1. RFID共享智能書柜系統技術方案設計
          來源:chanvo.cn 作者:智能柜廠家 發布日期: 2020-12-11 瀏覽: 0
          本技術方案以新型射頻識別領域,RFID共享智能書柜可實現標簽精確定位、掃碼開門、實時檢測功能。在結構上,柜體內部設置層板,每個層板上又設有框式射頻天線線圈,圈層采用PCB印刷,其長度方向的一側銅箔寬度大于另一側,在天線圈的較窄銅箔下粘貼有鋁箔。

          一、摘要

          本技術方案以新型射頻識別領域,RFID共享智能書柜可實現標簽精確定位、掃碼開門、實時檢測功能。在結構上,柜體內部設置層板,每個層板上又設有框式射頻天線線圈,圈層采用PCB印刷,其長度方向的一側銅箔寬度大于另一側,在天線圈的較窄銅箔下粘貼有鋁箔。射頻天線與匹配板連接,匹配板上設有天線電路,包括控制器、4G路由器、攝像頭、12路射頻讀寫器、音響、照明燈、電控鎖、服務器、控制電路。

          其中各功能模塊的安裝連接方式為:射頻天線經匹配電路與12路射頻讀寫器相連接;控制器分別與4G路由器、12路射頻讀寫器、音響、照明燈、門鎖控制電路相連接;4G路由器分別與服務器、攝像頭相連接;門鎖控制電路與門鎖相連接,安裝在柜門上。

          RFID智能書柜

          二、技術背景

          1、傳統書柜的發展困境分析

          1傳統的共享書柜中,一種是純機械的結構,客戶通過書柜選取哪本書,通過機械手段將這本書拿下來給讀者,歸還書的時候僅僅將此書放置在還書箱內,無法確認歸還的圖書是否是之前借閱的圖書,并且歸還的圖書需要人工上架,讀者也無法方便的翻閱圖書,選取自己喜歡的圖書。

          2另一種是采用門鎖控制同簡單的RFID結合,將每一本書放置在一個格內,讀者在自主操作的過程中通過刷卡選取某一本書,打開柜門,取走圖書。但是在歸還圖書的過程中,同樣存在一樣的弊端,比如圖書內部有書簽,柜體內部有雜物等會對柜體內部是否有圖書進行錯誤的判斷,對圖書是否歸還的同一本書沒有精確的確認。

          3還有一種采用RFID實現圖書管理,同樣通過刷卡開門,取走圖書;通過RFID判斷哪本圖書被取走,此方案有兩個弊端,其一豎立天線的成本比較高,不利于普遍推廣,其二此共享柜只能同時有一個人操作柜體,無法達到共享的概念,無法營造共同看書的氛圍。

          目前的技術中存在三個主要的問題,現有共享書柜無法實現多個人同時操作,對于圖書借閱歸還的流程比較繁瑣,無法實現對歸還的圖書的檢測判斷。

          2、瑞豐智柜研發的新型智能書柜技術方案

          RFID智能書柜管理后臺

          (上圖:RFID智能書柜管理后臺)

          RFID智能書柜數據統計后臺

          (上圖:RFID智能書柜數據統計后臺)

          針對現有技術中存在的缺點和不足,提出了一種能夠實現掃碼開門、標簽精確檢測和定位的基于RFID的共享智能書柜,可通過以下措施達到:

          1控制器采用安卓系統,用于調度12路射頻讀寫器實現檢測標簽的功能,調度門鎖控制板實現柜體開門,調度攝像頭進行視頻的抓拍,調度聲光模塊,進行聲光指示。

          2門鎖控制電路控制門鎖進行開關門,檢測門鎖的開關狀態,接收控制器的控制命令;12路射頻讀寫器是RFID系統的核心,控制射頻信號的產生、發射,接收來自天線耦合的標簽的信息,對標簽的信息處理,通過串口通訊同控制器相連。

          3中射頻天線與射頻讀寫器相連,協助將讀寫器的射頻信號發射出去,天線內部含有匹配模塊,實現之前的阻抗匹配,保證RF信號以最大的能量發射出去。作為一個信號的中轉,將標簽的返回的信號接收給讀寫器。

          4門鎖實現柜門的打開和關閉,攝像頭對整個柜體進行抓拍,重點對操作人員操作進行錄像;照明燈,提供燈光的指示,營造讀書的氛圍;音響,提供語音提示,指導讀者進行相應的操作。

          與現有技術相比,具有結構合理、檢測精確可靠等優點。

          三、RFID智能書柜具體實施方式

          下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

          智能書柜各功能連接結構圖

          1將射頻標簽粘貼在書籍上,采用層板式的天線方式保證檢測的成功率,天線采用一端天線寬度大,一端天線寬度小,削弱天線寬度小端的磁場的能量,增強天線寬度大端的磁場的能量,實現標簽能夠前后移動3-4cm,保證讀取標簽的成功率。

          2工作時,系統上電控制器2、門鎖控制電路3、讀寫器4完成基本數據的加載;將圖書的信息和管理員的信息通過系統輸入到整個系統的數據庫中;當有讀者對圖書進行查詢、借閱時,用戶首先通過微信關注此平臺,完成相關的讀者信息的錄入,然后通過手機微信掃碼的方式,打開想要查看、借閱圖書所在的柜體;服務器14通過4G路由器將命令下發給控制器,控制器通過串口通訊下發命令給門鎖控制電路,門鎖控制電路控制門鎖,打開相應的柜門;同時控制器通過串口通訊控制十二路讀寫器相應的進行天線檢測,實時檢測單個柜門內部的圖書的數量的變化;讀者可以隨機挑選此柜門內部的所有的圖書進行瀏覽和觀看,同時也可以取走1本或多本圖書,在取走圖書之后,隨手進行關門;門鎖控制電路檢測門鎖的狀態信號,確認柜門是否關閉,如果未關,通過音響進行聲音提示,通過照明燈進行光電指示,通過微信端推送信息提醒客戶。如果關閉成功,控制器2調度十二路讀寫器4進行標簽檢測,確認客戶取走的圖書的數量和圖書的信息,將圖書的信息和讀者的信息進行關聯;當用戶需要歸還圖書時,通過微信掃碼隨機打開柜門,放置圖書,關閉柜門即可,基本無借閱的歸還的流程;通過整個系統可以實時監控整個書柜內圖書的數量,熱點圖書的信息,可以導出數量表,指導管理員有計劃,有目的的采購圖書,下架讀者不喜歡圖書,上架熱點圖書。

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