一种智能书柜的制作方法

本实用新型涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种智能书柜。

背景技术：

近年来，结合RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术发展而来的自助图书机，由于其使用方便、离百姓更近，突破了社区图书馆在时间和空间上的限制，使之成为了公共图书馆建设的重要部分，引起了各地方政府的重视；但是这类RFID设备本身也存在诸多缺陷，首先是价格昂贵，单台设备动辄高达几十万元，使得很多财政捉襟见肘的城市和地区望而却步；其次，该类设备普遍采用复杂机械结构设计，造成后期维护成本居高不下；当前，该类设备大部分部署在财政充裕的城市地区，其数量仍然远远不足，无法满足广大阅读用户的需求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种智能书柜，旨在通过将智能书柜设置成多个书柜单元，用户可以快速完成借书或者还书，操作简单快捷，智能书柜的结构更加简单，大大降低设备成本。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种智能书柜，其中，所述智能书柜包括：

书柜本体；设置在所述书柜本体内部空间中用于放置书籍的多个书柜单元；所述书柜单元包括单元本体和单元柜门，设置在所述单元本体内部空间中用于分离书籍的多个书籍隔板，所述书籍隔板中放置的每一本书籍的侧面上均设置有一用于标识书籍信息的身份标签，在所述书籍隔板上方的每个所述单元本体上均设置有一用于拍摄与识别书籍的摄像头，在所述书籍隔板下方的每个所述单元本体上均倾斜设置有一用于反射所述身份标签到所述摄像头的成像平面镜。

所述的智能书柜，其中，所述智能书柜还包括中央控制器，以及分别与所述中央控制器连接的用于与其它设备通信连接的4G通信模块、用于供电的电源模块、用于照明的LED灯和用于控制所述单元柜门开关的智能锁模块。

所述的智能书柜，其中，所述智能书柜通过所述4G通信模块与云端管理系统进行通信连接，所述云端管理系统用于接收和检测摄像头发送的图片中的身份标签实现对书籍的识别和管理。

所述的智能书柜，其中，所述单元柜门表面上设置有一用于供用户扫描注册或者验证开门的二维码，每个书柜单元的上的二维码相互唯一和独立。

所述的智能书柜，其中，所述多个书柜单元呈横向或者纵向排列。

所述的智能书柜，其中，所述成像平面镜倾斜角度为45度。

所述的智能书柜，其中，所述成像平面镜为矩形平面镜。

所述的智能书柜，其中，所述单元本体内部空间中用于分离书籍的多个书籍隔板等间距排列。

所述的智能书柜，其中，所述身份标签通过粘贴或者印刷的方式统一显示在书籍封面侧面底部位置。

所述的智能书柜，其中，所述智能书柜还包括设置在所述书柜本体下方的用于支撑和移动所述智能书柜的圆脚。

本实用新型提供的一种智能书柜，所述智能书柜包括：书柜本体；设置在所述书柜本体内部空间中用于放置书籍的多个书柜单元；所述书柜单元包括单元本体和单元柜门，设置在所述单元本体内部空间中用于分离书籍的多个书籍隔板，所述书籍隔板中放置的每一本书籍的侧面上均设置有一用于标识书籍信息的身份标签，在所述书籍隔板上方的每个所述单元本体上均设置有一用于拍摄与识别书籍的摄像头，在所述书籍隔板下方的每个所述单元本体上均倾斜设置有一用于反射所述身份标签到所述摄像头的成像平面镜。本实用新型通过将智能书柜设置成多个书柜单元，用户可以快速完成借书或者还书，操作简单快捷，智能书柜的结构更加简单，大大降低设备成本。

附图说明

图1是本实用新型智能书柜的较佳实施例的结构原理图；

图2是图1中智能书柜中单个书柜单元的较佳实施例的结构示意图；

图3是本实用新型智能书柜的较佳实施例的控制原理图。

附图中标号对应关系: 智能书柜100；书柜本体110；书柜单元120；单元本体121；书籍隔板122；书籍123；身份标签124；摄像头125；成像平面镜126；中央控制器127；4G通信模块128；电源模块129；LED灯130；智能锁模块131；二维码132。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。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。

本实用新型较佳实施例所述的智能书柜，如图1-3所示，一种智能书柜100，其中，所述智能书柜100包括：

书柜本体110；设置在所述书柜本体110内部空间中用于放置书籍的多个书柜单元120；所述书柜单元120包括单元本体121和单元柜门（图中未示出），设置在所述单元本体121内部空间中用于分离书籍的多个书籍隔板122，所述书籍隔板122中放置的每一本书籍123的侧面上均设置有一用于标识书籍信息的身份标签124，在所述书籍隔板122上方的每个所述单元本体121上均设置有一用于拍摄与识别书籍的摄像头125（每一个书柜单元120仅需设置一个摄像头125），在所述书籍隔板122下方的每个所述单元本体121上均倾斜设置有一用于反射所述身份标签124到所述摄像头125的成像平面镜126。

进一步地，如图3所示，所述智能书柜100还包括中央控制器127，以及分别与所述中央控制器127（中央控制器优选MCU，例如型号包括FM8PE53/SOP8、PIC18F46K22-I/MV、STM32F1、SQO13L以及STM8S003F3P6等，型号不限制）连接的用于与其它设备通信连接的4G通信模块128、用于供电的电源模块129（优选电池）、用于照明的LED灯130和用于控制所述单元柜门开关的智能锁模块131（所述智能锁模块131用于根据所述中央控制器127控制单元柜门的开启和关闭，优选为智能锁）；中央控制器127对智能书柜100中所有的书柜单元120进行统一控制，包括柜门打开、摄像头拍照、灯光亮灭、数据上等操作。

其中，所述单元柜门表面上设置有一用于供用户扫描注册或者验证开门的二维码132，每个书柜单元的上的二维码132相互唯一和独立，用于标识该书柜单元。

其中，所述多个书柜单元120呈横向或者纵向排列，可按照不同投放位置的需求进行大小组装；所述成像平面镜126倾斜角度为45度，此角度的设置最大程度上可以将身份标签124提供到摄像头125的可视区域，所述成像平面镜126为矩形平面镜；所述单元本体121内部空间中用于分离书籍的多个书籍隔板122等间距排列。

其中，所述身份标签124通过粘贴或者印刷的方式统一显示在书籍123封面侧面底部位置，每本书籍123都拥有其独一无二的身份标签124，该身份标签采用QR码设计原理，是一种新型的数字图像标签，相比于传统RFID标签，图像身份标签更简单、场景要求更低、价格几乎可忽略不计。

所述智能书柜100还包括设置在所述书柜本体110下方的用于支撑和移动所述智能书柜100的圆脚（图中未示出），数量优选为4个，便于根据实际需要来移动所述智能书柜100。

本实用新型的智能书柜100与云端管理系统以及APP端连接后配合完成用户的借书和还书过程，APP端通过扫描二维码向所述智能书柜100发送开门的操作指令，当所述智能书柜100验证通过后开门；所述智能书柜100用于检测到用户完成借书或者还书的操作指令后控制关门，并将用户行为数据上传到所述云端管理系统；云端管理系统用于完成对用户行为的判别，并将结果反馈到所述APP端提示用户进行确认，当确认后完成一次借书或者还书。

其中，所述智能书柜100通过所述4G通信模块128与云端管理系统进行通信连接，所述云端管理系统用于接收和检测摄像头125发送的图片中的身份标签124实现对书籍的识别和管理。

本实用新型中，智能书柜100通过摄像头125拍照获取书籍123身份标签124的图片，通过4G通信模块128将图片上传到云端管理系统，云端管理系统通过检测图片中的所有身份标签，实现对书籍的识别和管理；为了更加有效的获取书籍身份标签图像信息，降低拍照对空间的要求，增加了成像平面镜126，在身份标签124前向设置了倾斜45度仰角的成像平面镜126，摄像头125通过拍摄成像平面镜126中图像间接获取书籍123（书籍可以相同也可以不信相同）身份标签124的图像，有效的利用了空间，能够使摄像头125在更小的范围内拍摄更大的图像区域。

本实用新型中，每个书柜单元120拥有唯一对应的二维码，具体操作原理如下（其中APP端以手机APP为例）：

首先，用户通过手机APP扫描柜门上的二维码，云端管理系统确认用户信息及相关借阅权限（判断当前用户是否为新用户，如果不是则提示用户进行注册，并缴纳押金、完善个人信息进行实名认证），如果审核通过，云端管理系统先后向中央控制器127发送拍照和开门指令，中央控制器127控制对应的书柜单元120中的摄像头125先进行拍照，然后打开柜门；开门后，用户可以借阅书柜单元120中的任何书籍，或者将已借阅的书籍归还到书柜单元120中；用户完成借还书后，需要手动关上柜门，中央控制器127检测到柜门关闭，控制书柜单元120中的摄像头125拍照；中央控制器127通过4G通信模块128将开门前和关门后分别拍摄的书籍图片上传云端管理系统（云端服务器）；云端管理系统通过对比前后书柜书籍的变化，得到用户借还书结果（举例如下：柜门打开之前拍照，云端管理系统通过图像识别出柜子里有书籍A、B、C；柜门关上之后拍照，云端管理系统通过图像识别出柜子里面有图书B、C、D，前后结果对比，说明用户借了书籍A、还了书籍D），并将结果反馈至用户手机APP，当用户确认无误，即完成整个借还书过程；通过扫码开门的方式，让用户自行取书还书，省去了复杂的机械式传动结构，极大的降低了设备成本和后期维护成本。

需要说明的是，本实用新型所保护的为智能书柜100的具体结构，上述借书或者还书的过程只是为了进一步描述智能书柜100的应用。

综上所述，本实用新型中设置了书籍图像的身份标签，通过对身份标签进行识别，实现对书籍的识别功能，相比于RFID标签，身份标签（图像标签）具有以下优势：1、可粘贴或者直接印刷，极大的节省了人工成本；2、价格低廉，相比于RFID标签成本，身份标签的成本可忽略不计；3、身份标签对使用场景要求更低，不受外界电磁场等环境影响，大大降低了标签失效的概率。

本实用新型中成像平面镜的设置极大的降低了摄像头拍照对空间的要求，对于普遍使用摄像头对目标区域进行直接拍照，受摄像头焦距、广角的影响，往往需要部署多个摄像头或者控制摄像头距离目标区域一定距离，以确保能拍摄范围够大，本实用新型中的技术方案，有效的减少了摄像头数量，同时使得书柜整体内部空间更紧凑、设备体积更小、有效容量更大。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。