开放式智能无人售卖机的制作方法

本实用新型涉及物品管控技术领域，尤其涉及一种开放式智能无人售卖机。

背景技术：

目前，国内自动售卖机均为非开放式售卖方式，通过扫取二维码或者投币方式取得指定商品，顾客只能通过视觉感知物品，或者根据以往购买经验来选取所需物品，个人体验较差，而且传统售卖机不具备实时盘点功能，对其内物品管控不够智能。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提出一种可以保证对物品实时、有效的管控的开放式智能无人售卖机。

为实现上述目的，本实用新型提出一种开放式智能无人售卖机，所述智能售卖机包括：RFID读卡模块、ARM双核主控单元及各模块电源分配电路、门锁控制及检测模块、提示模块、电源模块、通讯接口以及若干天线，其中：

若干天线分别置于所述智能售卖机的柜体不同位置，柜体内存储的物品具有RFID标签，所述柜体与天线预先配对；

所述RFID读卡模块与所述若干天线通讯连接，通过所述若干天线读取柜体内存储的物品的RFID标签信息，对柜体内存储的物品的RFID标签进行盘点；

所述门锁控制及检测模块用于对柜体的柜门进行开启与关闭；

所述ARM双核主控单元及各模块电源分配电路与所述RFID读卡模块、门锁控制及检测模块、提示模块、电源模块通讯连接，且所述ARM双核主控单元及各模块电源分配电路通过所述通讯接口与后台服务器通讯连接。

其中，所述ARM双核主控单元将识别到的用户身份信息发送至所述后台服务器进行身份确认，在身份确认通过后，通过所述门锁控制及检测模块打开柜体的柜门，并通过所述提示模块进行相应提醒，在通过所述门锁控制及检测模块检测到柜体的柜门被关闭后，通过所述RFID读卡模块对柜体内存储的物品的RFID标签进行盘点，获取盘点信息，并将所述盘点信息发送至后台服务器，由所述后台服务器对盘点信息进行核对及进行扣费操作，所述用户身份信息通过用户扫码或者视频识别获得。

其中，所述ARM双核主控单元还用于在身份确认未通过时，通过所述提示模块进行相应提醒；和/或在所述盘点信息有误时，通过所述提示模块进行相应提醒。

其中，所述天线为4支，所述RFID读卡模块为四通道RFID读卡模块。

其中，所述通讯接口包括：以太网接口、WIFI/4G接口、UART接口中的一种或多种。

其中，所述提示模块包括：声光提醒及显示模块和/或语音提示模块。

其中，所述智能售卖机通过所述四通道RFID读卡模块的天线端子与其他售卖机级联。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的一种柜门开放式智能无人售卖机，由用户扫描二维码或视频识别等方式自动打开设备柜门，由用户自由在柜体内选择商品，提高用户体验，当用户关闭柜门后自动进行盘点，判断用户取走的商品，完成自动扣费，用户就好像在自己冰箱中拿取物品一样简单方便，大大提高用户体验感，而且后台可以实时自动盘点柜内商品，由此，实现了对物品实时、有效的管控。

附图说明

图1是本实用新型开放式智能无人售卖机的主控电路的结构框图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的主要解决方案是基于射频识别技术，来实现对开放式智能无人售卖机内物品的管控。

首先，介绍一下射频识别，(RFIDRadio Frequency Identification)技术。

射频识别，RFIDRadio Frequency Identification技术，又称无线射频识别，是一种无线通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

射频标签是产品电子代码EPC的物理载体，附着于可跟踪的物品上，可全球流通并对其进行识别和读写。RFID技术作为构建″物联网″的关键技术近年来受到人们的关注。

射频识别的无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波调成无线电频率的电磁场。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。

许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的积极识别(积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份)。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。

射频识别的工作原理如下：

RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

一套完整的RFID系统，是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量，用以驱动电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。

以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应耦合及后向散射耦合两种。一般低频的RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，应答器大多是由耦合原件线圈、微带天线等和微芯片组成无源单元。

具体的，请参照图1，图1是本实用新型开放式智能无人售卖机的主控电路的结构框图。

如图1所示，本实施例提出的一种开放式智能无人售卖机，所述开放式智能无人售卖机包括：RFID读卡模块、ARM双核主控单元及各模块电源分配电路6、门锁控制及检测模块7、提示模块、电源模块11、通讯接口10以及若干天线，其中：

若干天线分别置于所述开放式智能无人售卖机的柜体不同位置，柜体内存储的物品具有RFID标签，所述柜体与天线预先配对；

所述RFID读卡模块与所述若干天线通讯连接，通过所述若干天线读取柜体内存储的物品的RFID标签信息，对柜体内存储的物品的RFID标签进行盘点；

所述门锁控制及检测模块7用于对柜体的柜门进行开启与关闭；

所述ARM双核主控单元及各模块电源分配电路6与所述RFID读卡模块、门锁控制及检测模块7、提示模块、电源模块11通讯连接，且所述ARM双核主控单元及各模块电源分配电路6通过所述通讯接口10与后台服务器通讯连接。

其中，所述ARM双核主控单元将识别到的用户身份信息发送至所述后台服务器进行身份确认，在身份确认通过后，通过所述门锁控制及检测模块7打开柜体的柜门，并通过所述提示模块进行相应提醒，在通过所述门锁控制及检测模块7检测到柜体的柜门被关闭后，通过所述RFID读卡模块对柜体内存储的物品的RFID标签进行盘点，获取盘点信息，并将所述盘点信息发送至后台服务器，由所述后台服务器对盘点信息进行核对及进行扣费操作，所述用户身份信息通过用户扫码或者视频识别获得。

所述ARM双核主控单元还用于在身份确认未通过时，通过所述提示模块进行相应提醒；和/或在所述盘点信息有误时，通过所述提示模块进行相应提醒。

参照图1，本实用新型实施例中，所述天线为4支，所述RFID读卡模块为四通道RFID读卡模块5。

其中，所述通讯接口10包括：以太网接口、WIFI/4G接口、UART接口中的一种或多种。

其中，所述提示模块包括：声光提醒及显示模块8和/或语音提示模块9。

此外，本实用新型所述智能售卖机还可以通过所述四通道RFID读卡模块5的天线端子与其它售卖机级联。

相比现有技术，本实用新型提出的一种柜门开放式智能无人售卖机，由用户扫描二维码或视频识别等方式自动打开设备柜门，由用户自由在柜体内选择商品，提高用户体验，当用户关闭柜门后自动进行盘点，判断用户取走的商品，完成自动扣费，用户就好像在自己冰箱中拿取物品一样简单方便，大大提高用户体验感，而且后台可以实时自动盘点柜内商品，由此，实现了对物品实时、有效的管控。

以下对本实用新型的开放式智能无人售卖机的结构及工作原理进行详细阐述：

如图1所示，所述智能售卖机设备包括天线1、2、3、4，四通道RFID读卡模块5，ARM双核主控单元及各模块电源分配电路6，门锁控制及检测7，声光提醒及显示模块8，语音提示模块9，通讯接口10，电源模块11。

图1中，ARM双核主控单元及各模块电源分配电路6连接了一个四通道读卡模块5、一个门锁控制及检测模块7、一个声光提醒及显示模块8、一个语音提示模块9和通讯接口10。通过电源模块11和ARM双核主控单元及各模块电源分配电路6给各接口模块供电。

使用前，将4支天线根据柜体结构分别置于售卖机的柜体不同位置，并对柜体和天线进行配对处理，在使用初始状态，ARM双核主控单元及各模块电源分配电路6为各个模块和接口提供稳定供电，对四通道RFID读卡模块5配置运行参数，对通讯接口10接口形式可以是以太网接口，WIFI/4G接口，UART接口进行初始化配置，对门锁控制及检测模块7，声光提醒及显示模块8，语音提示模块9进行初始化参数配置。

工作状态中，本实用新型通过已经配对的天线对售卖机柜体内RFID标签进行盘点并通过通讯接口发往后台服务器进行备案，用户需通过授权方式扫取二维码或视频识别方式才能打开售卖机，本实用新型通过后台服务器授权确认后控制门锁控制及检测模块7打开售卖机柜门，并通过声光提醒及显示模块8，语音提示模块9进行相应提醒，用户自行挑选完商品后将柜门关闭，本实用新型售卖机自动进行货物盘点，来确定用户取走的商品并送往后台服务器进行核对，服务器将商品信息发往用户手机进行确认后自动进行绑定扣费，用户的直观体验就是直接拿来商品进行消费，整个支付过程自动完成。

整体上，本实用新型通过整体特制柜体进行全方位屏蔽，特制电磁屏蔽玻璃柜门，有效解决串读问题，对整柜配有多组天线分布，通过软件、天线、射频电路的调整，解决柜体的漏读问题；通过天线分支对柜内标签进行合理分配盘点，以达到减少漏读和串读的概率，实现柜体内物体的精确管控，ARM双核主控MCU的使用保证了数据的高速有效传输和整个管控过程的精准，实现高效准确地对柜内RFID标签的管控；此外，本实用新型单个柜体4个天线，或可增配8个天线，填补国内开放式智能售卖机空白。

综上所述，本实用新型产品表现出优异的特性，有效地解决无人零售领域的自动支付和管理，开辟了RFID在无人零售领域的应用的先河，给用户一个开放的零售环境，用户体检更好，而且安装简便，施工方便。

本实用新型通过大量测试，包括金属膜包装物品、瓶装液体类、其他特殊形状类物品等，整体柜门在4天线分布下300个物品的漏读率为0，300以上-400以下漏读率1％读取响应时间为5～8秒，串读率为0。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。