RFID Dokumentation

Inhalte im Überblick

In dieser Dokumentation werden alle Maßnahmen, die

zum Anschluss
zur Konfiguration
zum Betrieb

des RFID Systems zur Nutzung für den CommunityMirror zu treffen sind in einer Schritt-für-Schritt Anleitung erklärt.

Die Anleitung bezieht sich dabei auf den in der Bachelorarbeit “Entwicklung eines Konzepts zur Gruppenpersonalisierung mittels Radio Frequency Identification für das CommunityMirror Framework” genutzten Aufbau mit

1 x OBID i-scan® ID ISC.MRU200 Fixed UHF Mid Range Reader (Anschluss mit USB, daher im Folgenden als USB-Reader bezeichnet)
1 x OBID i-scan® ID ISC.LRU2000 Fixed UHF Long Range Reader (Anschluss mit Netzwerkkabel, daher im Folgenden als TCP/IP-Reader bezeichnet)
4 x OBID i-scan® ID ISC.ANT.U250/250 Antenna UHF jeweils mit Stativ

Neben den für den Anschluss benötigten Kabeln und Netzteilen wird außerdem folgende Software benötigt:

ID ISOStart zur Konfiguration der Lesegeräte (auf Treiber-CD vorhanden)
OBID USB-Driver (auf Treiber CD-vorhanden)
Bibliothekdateien FeCom.dll, fefu.dll, FeIsc.dll, fetcp.dll, FeUsb.dll, OBIDISC4J.dll (bereits im CMF enthalten)
OBIDISC4J.jar (bereits im CMF enthalten)
.xml Beispielkonfigurationsdateien

Anschluss

Zunächst sollten die schwarzen Kabel zum Anschluss der Antennen mit den Lesegeräten verbunden werden. Dazu müssen diese geöffnet werden. Bei dem Mid Range USB-Reader müssen die vier Schrauben an den Ecken der Oberseite des Gerätes gelöst werden.

Beim Long Range TCP/IP-Reader müssen zwei Halterungen auf der linken Seite des Gerätes wie im Handbuch beschrieben möglichst mit einem Schlitzschraubenzieher nach außen gedrückt werden und der Deckel dabei leicht nach oben gezogen werden.

Sind die Lesegeräte geöffnet, können die Antennenkabel durch die dafür vorgesehenen Öffnungen an der Seite des Gerätes geführt werden.

Anschließend werden die Kabel an den entsprechenden Schnittstellen festgeschraubt. Der USB-Reader ermöglicht den Anschluss von zwei Antennenkabeln und einem USB-Kabel.

Der TCP/IP-Reader erlaubt den Anschluss von vier Antennenkabeln und einem Netzwerkkabel.

Nun werden die Antennenkabel an der Schnittstelle auf der Rückseite der Antenne befestigt. Dabei ist zu beachten, dass das Kabel durch die Öffnung an der unteren Seite des Antennengehäuses geführt wird.

Anschließend werden die Lesegeräte mit dem CMF-Rechner via USB- bzw. Netzwerkkabel verbunden, bevor abschließend die Netzteile der Lesegeräte an die Stromversorgung angeschlossen werden.

Konfiguration

Nach dem Anschluss der Hardware erfolgt nun zunächst die Installation der erforderlichen Software. Diese befindet sich auf der Treiber-CD. Die Installation des Treibers für den USB-Reader wird durch das Ausführen der Datei OBID USB-Driver -> Software -> setup_obidusb_v2.40 gestartet. Nachdem der USB-Treiber installiert ist, folgt die Installation des Konfigurationstools durch das Ausführen von OBID ID ISOStart Demo Program -> Software -> setup.

Anschließend kann die Konfiguration der Lesegeräte durch das Starten des Konfigurationstools beginnen. Dieses sollte u. A. in der Startleiste im Ordner OBID zu finden sein.

USB-Reader

Nach dem Start des Tools sollte der USB-Reader ID ISC.MRU200 automatisch identifiziert werden und das übernehmen der Konfiguration angeboten werden,was zu bestätigen ist. Sollte der USB-Reader nicht automatisch identifiziert werden, hilft es, die Stromversorgung des Lesegerätes am Netzteil oder an der Steckdose zu unterbrechen und wiederherzustellen. Ist eine Verbindung zum Lesegerät hergestellt, erkennbar an einer ID-Nummer im Feld Communication Port auf der rechten Seite des Fensters, kann die eigentliche Konfiguration beginnen.

Da die Konfigurationsdaten direkt auf dem Lesegerät gespeichert werden, stehen einige Optionen zur Veränderung der Konfiguration zur Verfügung:

[0x80] Read – zum Lesen eines Konfigurationsparameters aus dem Speicher auf dem Lesegerät
[0x81] Write – zum Schreiben eines Konfigurationsparameters auf den Speicher auf dem Lesegerät
[0x82] Save – zum Schreiben aller Konfigurationsparameter auf den Speicher des Lesegerätes
[0x83] Reset – zum Lesen aller Konfigurationsparameter aus dem Speicher des Lesegerätes

Wählt man nun die Kategorie “Configuration” aus der Leiste links im Fenster, öffnet sich eine Liste aller Konfigurationsparameter.

Die genau Bedeutung der einzelnen Parameter kann in der PDF-Datei H70500-0e-ID-B auf der Treiber-CD im Ordner OBID i-scan UHF Reader\Systemmanual eingesehen werden. Besondere Bedeutung haben jedoch die Parameter “CFG1: Interface and Mode” und “CFG15: Antenna Multiplexing” da diese beeinflussen, ob mit dem RFID System Tags gelesen oder beschrieben werden.

Zum Lesen muss der Reader Mode unter “CFG1″ auf “Buffered Read Mode” gesetzt werden und die Option “Multiplexing” unter “CFG15″ aktiviert werden.

Zum Schreiben wird der Reader Mode unter “CFG1″ auf “ISO-Host Mode” gesetzt und das “Multiplexing” unter “CFG15″ deaktiviert.

Die in der Datei RFID_Config.zip vorhandenen Beispielkonfigurationen “mid-range-reading.xml” und “mid-range-writing.xml”, die die gerade beschriebenen Schritte zum Lesen und Schreiben von RFID-Tags mit dem USB-Reader enthalten, können, nachdem das ZIP-File in den Ordner des Konfigurationstools entpackt wurden (Standardpfad: C:\Programme\OBID), durch den “Open”-Button in der oberen Leiste des Konfigurationstools ausgewählt und durch anschließendes Betätigen des “[0x82] Save” Buttons auf dem Reader gespeichert werden.

TCP/IP-Reader

Um eine Neukonfiguration des ID ISC.LRU2000 Long Range Readers vorzunehmen, muss zunächst ein neues Reader Profil angelegt werden. Dazu wählt man aus der oberen Leiste den Punkt “New” und anschließend “Reader(*.xml)”.

Danach öffnet sich ein Liste von möglichen Readerprofilen aus der man den untersten Punkt “ID ISC.LRU2000″ auswählt.

Andernfalls können, wie beim USB-Reader, die Beispielkonfigurationen “long-range-reading” oder “long-range-writing” geöffnet werden, jedoch kann hier zunächst kein “[0x82] Save” Befehl aufgerufen werden, da zunächst eine Verbindung zum Lesegerät hergestellt werden muss.

Um einen Verbindung zum TCP/IP Lesegerät herzustellen, muss die eigene IP im selben Subnetz liegen, wie die des Lesegerätes. Da die werksseitig voreingestellte IP des Lesegerätes 192.168.10.10 mit dem Port 10001 ist, könnte die Konfiguration der eigenen IP und der des Lesegerätes so aussehen.

Der Dialog zur Konfiguration der IP des Lesegerätes und zum Herstellen der Verbindung befindet sich auf der rechten Seite des Konfigurationstools. Wenn eine Verbindung zwischen dem Rechner und dem Lesegeräte besteht, ändert sich die Aufschrift des “Connect” Buttons zu “DisConnect”. Sollte auf diese Weise keine Verbindung zum Lesegerät hergestellt werden können, wurde eventuell die IP-Konfiguration des Lesegerätes verändert. Ist die geänderte Konfiguration nicht bekannt, so kann die IP-Konfiguration durch einen Hardware-Reset auf die Werkseinstellungen zurückgesetzt werden. Dazu muss zunächst wie unter Anschluss beschrieben das Lesegerät geöffnet werden. Anschließend sind die hier abgebildeten Schalter in der im Handbuch beschriebenen Reihenfolge binnen fünf Sekunden zu betätigen.

Besteht eine Verbindung zwischen Rechner und Lesegerät, erfolgt die Konfiguration analog zu der des USB-Readers mit den Beispielkonfigurationen “long-range-reading.xml” und “longe-range-writing.xml”.

Betrieb

Vorab sei erwähnt, dass die vorliegenden Treiber nur für den Betrieb unter Windows XP/Vista 32-Bit entwickelt und getestet wurden. Ein Betrieb unter Windows 7 ist noch nicht getestet worden, könnte wegen fehlender 64-Bit Unterstützung aber zu Problemen führen und neuere Treiberdateien erfordern. Damit die für den fehlerfreien 32-Bit Betrieb notwendigen .dll Bibliothekdateien verwendet werden können, muss zunächst die Systemvariable “Path” um den Pfad zu dem Ordner, der die Dateien enthält, erweitert werden. Dieser Ordner heißt “RFID Libraries” und befindet sich im “lib” Ordner des CMF im Eclipse Workspace, welcher sich unter Windows Vista standardmäßig im Ordner des Windows Benutzerprofils befindet. Ein Beispielpfad könnte “C:\Users\<Name des Windows Benutzerprofils>\workspace\CommunityMirrorFramework\lib\RFID Libraries” lauten.

Die Anpassung der Systemvariablen kann in der Systemsteuerung unter System ->erweiterte Systemeinstellungen -> Umgebungsvariablen vorgenommen werden. Dort muss aus den Systemvariablen die Variable Path ausgewählt werden und durch klicken des “Bearbeiten” Buttons der Dialog zum editieren der Systemvariablen geöffnet werden. Nun muss der vollständige Pfad zum Ordner “RFID Libraries” in das Feld “Wert der Variablen” eingefügt werden. Dabei ist zu beachten, dass der Pfad durch je ein Semikolon zu Beginn und am Ende von den übrigen Pfadangaben abgetrennt wird.

Ist der Pfad in die Systemvariable eingefügt, lässt sich das CMF auch mit der RFID Graph View starten, wenn nicht beide erforderlichen RFID-Lesegeräte angeschlossen sind, jedoch werden dann regelmäßig Fehlermeldungen auftreten. Sind die Lesegeräte wie im Abschnitt “Konfiguration” für das Lesen von Tags konfiguriert und mit dem Rechner verbunden, sollte nun das Konfigurationstool geschlossen werden, da es sonst zu Komplikationen beim Betrieb kommen könnte. Nun kann das CMF wie gewohnt gestartet werden.

Sollten Fehler beim Betrieb der Lesegeräte auftreten, erkennbar an einer blinkenden oder permanent leuchtenden roten Kontrollleuchte an den Geräten, sollte die Stromzufuhr zum Gerät unterbrochen werden. Nach dem erneuten Verbinden ist der Konfigurationsvorgang zu wiederholen.

Zum Beschreiben von Tags mit einer neuen ID sollte das USB Lesegerät verwendet werden. Dieses ist entsprechend der Beschreibung im Abschnitt “Konfiguration” für das Schreiben zu konfigurieren. Anschließend kann im Konfigurationstool der Punkt “EPCglobal” ausgewählt werden und dort die Option “EPC Class 1 Test – One tag”.

Zum schreiben der Tags wird nur eine der an den USB-Reader angeschlossenen Antennen verwendet. Sollte also in dem schwarzen, mit “Read EPC” beschrifteten Feld oben im Fenster keine ID angezeigt werden, wenn ein Tag vor die Antenne gehalten wird, muss der Tag vor die andere angeschlossene Antenne gehalten werden. Generell muss sich ein Tag zum Schreiben in unmittelbarer Nähe zur Antenne befinden, sollte also möglichst auf die Antenne gelegt werden. Wird ein Tag erfolgreich identifiziert, wird seine ID im schwarzen Feld angezeigt. Solange der Tag identifiziert wird, kann nun die in das Feld “EPC Hex” eingegebene ID mit dem Button Write EPC geschrieben werden.

Neben dem Beschreiben von Tags mit dem Konfigurationstool können auch die Tools im CMF verwendet werden. Diese befinden sich im Paket de.unibw.cmf.rfid.writing und können durch die Klassen StartManual bzw. StartAutomatic ausgeführt werden. Die Funktionsweise der Tools ist in dem Bericht zum Projektstudium “Benutzeridentifikation durch RFID” und der Bachelorarbeit “Entwicklung eines Konzepts zur Gruppenpersonalisierung mittels Radio Frequency Identification für das CommunityMirror Framework” erläutert.