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智能书柜案例

RFID共享智能书柜-方案

作者: 发布时间:2022-03-21 14:02:24点击:19720

信息摘要:

RFID共享智能书柜方案

  RFID共享智能书柜可实现标签定位、扫码开门、实时检测功能。在结构上,柜体内部设置层板,每个层板上又设有框式射频天线线圈,圈层采用PCB印刷,其长度方向的一侧铜箔宽度大于另一侧,在天线圈的较窄铜箔下粘贴有铝箔。射频天线与匹配板连接,匹配板上设有天线电路,包括控制器、4G路由器、摄像头、12路射频读写器、音响、照明灯、电控锁、服务器、控制电路。

  RFID智能书柜具体实施方式

  下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

RFID共享智能书柜解决方案

  RFID共享智能书柜可实现标签定位、扫码开门、实时检测功能。在结构上,柜体内部设置层板,每个层板上又设有框式射频天线线圈,圈层采用PCB印刷,其长度方向的一侧铜箔宽度大于另一侧,在天线圈的较窄铜箔下粘贴有铝箔。射频天线与匹配板连接,匹配板上设有天线电路,包括控制器、4G路由器、摄像头、12路射频读写器、音响、照明灯、电控锁、服务器、控制电路。

  RFID智能书柜具体实施方式

  下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

  

智能书柜各功能连接结构图


  1)将射频标签粘贴在书籍上,采用层板式的天线方式保证检测的成功率,天线采用一端天线宽度大,一端天线宽度小,削弱天线宽度小端的磁场的能量,增强天线宽度大端的磁场的能量,实现标签能够前后移动3-4cm,保证读取标签的成功率。

  2)工作时,系统上电控制器2、门锁控制电路3、读写器4完成基本数据的加载;将图书的信息和管理员的信息通过系统输入到整个系统的数据库中;当有读者对图书进行查询、借阅时,用户首先通过微信关注此平台,完成相关的读者信息的录入,然后通过手机微信扫码的方式,打开想要查看、借阅图书所在的柜体;服务器14通过4G路由器将命令下发给控制器,控制器通过串口通讯下发命令给门锁控制电路,门锁控制电路控制门锁,打开相应的柜门;同时控制器通过串口通讯控制十二路读写器相应的进行天线检测,实时检测单个柜门内部的图书的数量的变化;读者可以随机挑选此柜门内部的所有的图书进行浏览和观看,同时也可以取走1本或多本图书,在取走图书之后,随手进行关门;门锁控制电路检测门锁的状态信号,确认柜门是否关闭,如果未关,通过音响进行声音提示,通过照明灯进行光电指示,通过微信端推送信息提醒客户。

  RFID智能书柜其中各功能模块的安装连接方式为:射频天线经匹配电路与12路射频读写器相连接;控制器分别与4G路由器、12路射频读写器、音响、照明灯、门锁控制电路相连接;4G路由器分别与服务器、摄像头相连接;门锁控制电路与门锁相连接,安装在柜门上。

  

RFID智能书柜


  1、传统书柜的发展困境分析

  1)在传统的共享书柜中,一种是纯机械的结构,客户通过书柜选取哪本书,通过机械手段将这本书拿下来给读者,归还书的时候仅仅将此书放置在还书箱内,无法确认归还的图书是否是之前借阅的图书,并且归还的图书需要人工上架,读者也无法方便的翻阅图书,选取自己喜欢的图书。

  2)另一种是采用门锁控制同简单的RFID结合,将每一本书放置在一个格内,读者在自主操作的过程中通过刷卡选取某一本书,打开柜门,取走图书。但是在归还图书的过程中,同样存在一样的弊端,比如图书内部有书签,柜体内部有杂物等会对柜体内部是否有图书进行错误的判断,对图书是否归还的同一本书没有的确认。

  3)还有一种采用RFID实现图书管理,同样通过刷卡开门,取走图书;通过RFID判断哪本图书被取走,此方案有两个弊端,其一竖立天线的成本比较高,不利于普遍推广,其二此共享柜只能同时有一个人操作柜体,无法达到共享的概念,无法营造共同看书的氛围。

  目前的技术中存在三个主要的问题,现有共享书柜无法实现多个人同时操作,对于图书借阅归还的流程比较繁琐,无法实现对归还的图书的检测判断。

  2、研发的新型智能书柜技术方案

  

RFID智能书柜管理后台


  (上图:RFID智能书柜管理后台)

  

RFID智能书柜数据统计后台


  (上图:RFID智能书柜数据统计后台)

  针对现有技术中存在的缺点和不足,提出了一种能够实现扫码开门、标签检测和定位的基于RFID的共享智能书柜,可通过以下措施达到:

  1)控制器采用安卓系统,用于调度12路射频读写器实现检测标签的功能,调度门锁控制板实现柜体开门,调度摄像头进行视频的抓拍,调度声光模块,进行声光指示。

  2)门锁控制电路控制门锁进行开关门,检测门锁的开关状态,接收控制器的控制命令;12路射频读写器是RFID系统的核心,控制射频信号的产生、发射,接收来自天线耦合的标签的信息,对标签的信息处理,通过串口通讯同控制器相连。

  3)中射频天线与射频读写器相连,协助将读写器的射频信号发射出去,天线内部含有匹配模块,实现之前的阻抗匹配,保证RF信号以更大的能量发射出去。作为一个信号的中转,将标签的返回的信号接收给读写器。

  4)门锁实现柜门的打开和关闭,摄像头对整个柜体进行抓拍,重点对操作人员操作进行录像;照明灯,提供灯光的指示,营造读书的氛围;音响,提供语音提示,指导读者进行相应的操作。

  与现有技术相比,具有结构合理、检测可靠等优点。


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