Інтеграція UHF RFID-сканера (далекої дії) у мобільний додаток

Інтеграція UHF RFID-зчитувачів (дальнього дії) у мобільні додатки

UHF RFID (860–960 МГц) — інший світ у порівнянні з HF NFC/MIFARE. Дальність читання 3–10 метрів, масове читання сотень тегів в секунду, пасивні теги вартістю $0.05–0.15 штука. Zebra RFD40, Chainway R6, Bluebird EF500 — мобільні UHF-зчитувачі з BLE або USB підключенням. Інтеграція таких пристроїв у мобільні додатки має свої особливості: LLRP протокол, EPC C1G2 стандарт, управління мощностю антени.

LLRP vs власний SDK

LLRP (Low Level Reader Protocol, ISO 15961) — стандартний протокол управління UHF-зчитувачами. Підтримується Impinj, Zebra, Alien. Дозволяє використовувати один код для різних зчитувачів. Для мобільного додатка через Wi-Fi підключення до зчитувача.

Власний SDK — Zebra RFID SDK, Chainway SDK. Простіший у використанні, закритий під конкретного виробника, працює через BLE або USB.

Для більшості мобільних зчитувачів з BLE — власний SDK. LLRP — для стаціонарних зчитувачів у мережі.

Zebra RFID SDK: практика

implementation("com.zebra.rfid.api3:rfid-api3:2.0.2.109")

class UhfReaderManager(private val context: Context) : RfidEventsListener {
    private var reader: RFIDReader? = null
    private val readers = Readers(context, ENUM_TRANSPORT.BLUETOOTH)

    fun connect(deviceName: String) {
        val readerDevices = readers.GetAvailableRFIDReaderList()
        val targetDevice = readerDevices?.find { it.name == deviceName } ?: return
        reader = targetDevice.RFIDReader
        reader?.connect()

        // Настройка параметрів читання
        val params = reader?.Config?.antennaConfigurations?.get(0)
        params?.transmitPowerIndex = 270  // ~30 dBm, максимальна мощність
        params?.receiveFrequency = 55     // оптимально для більшості регіонів

        reader?.Config?.setAntennaConfiguration(params)

        // События
        reader?.Events?.apply {
            addEventsListener(this@UhfReaderManager)
            setHandheldEvent(true)    // кнопка триггера на зчитувачі
            setTagReadEvent(true)
            setInventoryStartEvent(true)
            setInventoryStopEvent(true)
        }
    }

    // Запуск інвентаризації з фільтрацією за маскою EPC
    fun startInventoryWithFilter(epcMask: String?) {
        val startTrigger = TriggerInfo().apply {
            startTrigger.triggerType = START_TRIGGER_TYPE.START_TRIGGER_TYPE_IMMEDIATE
        }
        val stopTrigger = TriggerInfo().apply {
            stopTrigger.triggerType = STOP_TRIGGER_TYPE.STOP_TRIGGER_TYPE_DURATION
            stopTrigger.stopTriggerByDuration.duration = 5000  // 5 секунд
        }

        val tagFilter = if (epcMask != null) {
            TagFilter().apply {
                tagPattern = epcMask
                tagPatternBitCount = epcMask.length * 4
                filterAction = FILTER_ACTION.FILTER_ACTION_STATE_AWARE_FILTERING_ACTION_UNSPECIFIED
            }
        } else null

        reader?.Actions?.Inventory?.perform(startTrigger, stopTrigger, tagFilter)
    }

    override fun eventReadNotify(e: RfidReadEvents) {
        e.ReadEventData.TagData.forEach { tag ->
            onTagRead(
                epc = tag.TagID,
                rssi = tag.PeakRSSI.toInt(),
                antennaId = tag.AntennaID.toInt(),
                readCount = tag.ReadCount
            )
        }
    }

    override fun eventStatusNotify(rfidStatusEvents: RfidStatusEvents) {
        when (rfidStatusEvents.StatusEventData.statusEventType) {
            STATUS_EVENT_TYPE.INVENTORY_START_EVENT -> onInventoryStarted()
            STATUS_EVENT_TYPE.INVENTORY_STOP_EVENT -> onInventoryCompleted()
            STATUS_EVENT_TYPE.HANDHELD_TRIGGER_EVENT -> {
                val triggerType = rfidStatusEvents.StatusEventData.HandheldTriggerEventData.handheldEvent
                if (triggerType == HANDHELD_TRIGGER_EVENT_TYPE.HANDHELD_TRIGGER_PRESSED) {
                    startInventoryWithFilter(null)
                }
            }
        }
    }
}

transmitPowerIndex = 270 — мощність у одиницях зчитувача. У кожного виробника своя шкала. Zebra RFD40: 0–270 = 0–30 dBm. Надмірна мощність у закритому складі → переотражання → помилкові читання з сусідніх зон.

Регуляторні обмеження частот

UHF RFID працює в різних діапазонах:

• США/Канада (FCC): 902–928 МГц
• Європа/Росія (ETSI): 865–868 МГц
• Китай: 920–925 МГц

Мобільний додаток повинен настроювати регіональний діапазон зчитувача:

reader?.Config?.setRegulatoryConfig(
    RegulatoryConfig().apply {
        region = REGULATORY_REGION.REGULATORY_REGION_ETSI // або FCC, China
        enableHoppingChannels = true
    }
)

Використання FCC-діапазону в Росії — порушення РЧС. Зчитувачі з регіональними firmware-блокуваннями не дадуть вибрати невірний регіон, але перевірити варто.

Продуктивність: 500 тегів в секунду

UHF-зчитувач може читати кілька сотень тегів в секунду. Потік тегів не можна обробляти на головному потоці — UI заморозиться:

private val tagChannel = Channel<TagReadData>(capacity = Channel.UNLIMITED)

// У BroadcastReceiver/callback зчитувача — лише кладемо в канал
override fun eventReadNotify(e: RfidReadEvents) {
    e.ReadEventData.TagData.forEach { tag ->
        tagChannel.trySend(tag) // не блокує, не кидає виключення
    }
}

// Обробка в окремій корутині
fun processTagsInBackground() {
    scope.launch(Dispatchers.Default) {
        for (tag in tagChannel) {
            val epc = tag.TagID
            inventoryRepository.recordRead(epc, tag.PeakRSSI.toInt())
        }
    }
}

Терміни

Інтеграція Zebra/Chainway UHF BLE-зчитувача з базовою інвентаризацією та відображенням тегів: 5 днів. Розширене рішення з регіональними настройками, фільтрацією, EPC декодуванням та WMS-синхронізацією: 1–2 тижні.