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智能書柜案例

RFID共享智能書柜-方案

作者: 發(fā)布時間:2022-03-21 14:02:24點擊:64495

信息摘要:

RFID共享智能書柜方案

  RFID共享智能書柜可實現(xiàn)標簽定位、掃碼開門、實時檢測功能。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智能書柜具體實施方式

  下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

RFID共享智能書柜解決方案

  RFID共享智能書柜可實現(xiàn)標簽定位、掃碼開門、實時檢測功能。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智能書柜具體實施方式

  下面結(jié)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(jié)構(gòu)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(xiàn)標簽?zāi)軌蚯昂笠苿?-4cm,保證讀取標簽的成功率。

  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;當有讀者對圖書進行查詢、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)的進行天線檢測,實時檢測單個柜門內(nèi)部的圖書的數(shù)量的變化;讀者可以隨機挑選此柜門內(nèi)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(guān)門;門鎖控制電路檢測門鎖的狀態(tài)信號,確認柜門是否關(guān)閉,如果未關(guān),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。

  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。

  

RFID智能書柜


  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,一種是純機械的結(jié)構(gòu),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(nèi),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(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)部是否有圖書進行錯誤的判斷,對圖書是否歸還的同一本書沒有的確認。

  3)還有一種采用RFID實現(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

  

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(shù)據(jù)統(tǒng)計后臺


  (上圖:RFID智能書柜數(shù)據(jù)統(tǒng)計后臺)

  針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足,提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)掃碼開門、標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路射頻讀寫器實現(xiàn)檢測標簽的功能,調(diào)度門鎖控制板實現(xiàn)柜體開門,調(diào)度攝像頭進行視頻的抓拍,調(diào)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(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(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),將標簽的返回的信號接收給讀寫器。

  4)門鎖實現(xiàn)柜門的打開和關(guān)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(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。


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