RFID共享智能書(shū)柜解決方案

　　RFID共享智能書(shū)柜可實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽定位、掃碼開(kāi)門(mén)、實(shí)時(shí)檢測(cè)功能。在結(jié)構(gòu)上，柜體內(nèi)部設(shè)置層板，每個(gè)層板上又設(shè)有框式射頻天線(xiàn)線(xiàn)圈，圈層采用PCB印刷，其長(zhǎng)度方向的一側(cè)銅箔寬度大于另一側(cè)，在天線(xiàn)圈的較窄銅箔下粘貼有鋁箔。射頻天線(xiàn)與匹配板連接，匹配板上設(shè)有天線(xiàn)電路，包括控制器、4G路由器、攝像頭、12路射頻讀寫(xiě)器、音響、照明燈、電控鎖、服務(wù)器、控制電路。

　　RFID智能書(shū)柜具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

　　1)將射頻標(biāo)簽粘貼在書(shū)籍上，采用層板式的天線(xiàn)方式保證檢測(cè)的成功率，天線(xiàn)采用一端天線(xiàn)寬度大，一端天線(xiàn)寬度小，削弱天線(xiàn)寬度小端的磁場(chǎng)的能量，增強(qiáng)天線(xiàn)寬度大端的磁場(chǎng)的能量，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽?zāi)軌蚯昂笠苿?dòng)3-4cm，保證讀取標(biāo)簽的成功率。

　　2)工作時(shí)，系統(tǒng)上電控制器2、門(mén)鎖控制電路3、讀寫(xiě)器4完成基本數(shù)據(jù)的加載;將圖書(shū)的信息和管理員的信息通過(guò)系統(tǒng)輸入到整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中;當(dāng)有讀者對(duì)圖書(shū)進(jìn)行查詢(xún)、借閱時(shí)，用戶(hù)首先通過(guò)微信關(guān)注此平臺(tái)，完成相關(guān)的讀者信息的錄入，然后通過(guò)手機(jī)微信掃碼的方式，打開(kāi)想要查看、借閱圖書(shū)所在的柜體;服務(wù)器14通過(guò)4G路由器將命令下發(fā)給控制器，控制器通過(guò)串口通訊下發(fā)命令給門(mén)鎖控制電路，門(mén)鎖控制電路控制門(mén)鎖，打開(kāi)相應(yīng)的柜門(mén);同時(shí)控制器通過(guò)串口通訊控制十二路讀寫(xiě)器相應(yīng)的進(jìn)行天線(xiàn)檢測(cè)，實(shí)時(shí)檢測(cè)單個(gè)柜門(mén)內(nèi)部的圖書(shū)的數(shù)量的變化;讀者可以隨機(jī)挑選此柜門(mén)內(nèi)部的所有的圖書(shū)進(jìn)行瀏覽和觀(guān)看，同時(shí)也可以取走1本或多本圖書(shū)，在取走圖書(shū)之后，隨手進(jìn)行關(guān)門(mén);門(mén)鎖控制電路檢測(cè)門(mén)鎖的狀態(tài)信號(hào)，確認(rèn)柜門(mén)是否關(guān)閉，如果未關(guān)，通過(guò)音響進(jìn)行聲音提示，通過(guò)照明燈進(jìn)行光電指示，通過(guò)微信端推送信息提醒客戶(hù)。

　　RFID智能書(shū)柜其中各功能模塊的安裝連接方式為：射頻天線(xiàn)經(jīng)匹配電路與12路射頻讀寫(xiě)器相連接;控制器分別與4G路由器、12路射頻讀寫(xiě)器、音響、照明燈、門(mén)鎖控制電路相連接;4G路由器分別與服務(wù)器、攝像頭相連接;門(mén)鎖控制電路與門(mén)鎖相連接，安裝在柜門(mén)上。

　　1、傳統(tǒng)書(shū)柜的發(fā)展困境分析

　　1)在傳統(tǒng)的共享書(shū)柜中，一種是純機(jī)械的結(jié)構(gòu)，客戶(hù)通過(guò)書(shū)柜選取哪本書(shū)，通過(guò)機(jī)械手段將這本書(shū)拿下來(lái)給讀者，歸還書(shū)的時(shí)候僅僅將此書(shū)放置在還書(shū)箱內(nèi)，無(wú)法確認(rèn)歸還的圖書(shū)是否是之前借閱的圖書(shū)，并且歸還的圖書(shū)需要人工上架，讀者也無(wú)法方便的翻閱圖書(shū)，選取自己喜歡的圖書(shū)。

　　2)另一種是采用門(mén)鎖控制同簡(jiǎn)單的RFID結(jié)合，將每一本書(shū)放置在一個(gè)格內(nèi)，讀者在自主操作的過(guò)程中通過(guò)刷卡選取某一本書(shū)，打開(kāi)柜門(mén)，取走圖書(shū)。但是在歸還圖書(shū)的過(guò)程中，同樣存在一樣的弊端，比如圖書(shū)內(nèi)部有書(shū)簽，柜體內(nèi)部有雜物等會(huì)對(duì)柜體內(nèi)部是否有圖書(shū)進(jìn)行錯(cuò)誤的判斷，對(duì)圖書(shū)是否歸還的同一本書(shū)沒(méi)有的確認(rèn)。

　　3)還有一種采用RFID實(shí)現(xiàn)圖書(shū)管理，同樣通過(guò)刷卡開(kāi)門(mén)，取走圖書(shū);通過(guò)RFID判斷哪本圖書(shū)被取走，此方案有兩個(gè)弊端，其一豎立天線(xiàn)的成本比較高，不利于普遍推廣，其二此共享柜只能同時(shí)有一個(gè)人操作柜體，無(wú)法達(dá)到共享的概念，無(wú)法營(yíng)造共同看書(shū)的氛圍。

　　目前的技術(shù)中存在三個(gè)主要的問(wèn)題，現(xiàn)有共享書(shū)柜無(wú)法實(shí)現(xiàn)多個(gè)人同時(shí)操作，對(duì)于圖書(shū)借閱歸還的流程比較繁瑣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)歸還的圖書(shū)的檢測(cè)判斷。

　　2、研發(fā)的新型智能書(shū)柜技術(shù)方案

　　(上圖：RFID智能書(shū)柜管理后臺(tái))

　　(上圖：RFID智能書(shū)柜數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后臺(tái))

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)掃碼開(kāi)門(mén)、標(biāo)簽檢測(cè)和定位的基于RFID的共享智能書(shū)柜，可通過(guò)以下措施達(dá)到：

　　1)控制器采用安卓系統(tǒng)，用于調(diào)度12路射頻讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)檢測(cè)標(biāo)簽的功能，調(diào)度門(mén)鎖控制板實(shí)現(xiàn)柜體開(kāi)門(mén)，調(diào)度攝像頭進(jìn)行視頻的抓拍，調(diào)度聲光模塊，進(jìn)行聲光指示。

　　2)門(mén)鎖控制電路控制門(mén)鎖進(jìn)行開(kāi)關(guān)門(mén)，檢測(cè)門(mén)鎖的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，接收控制器的控制命令;12路射頻讀寫(xiě)器是RFID系統(tǒng)的核心，控制射頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)射，接收來(lái)自天線(xiàn)耦合的標(biāo)簽的信息，對(duì)標(biāo)簽的信息處理，通過(guò)串口通訊同控制器相連。

　　3)中射頻天線(xiàn)與射頻讀寫(xiě)器相連，協(xié)助將讀寫(xiě)器的射頻信號(hào)發(fā)射出去，天線(xiàn)內(nèi)部含有匹配模塊，實(shí)現(xiàn)之前的阻抗匹配，保證RF信號(hào)以更大的能量發(fā)射出去。作為一個(gè)信號(hào)的中轉(zhuǎn)，將標(biāo)簽的返回的信號(hào)接收給讀寫(xiě)器。

　　4)門(mén)鎖實(shí)現(xiàn)柜門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉，攝像頭對(duì)整個(gè)柜體進(jìn)行抓拍，重點(diǎn)對(duì)操作人員操作進(jìn)行錄像;照明燈，提供燈光的指示，營(yíng)造讀書(shū)的氛圍;音響，提供語(yǔ)音提示，指導(dǎo)讀者進(jìn)行相應(yīng)的操作。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理、檢測(cè)可靠等優(yōu)點(diǎn)。