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如今的工業生產已經向著智能化、自動化發展，因此對設備之間的通信質量要求也越來越高，像是Modbus、Profinet、Canopen、Ethernet都是常用的通信協議。

而除了這些常用的通訊協議之外，我們還可以根據工程項目的需求來自定義協議（Free Procotol），為什么放著現成的不用而要去自定義呢？

開發過程中晨控系列高頻RFID讀卡器具備同時支持Modbus TCP和TCP/IP自定義協議的功能，使用Modbus TCP協議的好處是：大部分品牌的PLC都集成了該協議，用戶不需要關心底層數據結構，只需要直接調用相關的指令塊就能得到相應寄存器的數據，易連接，易調試，易維護。

但是對于一些使用PC開發上位機軟件、對自由度要求更高的用戶來說，當使用到的RFID數量不大，數據內容又比較固定的情況下，使用TCP/IP自定義協議就能編程更簡單，通訊效率更好，保密性更優秀。

用HTTP舉個簡單的例子，但是由于HTTP本身結構的設定，你必須將“請求方法"、“HTTP版本"，“狀態碼"以及“header信息"等等一起發送出去。

這樣子整個消息加起來可能有幾十個字節，但實際對你有用的只有“0x11"這一個字節而已，使用Free Procotol就能盡可能的精簡從而節省帶寬，從而提高數據傳輸質量。

OSI是標準化組織ISO為了更好地促進互聯網絡的研究和發展，制定網絡互連的七層框架的一個理論參考模型，稱為開放系統互連參考模型，簡稱OSI。

目前還沒有*合乎OSI的通信協議問世，而TCP/IP則是我們實際應用泛的一種網絡的模型。

TCP/IP網絡模型對應OSI參考模型

自定義協議工作于TCP/IP模型的應用層，基于TCP協議開發，因為省略了很多不必要的數據結構，比起其它應用層通信協議更加簡潔，高效，更加滿足RFID高頻讀寫器通訊要求。

OSI和TCP/IP的模型具體細節暫且不表，我們先從實際應用來了解自定義協議
設備：
晨控CK-FR08-E00高頻讀寫器
PC系統Windows10
CK自由協議測試工具V1.1

CK-FR08-E00使用M12標準電纜插頭，通過以太網連接到PC或PLC，通訊協議集成了Modbus TCP和自由協議（Free Procotol）。

CK高頻讀寫器E00系列在生產中已經寫入了我司編寫的自由協議，用戶在使用時只需對上位機組態即可與RFID高頻讀寫器通訊。為測試方便，現在我們在PC機上運行“自由協議測試工具V1.1"測試自由協議是否能夠配合讀寫器正常讀寫數據。

CK-FR08-E00對自由協議命令的支持如下：
0x00---心跳包
0x01---獲取設備信息
0x02---獲取電子標簽UID
0x03---讀電子標簽的數據區
0x04---寫電子標簽的數據區

電子標簽數據總線是16位，每次操作必須是2個字節并且地址是雙字節偏移如：0、2、4等，標簽的UID碼地址（只讀）：0x00、0x02、0x04、0x06，用戶數據區（可讀寫）：0x08、0x0A、0x0C、0x0E等。

協議結構：

0x00心跳包：

若是發送：“81 C0 02 00 01 00 05"則可更改心跳定時器時間，“05"表示5秒收不到心跳包（3次收不到）則斷開連接。

上電連接后心跳包默認關閉，連接后上位機可發送心跳包打開心跳或調整心跳包定時器時間。

心跳包是上位機和讀卡器之間確定在線的方式，讀卡器每隔一段時間向上位機發送一個心跳包，同時啟動一個定時器，定時器結束前收到上位機的數據回復則刪除定時器，否則就斷開與上位機的連接。

0x01獲取讀卡器信息：

TX數據中：讀取讀卡器信息。
RX數據中：“43 6B 2D 46 52 30 38 2D 45 30 30 00 00 00 00 00"為產品名字，“56 32 2E 30 00 00 00 00 "為讀寫器軟件版本。

0x02讀取標簽UID碼：

TX數據中：讀取UID碼。
RX數據中：長度為“08 00"個字節的UID碼是“ 0A 20 A4 5F 50 01 04 E0"。

0x03讀電子標簽的數據區：

TX數據中：讀取標簽起始地址為0x00，長度為0x10=16個字節的數據區。
RX數據中：讀取到的16個字節為“0A 20 A4 5F 50 01 04 E0 11 22 33 44 55 66 00 44 "

0x04寫電子標簽的數據區：

行的TX數據中：將“11 22 33 44 55 66"寫入標簽起始地址0x08，長度6個字節的數據區。
第二行的RX數據中：讀卡器返回數據“00 00"表示寫入成功。
第三行的TX數據中：讀取標簽起始地址0x08開始的6個字節。
第四行的RX數據中：從標簽數據區讀取到的6個字節為“11 22 33 44 55 66"，數據寫入正確。

如果要使用PLC來完成自由協議的命令發送，例如西門子可以使用TCON連接上位機進行組態，使用TSEND來發送數據，TRCV接收數據。

通過TCON指令連接設備

TCON指令塊“Properties（屬性）"> “Configuration（組態）">“Connection parameter（連接參數）"中設置連接的Partner地址，TSEND“DATA"用以儲存發送的數據，TRCV“DATA"儲存從Partner處收到的數據。

通過TSEND通信連接發送數據

通過TRCV通信連接接受數據

支持自定義協議的RFID高頻讀寫器優勢：

1、適用性強，擴展性好：用戶可根據現場項目需求編寫自定義協議，針對性完善，調試方便，語義明確，如果以后需要修改協議，和老的客戶端兼容性比較好

2、提高通信質量，提升生產效率：我們使用自定義的通訊協議可以減少不必要的數據產生，數據比較小，速度快，可以減輕通訊的負擔，性能會比使用復雜的通訊協議更好。

3、安全性好，保密性強：非協議，數據通信更安全，如果要分析協議的漏洞就必須先破譯你的通訊協議，有效保護客戶數據信息。

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