RFID智能盘点存储柜的制作方法

本实用新型涉及物品管控技术领域，尤其涉及一种RFID智能盘点存储柜。

背景技术：

目前，国内对物品管控的存储柜还没有达到完全的智能化，通常是通过人为的记录、签名等手段进行简单的管理，而且物品及文件管控的柜子通常由机械锁控制，人为管控钥匙，这种方式容易出现混乱；而对文件管理的柜子，其盘点的手段多以手动、半自动方式进行，这样传统的模式通常会造成很多人为的不准确性，出错率较高，并且实效性也较差，浪费大量的人力和物力。

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，减少人力和物力的RFID智能盘点存储柜。

为实现上述目的，本实用新型提出一种RFID智能盘点存储柜，所述RFID智能盘点存储柜包括：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、身份识别模块、通讯接口、RF分支器以及若干天线，其中：

若干天线分别置于所述RFID智能盘点存储柜的不同子柜体中，每一子柜体内存储的物品具有一RFID标签，每一子柜体与对应的天线预先配对；

所述若干天线与所述RF分支器通讯连接，且RF分支器的通道数与天线数对应相同；

所述RFID读卡模块与所述RF分支器通讯连接，通过所述RF分支器连接的天线读取各子柜体内存储的物品的RFID标签信息，对各子柜体内存储的物品的RFID标签进行盘点；

所述身份识别模块用于对用户身份进行识别；

所述门锁控制及检测模块用于对各子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RF分支器、RFID读卡模块、门锁控制及检测模块、提示模块、身份识别模块、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双核主控单元还用于接收所述RFID读卡模块发送的对各子柜体内存储的物品的RFID标签进行盘点的盘点信息，并将所述盘点信息发送至后台服务器。

其中，所述ARM双核主控单元将所述身份识别模块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相应子柜体的柜门；

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16支，所述RF分支器为16通道RF分支器；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RFID智能盘点存储柜通过所述四通道RFID读卡模块的天线端子与其他存储柜级联。

其中，所述身份识别模块的身份识别方式包括：视频、指纹及RFID卡中的一种或多种。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的RFID智能盘点存储柜具有对物品和文件智能管控的功能，需要通过身份识别才能打开柜体指纹或者非接触工卡，柜门通常是机械锁和电子锁共存，每次柜门打开都需要合法用户事先授权，关闭后会自动上传该用户取走的物品或文件信息，通过后台服务器进行核对，发现错误后会及时报警并通知相关管理人员，同时将每次的操作进行后台记录及备份，以保证物品实时、有效的管控，减少物品丢失等问题的发生，同时也减少了人力和物力。

附图说明

图1是本实用新型RFID智能盘点存储柜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RFID智能盘点存储柜内物品的管控。

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RFID智能盘点存储柜的主控电路的结构框图。

如图1所示，本实施例提出的一种RFID智能盘点存储柜，所述RFID智能盘点存储柜包括：RFID读卡模块、ARM双核主控单元及各模块电源分配电路19、门锁控制及检测模块21、提示模块、电源模块25、身份识别模块20、通讯接口24、RF分支器以及若干天线，其中：

若干天线分别置于所述RFID智能盘点存储柜的不同子柜体中，每一子柜体内存储的物品具有一RFID标签，每一子柜体与对应的天线预先配对；

所述若干天线与所述RF分支器通讯连接，且RF分支器的通道数与天线数对应相同；

所述RFID读卡模块与所述RF分支器通讯连接，通过所述RF分支器连接的天线读取各子柜体内存储的物品的RFID标签信息，对各子柜体内存储的物品的RFID标签进行盘点；

所述身份识别模块20用于对用户身份进行识别；其中，所述身份识别模块20的身份识别方式包括：视频、指纹及RFID卡中的一种或多种。

所述门锁控制及检测模块21用于对各子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19与所述RF分支器、RFID读卡模块、门锁控制及检测模块21、提示模块、身份识别模块20、电源模块25通讯连接，且所述ARM双核主控单元及各模块电源分配电路19通过所述通讯接口24与后台服务器通讯连接。

其中，所述ARM双核主控单元还用于接收所述RFID读卡模块发送的对各子柜体内存储的物品的RFID标签进行盘点的盘点信息，并将所述盘点信息发送至后台服务器。

所述ARM双核主控单元将所述身份识别模块20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21打开相应子柜体的柜门；

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所示，本实用新型的天线为16支，具体分别为天线1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16，所述RF分支器为16通道RF分支器17；所述RFID读卡模块为四通道RFID读卡模块18。

其中，所述通讯接口24可以包括：以太网接口、WIFI/4G接口、UART接口中的一种或多种。

参照图1所示，本实用新型的提示模块可以包括：声光提醒及显示模块22和/或语音提示模块23。

此外，本实用新型的RFID智能盘点存储柜还可以通过所述四通道RFID读卡模块的天线端子与其他存储柜级联。

相比现有技术，本实用新型的RFID智能盘点存储柜具有对物品和文件智能管控的功能，需要通过身份识别才能打开柜体指纹或者非接触工卡，柜门通常是机械锁和电子锁共存，每次柜门打开都需要合法用户事先授权，关闭后会自动上传该用户取走的物品或文件，通过后台服务器进行核对，发现错误后会及时报警并通知相关管理人员，同时将每次的操作进行后台记录及备份，以保证物品实时的管控，减少物品丢失等问题的发生。

以下对本实用新型RFID智能盘点存储柜的结构及工作原理进行详细阐述：

图1中，ARM双核主控单元及各模块电源分配电路19连接了一个四通道读卡模块18、一个16通道RF分支器17、一个身份识别模块20(可选配视频、指纹、RFID卡等)、一个门锁控制及检测模块21、一个声光提醒及显示模块22、一个语音提示模块23和通讯接口24。通过电源模块25和ARM双核主控单元及各模块电源分配电路19给各模块供电。

使用前，将16支天线根据柜体结构及储物分配量分别置于不同的子柜体中，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19为各个模块和接口提供稳定供电，对四通道RFID读卡模块18配置运行参数，对通讯接口24(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，对身份识别模块20，门锁控制及检测21，声光提醒及显示模块22，语音提示模块23进行初始化参数配置。

在工作状态中，本本实用新型RFID智能盘点存储柜通过已经配对的天线对各柜体内RFID标签进行盘点，并通过通讯接口24发往后台服务器进行备案，用户需通过授权方式才能打开储物柜，本实用新型通过身份识别模块20将信息发往后台服务器确认，确认后控制门锁控制及检测21打开柜门，如果用户非法本专利设备将通过声光提醒及显示模块22、语音提示模块23进行相应提醒。

整体上，本实用新型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。

综上所述，在储物柜模式下的物品管控，本实用新型产品表现出优异的特性，有效地解决常规物品和文件类物品的智能管控，而且安装简便，施工方便。本实用新型还可以通过四通道RFID读卡模块18的另三个天线端子至多再扩展3个柜体进行级联。

本实用新型通过大量测试，包括金属类物品(需使用特殊金属RFID标签)、瓶装液体类(RFID立标)、其他特殊形状类物品、衣物等，单体柜门单体天线下50个物品的漏读率为0，50以上-70以下漏读率1％(读取响应时间为3～5秒)，串读率为0；对文件类间距控制在5mm内单体天线单体柜门里100份漏读率为0，100～120漏读率为1％(读取响应时间为3～5秒)，串读率为0。

因此，相比现有技术，本实用新型RFID智能盘点存储柜具有如下优点：

利用射频分支器解决多柜体连读，通过天线和柜体的配套设置解决漏读问题，通过柜体箱体等设计解决相互串扰问题，提出单天线单柜体方案以解决漏读串读问题，本实用新型单个柜体16个柜门16个天线，可支持最多4个柜体进行级联，总计64个存储单元，级联时不额外增加设备，只通过主机直接级联方式进行扩展，填补国内RFID智能存储柜空白。

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。