команд

Inventory – запрос на однократное считывание карты. Действует в режиме Answer-mode

req =[0x04, 0x00, 0x01, 0xdb, 0x4b];
tcpClient.Write(req);

Если метка в зоне видимости, то мы получим ответ

UHF reader respond:
<Buffer 13 00 01 01 01 0c 62 00 51 79 17 19 00 04 05 60 5b 28 2f 24>

62 00 51 79 17 19 00 04 05 60 5b 28 – это тег метки.

Переключение режимов работы ридера

Answer-mode: [0x0a, 0x00, 0x35, 0x00, 0x02, 0x01, 0x00, 0x01, 0x00, 0x2a, 0x9f]
Scan/ Active mode: [0x0a, 0x00, 0x35, 0x01, 0x02, 0x01, 0x00, 0x01, 0x00, 0x01, 0x9b]. В этом режиме ридер постоянно опрашивает метки и отдает их теги.

Что дальше?

А дальше, если требуется простое решение, то либо пишем код, который с периодичностью отправляет команду 0х01 (Inventory). Метки в зоне видимости отдают свои теги, мы сверяем их с БД и инициируем соответствующие действия. Или пишем код, который в режиме постоянного сканирования ждет попадания метки в зону видимости и реагирует событием.