RFS-2011读写器
用户手册
江苏瑞福智能科技有限公司
Jiangsu Raifu Intelligent Tech. Co.,Ltd.
瑞福智能科技有限公司拥有不需声明即可对本产品软硬件及手册任意修改的权利。本手册若有更改，恕不另行通知。
本机的规格和电源以原产地为准。请确认您所使用的电压符合要求、阅读并了解有关安全注意事项，尤其是室外露天安装时。
目录
第1章概述 (4)
1.1 外形及接口 (4)
1.2 产品特点 (6)
1.3 性能指标 (6)
第2章 设备安装 (7)
2.1 连接关系 (7)
2.2 安装步骤 (7)
2.3 安装读写器 (8)
2.4 安装天线 (8)
2.5 连接天线与读写器 (8)
2.6 连接读写器与控制器 (9)
2.7 连接电源 (10)
2.8 设备联调 (10)
2.9 贴放标签 (11)
第3章读写器测试 (12)
3.1 架设测试系统 (12)
3.2 启动测试软件 (12)
3.3 设置读写器参数 (13)
3.4 读写测试 (19)
第4章应用开发 (24)
4.1 标签内存分配 (24)
4.2 Reader2011读写器的单向输出应用开发 (24)
4.2.1 Wiegand口协议 (24)
4.2.2 RS485口和RS232口协议 (25)
4.3 Reader2011的双向通讯应用开发 (25)
4.3.1通信协议 (26)
4.3.2 SDK软件开发 (30)
第5章常见故障处理 (34)
第6章售后服务 (35)
6.1 服务须知 (35)
6.2 服务热线 (35)
附录：微波射频识别技术简介 (36)
第1章概述
RFS-2011射频读写器是由我公司开发的第七代产品。该读写器能够读写Amtech Intellitag500、Philips UCODE等符合ISO-18000-6B标准的“电子标签”（或“卡”——在本手册中二者意义相当）。该读写器可广泛适用于车辆门禁管理、不停车自动收费（ETC）、人员门禁管理、电子防伪、物流监控、生产自动化管理等数据采集系统。
1.1 外形及接口
RFS-2011读写器的外形如封面图所示。它采用铝合金外壳，能够安装于室内机柜或室外通风防尘防雨条件良好的防护箱内。
RFS-2011读写器从外表看，分为天线接口端面和通信接口端面：
（1）天线接口（参见图1-1）：ANT1一个N型接口
图1-1 天线接口端面
（2）通信接口端面：如图1-2所示：
图1-2 通信接口端面
图1-2的通信接口端口面有以下特征：
①232通信接口：
1个RS232口（DB9插孔：RxD收、TxD发、GND）－可与PC串口直接连接
②LED指示：
红灯－电源指示，亮表示接通电源。
黄灯 － 天线指示，亮表示所选支路天线可靠连接且正在收发射频信号。
绿灯 － 通信指示，亮表示Wiegand/RS485/RS232口正在收或发数据、命令。
③蜂鸣器： 内置蜂鸣器，每次读写器读到电子标签，则发出响声。
④电源接口：+12V DC插座。
⑤GP I/O接口
①1个RS485口（485+（即DB15口的第2孔）、485-（即DB15口的第1孔）差分信号）
－长距离传输信号用
②1个Wiegand口：在门禁控制系统中经常使用该接口传输标签号
Wiegand1口：使用WDATA1-0（即DB15口的第8孔）、WDATA1-1（即DB15口
的第7孔）两根线，WDATA1-0为Data0线，WDATA1-1为Data1线。
③GND（即DB15口的第15孔）：为地线
④1个触发信号输入口： FIN1（即DB15口的第6孔），低电平触发。
当读写器工作于触发方式时，如果使该引线接低电平，则读写器开始自动读取卡号，直到恢复高电平。FIN1触发从天线1读卡，并从Wiegand1口（或RS232/RS485口）输
出卡号。
⑤2个继电器输出：继电器无源触点常开，受控吸合。
继电器1：两个触点GDQ1-1（即DB15口的第10孔）、GDQ1-2 （即DB15口的第
9孔）
继电器2：两个触点GDQ2-1（即DB15口的第12孔）、GDQ2-2 （即DB15口的第
11孔）
DB15的接口示意图如下图所示：
1.2 产品特点
单天线接口、一个Wiegand输出接口。
1.3 性能指标
（1） 可读写标签：符合ISO-18000-6B标准的电子标签。
（2） 工作频率：902～928MHz（随国家或地区不同可能略有差别）
（3） 工作方式：以广谱跳频（FHSS）或定频发射方式工作。
（4） 输出功率：27～32dBm（随国家或地区不同可能略有差别）
（5） 读写距离：读取距离>5m，写入距离>3m。
（6） 读卡速度：平均每单字（32bits）读取时间6ms。
（7） 写卡速度：平均每单字（32bits）写入时间50ms。
（8） 安全机制：能够对电子标签进行合法性检验。
（9） 一次读卡数：具有防碰撞检测功能，一次可成批读取30张电子标签。
（10） 读卡方式：每隔一定时间自动读卡，也可由输入触发信号或命令控制读卡。
（11） 供电：配有220V交流输入＋12V直流输出的电源变换器。
（12） 功耗：平均功率<12W。
（13） 外形尺寸： 204mm*154mm*37mm。
（14） 重量：铝合金外壳，整机重量约1.5Kg。
（15） 工作温度：－10℃~＋55℃。
第2章 设备安装
2.1 连接关系
在应用系统中，读写器、微波天线、电子标签、以及控制器（或PC机）之间的连接关系如下图所示：
图2-1 设备连接示意图
2.2 安装步骤
设备工程安装时，应按下列步骤操作：
2.3 安装读写器
读写器的安装要注意下列事项：
（１） RFS-2011读写器未作特别防水防尘处理，其工作温度范围是：－10℃~＋55℃；因此比较适合在室内环境工作。如果希望安装在室外使用，则必须把读写器和电源变换器放到防护箱中。要求防护箱具有防雨防尘、保温隔热功能，以提供读写器较好的工作环境。
（２） 安放读写器的位置与天线之间的射频线路距离应不超过10米（3米内为佳）。 （３） 读写器与控制器间可靠通信的最大距离，随数据接口不同而变化：Wiegand口30米，RS232口10米，而RS485则可达1000米。
2.4 安装天线
天线的安装需要考虑位置、高度和角度等因素，以满足下列应用要求：
（1）保证天线波束范围能够覆盖可靠读取电子标签的范围。
（2）保证天线到读写器的射频电缆走线长度不超过１０米，最好不超过３米。
（3）根据具体应用情况，天线可以采用横式顶装（龙门架）或立式侧装（立柱）等安装方式，但要保证天线的极化方向与电子标签的极化方向保持一致（关于天线极化
方向等知识请参见附录《微波射频识别技术简介》）。
2.5 连接天线与读写器
RFS-2011读写器提供1个Ｎ型射频接口，要求采用低损耗同轴电缆与天线连接。由于电缆长度越长对高频信号的衰减越大，因此应用时要求电缆长度越短越好，增加电缆的长度或采用普通电缆将会影响读写器的读写距离。
当天线到读写器的连接距离在３米以内时，建议采用－７软电缆；而距离在３米以上时则必须选用1/2英寸粗电缆。电缆长度不得超过１０米。
电缆接头与天线及读写器端连接时应旋紧。电缆接头旋紧后应加热缩管密封或用胶带扎紧来保护电缆接头。
注意：（１）建议不采用普通电缆连接天线；（２）建议不自行装配电缆接头。
2.6 连接读写器与控制器
RFS-2011读写器可通过Wiegand、RS485、或RS232这三种接口中任意一种与控制器（或ＰＣ机）连接，以接收命令和发送数据。
（1）Wiegand口
使用Wiegand口通信，需要把读写器接线排上的Data0（WDATA1-0）、Data1(WDATA1-1)、GND三个引脚与应用系统控制器上对应的三个引脚用导线连接。读写器Wiegand口只能单向发送数据。
（2）RS485口
使用RS485口通信，则需要把读写器接线排上的RS485+、RS485-两个引脚与应用系统控制器上对应的二个引脚用导线连接。通过转换器也可与PC机串口连接，如图2-2-1所示：
图2-2-1 RFS-2011读写器RS485与PC机连接图
若使用的是DB15头，485+（即DB15口的第2孔）、485-（即DB15口的第1孔），RS485与PC机连接图如图2-2-2所示：
图2-2 –2 RFS-2011读写器RS485与PC机连接图
（3）RS232口
RS232口可使用配套电缆直接与PC机连接，工程中RS232口连接线长度应小于10米。其连线图如图2-3所示。
图2-3 读写器RS232与PC机连接图
2.7 连接电源
RFS-2011 读写器采用＋12V/2.5A直流供电。满足该要求的交直流变换器随读写器一起由我公司配套提供。电源连接方法如下：
（１） 检查并确认交流电源的电压及工作频率是否符合：AC 100—240V/50Hｚ的要求。
（２） 将电源变换器的DC输出插头插入读写器的＋12V直流输入口
（３） 将变换器的220V交流电源输入线插入或接到交流供电线路上。
（４） 读写器电源指示灯应点亮，表示电源输入正常。
2.8 设备联调
设备联调的关键是：调整天线的高度、方向角、倾角使读写器能够读取希望范围内的电子标签。调试方法是：
（１） 打开读写器电源，将读写器设置为定时工作方式（参数设置见4.3节）,关闭参数设置程序并断开和PC机的连接。
（２） 关闭读写器电源，再打开，读写器自动进入定时工作状态。
（３） 由于被识别物体的材质不同，所需的标签也不同，因此，在调试时，应把电子标签贴到与被识别物品表面材质相同的物体上，在希望读取标签的范围内来回
移动物体。如果读写器能够正确读到电子标签，则内置蜂鸣器鸣叫，同时绿色
LED闪亮。
（４） 仔细调整天线高度、角度等，使读取范围最佳。
注意：读写器只在读写标签时才向外辐射微波功率，这时安装调试人员应该至少离开天线30cm才能满足美国FCC要求的针对人体暴露到最大允许的射频（RF）辐射条款要求。
2.9 贴放标签
在射频识别系统应用过程中，贴标签是经常要做的工作。贴标签需要注意的问题是：（１） 采用厂家推荐的粘贴胶水。
（２） 应用于金属表面的标签，宜采用专用粘贴胶水。
（３） 标签贴在物体表面上的位置也要经过实地试验，确保读写效果最理想。
第3章读写器测试
3.1 架设测试系统
按下图所示连接设备，在工作室内构建一个简单的读写器测试系统:
（1） 把读写器通过RS232口与PC机连接
（2） 把天线固定在支架上，保证天线到地面的距离大于1.2米。
（3） 用高频电缆连接读写器和天线。
（4） 使用配套的电源变换器给读写器供电（+12V）。
（5） 在PC机上运行读写器配套光盘上的RFS-2011_User软件，按下述说明对读写器进行工作参数设置、和读写测试。
3.2 启动测试软件
与RFS-2011 读写器一起配套提供的光盘含有“读写器工作参数设置和测试软件”RFS-2011_User.exe，该程序需要在运行Microsoft公司的Windows 95或更高版本操作系统的IBM PC兼容计算机环境下使用。运行RFS-2011_User.exe程序，即启动此软件。
在启动过程中，程序首先自动搜索PC机的COM口，以寻找读写器，并与之建立连接。如果搜索不到读写器，则程序提示“At the Ports of COM,Cann′t find Reader！”（如下图），按“确定”按钮后，程序结束运行，启动失败。
如果有读写器连接在COM口上，则程序在PC机与读写器之间建立连接，然后显示操作页面，允许对读写器进行参数设置和测试操作。
3.3 设置读写器参数
下图为RFS-2011读写器的工作参数设置操作页面-“Rfs2011 Parameter Setting”：
(1) 选择读写器工作方式－Select Operation Mode
RFS-2011读写器有三种工作方式：
命令方式－Command：工作于该方式，读写器只有通过RS232或RS485口接收到合法控制命令后才工作，并通过原口返回命令执行结果。
注意：每次运行RFS-2011_User程序，并与读写器成功连接后，不管读写器已设置的工作方式是哪种，都会自动转入命令方式。
定时方式－Timing：工作于该方式，读写器每隔一定时间自动向外发射信号、读取标签编号，如果读取成功（或合法标签—需验证时）则从设置的口
(Wiegand、RS485或RS232)输出读取结果。如果读取失败或是非法标签（需验
证时），则没有输出。
触发方式－Trigger：工作于该方式，读写器自动检测引脚FIN1上的电平信号变化，当检测到低电平时，读写器开始发射信号、读取标签编号。当FIN1引
脚回到高电平，停止读卡。读取的卡号从设置的数据口输出，如果读到非法卡，
则输出0xffffffff。
(2) 选择基本参数－Basic Parameters
不管读写器工作于什么方式，下列四个参数都要设置：
串口波特率（Baud Rate of RS232/485 Port）:设置读写器串行口RS232和RS485口的通信速率，有9600,19200,38400,57600,115200bps五种可选。
一次最多读卡张数（Max Tags of once Reading）: 设置读写器一次最多读标签张数。该参数应根据具体应用要求确定，对于同时有多张标签在天线辐射范围内的应用，设置值应较大，但设置较小的值有利于提高读卡速度。
功率（Power）:取值范围为30-160。该值越小，输出功率越小，读卡距离越近。出厂设置的值是读卡距离最远的值。
载波最小频率（Min. Frequency of Carrier）:设置读写器的最小工作频率。
载波最大频率（Max. Frequency of Carrier）: 设置读写器的最大工作频率。
对于不同的国家或地区，由于当地无线电规则的要求，所列出的工作频率有相应的选择范围。用户可根据当地情况选择读卡比较灵敏的频段，若只需选择一个频点，只要
把Min. Frequency of Carrier和Max. Frequency of Carrier的值设为相同即可；如果需要使用跳频，则可以选择Min. Frequency of Carrier为 f min，Max. Frequency of Carrier为 f max,只要f max > f min即可。如下图所示：
(3) 选择定时和触发方式共用参数－Parameters for Timing and Trigger Mode
下图所列参数对定时和触发两种工作方式有效：
选择天线（Read from which Antenna）：RFS-2011只有一个天线。
选择标签编号（What will be read from tag）：一般选用电子标签自带的不可更改的ID号作为标签编号。但在门禁应用中，有时用户需要自己定义标签的编号，并要求读取该写入编号作为标签编号。因此需要根据实际情况选择：
ID of the Tag－使用ID号作为标签编号；
SN Written by User－使用用户写入标签的序列号作为标签编号。
输出标签编号的端口和格式（Port and Format for Output）：自动读到的标签编号可以从RS232、RS485、wiegand口输出。如果从Wiegand口输出，还要选择按Wiegand26还是Wiegand34格式输出。
Wiegand Port Format:这里有三种形式的脉冲宽度和脉冲间隔用户可以根据自己的情况选择（如下表所示）,一般都默认为Pulse Width为28，Pulse Interval为5。
Pulse Width Pulse Interval Wiegand口输出波形
中的脉冲宽度 Wiegand口输出波形中的脉冲间隔
28 5 400us 2ms
7 15 100us 1.6ms
4 17 50us 1ms
检查标签是否授权（Check if the tag be authorized）：在读取标签编号的同时是否需要检查标签是否为授权标签,当选中该项时，读写器对每张需要识别的电子标签进行判别，只有经过授权读写器发行的电子标签才能判为合法标签。
该项用于定时方式和触发方式，只有被读写器判为合法标签时，读写器才输出卡号。
◆Start Address of ID(0-4): 这是相对于标签ID号来讲的，标签的ID号共8Bytes，
地址为0-7。
下面说明以一个标签的ID号为例（ID号：E0044BDF 23010000）
① 若采用RS232或RS485输出标签ID号，其中ID号代表的地址如下图所示：
如果卡号起始地址设为0，则读写器输出ID号的0-3位（如下图串口调试程序中的显示），即E0044BDF；若卡号的起始地址设为1，则读写器输出ID号的1-4位，即044BDF23；若卡号的起始地址设为2，则读写器输出ID号的2-5位，即4BDF2301；若卡号的起始地址设为3，则读写器输出ID号的3-6位，即DF230100；若卡号的起始地址设为4，则读写器输出ID号的4-7位，即23010000。
在这里列举一下卡号起始地址为1的情况，如下图所示：
则采用串口调试程序结果如下(注意：在使用串口调试助手时，波特率应与2011参数页面中的波特率应一致)：
②若采用Wiegand口输出标签ID号，分为wiegand26和wiegand34两种形式。
Wiegand34口输出，若卡号起始地址为0，则读写器wiegand口输出ID号的0-3位，为E0044BDF；若卡号起始地址为1，则读写器wiegand口输出ID号的1-4位，为044BDF23；若卡号起始地址为2，则读写器wiegand口输出ID号的2-5位，为4BDF2301；若卡号起始地址为3，则读写器wiegand口输出ID号的3-6位，为DF230100；若卡号起始地址为4，则读写器wiegand口输出ID号的4-7位，为23010000。
Wiegand26口输出，若卡号起始地址为0，则读写器wiegand口输出ID号的1-3位，为044BDF；若卡号起始地址为1，则读写器wiegand口输出ID号的2-4位，为4BDF23；若卡号起始地址为2，则读写器wiegand口输出ID号的3-5位，为DF2301；若卡号起始地址为3，则读写器wiegand口输出ID号的4-6位，为230100；若卡号起始地址为4，则读写器wiegand口输出ID号的5-7位，为010000。
(4) 选择定时方式专用参数－Parameter only for Timing Mode
下列参数只对定时工作方式有效：
读卡时间间隔（Interval of Reading）：表示每次读卡后停顿多长时间再读，有30ms，50ms，100ms三档可选。一般对慢速运动物体进行识别时，间隔时间
应长，反之间隔时间应短。该参数对非Wiegand口输出有效，若为Wiegand口
输出，输出卡号间隔固定为1秒。
输出标签编号的方式（Manner of output ID）：定时方式工作时，每次读卡是否直接输出结果。“Direct”表示读到卡号立即输出，“Standard”表示长时间
内如果连续读到同一张卡号，每隔2分钟输出1次，若卡号不同则立即输出。
◆恢复出厂参数-Default Parameter:读写器在出厂时都有一定的参数设置，如果用
户在使用过程中对某些参数进行了修改，想要恢复到读写器出厂时设置的参数，这时只要点击Default Parameter按钮，就能恢复原先设置的参数。
(5) 进行参数设置操作－Update Parameter
一旦参数选定后，按下“Update Parameter”钮把参数写到读写器内存中。成功后，再重新启动读写器和PC端程序，读写器将按新设置参数工作。
3.4 读写测试
如果要测试读写器的功能和性能，则可按下述方式操作（参见下图）。