RFID共享智能書柜解決方案

　　RFID共享智能書柜可實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽定位、掃碼開門、實(shí)時檢測功能。在結(jié)構(gòu)上，柜體內(nèi)部設(shè)置層板，每個層板上又設(shè)有框式射頻天線線圈，圈層采用PCB印刷，其長度方向的一側(cè)銅箔寬度大于另一側(cè)，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(shè)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(wù)器、控制電路。

　　RFID智能書柜具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

　　1)將射頻標(biāo)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(qiáng)天線寬度大端的磁場的能量，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽?zāi)軌蚯昂笠苿?-4cm，保證讀取標(biāo)簽的成功率。

　　2)工作時，系統(tǒng)上電控制器2、門鎖控制電路3、讀寫器4完成基本數(shù)據(jù)的加載;將圖書的信息和管理員的信息通過系統(tǒng)輸入到整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中;當(dāng)有讀者對圖書進(jìn)行查詢、借閱時，用戶首先通過微信關(guān)注此平臺，完成相關(guān)的讀者信息的錄入，然后通過手機(jī)微信掃碼的方式，打開想要查看、借閱圖書所在的柜體;服務(wù)器14通過4G路由器將命令下發(fā)給控制器，控制器通過串口通訊下發(fā)命令給門鎖控制電路，門鎖控制電路控制門鎖，打開相應(yīng)的柜門;同時控制器通過串口通訊控制十二路讀寫器相應(yīng)的進(jìn)行天線檢測，實(shí)時檢測單個柜門內(nèi)部的圖書的數(shù)量的變化;讀者可以隨機(jī)挑選此柜門內(nèi)部的所有的圖書進(jìn)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(jìn)行關(guān)門;門鎖控制電路檢測門鎖的狀態(tài)信號，確認(rèn)柜門是否關(guān)閉，如果未關(guān)，通過音響進(jìn)行聲音提示，通過照明燈進(jìn)行光電指示，通過微信端推送信息提醒客戶。

　　RFID智能書柜其中各功能模塊的安裝連接方式為：射頻天線經(jīng)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(wù)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。

　　1、傳統(tǒng)書柜的發(fā)展困境分析

　　1)在傳統(tǒng)的共享書柜中，一種是純機(jī)械的結(jié)構(gòu)，客戶通過書柜選取哪本書，通過機(jī)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(nèi)，無法確認(rèn)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(jié)合，將每一本書放置在一個格內(nèi)，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(nèi)部有書簽，柜體內(nèi)部有雜物等會對柜體內(nèi)部是否有圖書進(jìn)行錯誤的判斷，對圖書是否歸還的同一本書沒有的確認(rèn)。

　　3)還有一種采用RFID實(shí)現(xiàn)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(dá)到共享的概念，無法營造共同看書的氛圍。

　　目前的技術(shù)中存在三個主要的問題，現(xiàn)有共享書柜無法實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)對歸還的圖書的檢測判斷。

　　2、研發(fā)的新型智能書柜技術(shù)方案

　　(上圖：RFID智能書柜管理后臺)

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

　　針對現(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)掃碼開門、標(biāo)簽檢測和定位的基于RFID的共享智能書柜，可通過以下措施達(dá)到：

　　1)控制器采用安卓系統(tǒng)，用于調(diào)度12路射頻讀寫器實(shí)現(xiàn)檢測標(biāo)簽的功能，調(diào)度門鎖控制板實(shí)現(xiàn)柜體開門，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)門鎖控制電路控制門鎖進(jìn)行開關(guān)門，檢測門鎖的開關(guān)狀態(tài)，接收控制器的控制命令;12路射頻讀寫器是RFID系統(tǒng)的核心，控制射頻信號的產(chǎn)生、發(fā)射，接收來自天線耦合的標(biāo)簽的信息，對標(biāo)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(xié)助將讀寫器的射頻信號發(fā)射出去，天線內(nèi)部含有匹配模塊，實(shí)現(xiàn)之前的阻抗匹配，保證RF信號以更大的能量發(fā)射出去。作為一個信號的中轉(zhuǎn)，將標(biāo)簽的返回的信號接收給讀寫器。

　　4)門鎖實(shí)現(xiàn)柜門的打開和關(guān)閉，攝像頭對整個柜體進(jìn)行抓拍，重點(diǎn)對操作人員操作進(jìn)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(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、檢測可靠等優(yōu)點(diǎn)。