Έξυπνη εφαρμογή διαχείρισης ραφιών σούπερ μάρκετ βασισμένη στην τεχνολογία RFID

Η τεχνολογία σε συνδυασμό με το Διαδίκτυο και την τεχνολογία επικοινωνίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλούς κλάδους όπως η εφοδιαστική, η κατασκευή και οι δημόσιες υπηρεσίες πληροφοριών. Το RFID έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανία λιανικής και προχωρά με τον ταχύτερο ρυθμό. Ένα έξυπνο σύστημα διαχείρισης ραφιών σούπερ μάρκετ, βασισμένο σε RFID, προτείνεται για τη διαχείριση ραφιών μεγάλων σούπερ μάρκετ. Η κάρτα ραδιοσυχνοτήτων είναι προσαρτημένη στα εμπορεύματα και όλες οι πληροφορίες των προϊόντων αποθηκεύονται στον κεντρικό υπολογιστή της αποθήκης και οι πληροφορίες που σχετίζονται με τα εμπορεύματα μπορούν να ελεγχθούν στον υπολογιστή. Οι αναγνώστες και οι κεραίες τοποθετούνται στην είσοδο και την έξοδο της αποθήκης και τα τερματικά ασύρματου ρελέ τοποθετούνται ανάλογα με τις ανάγκες για να σχηματίσουν ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων. Όταν τα εμπορεύματα εισέρχονται και εξέρχονται από την αποθήκη, ο αναγνώστης που τοποθετείται στην είσοδο και την έξοδο θα διαβάσει τις πληροφορίες στην κάρτα ραδιοσυχνοτήτων που είναι συνδεδεμένη με τα εμπορεύματα και θα τις μεταδώσει στο κέντρο διαχείρισης μέσω του ασύρματου δικτύου αισθητήρων. Με αυτόν τον τρόπο, το κέντρο διαχείρισης μπορεί να κατανοήσει την είσοδο και την έξοδο των αγαθών σε πραγματικό χρόνο και να κυριαρχήσει στα αγαθά. Σύμφωνα με την κατάσταση των πωλήσεων, η ποικιλία και η ποσότητα των εμπορευμάτων θα προσαρμοστούν έγκαιρα. Βοηθά στην επίλυση δύο από τα μεγαλύτερα προβλήματα στο λιανικό εμπόριο: είδη που δεν είναι διαθέσιμα και συρρίκνωση. Ταυτόχρονα, οι καταναλωτές μπορούν να βγουν απευθείας έξω χωρίς να κάνουν ουρά μπροστά στο ταμείο, να σπρώχνουν ένα καλάθι γεμάτο αγαθά και ο υπολογιστής στην πόρτα θα εκτυπώσει αυτόματα μια λίστα αγορών, βελτιώνοντας το περιβάλλον αγορών και αυξάνοντας την ανταγωνιστικότητα της εταιρείας .

  1

Εισαγωγή στην τεχνολογία αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων (RFID)

Η τεχνολογία RFID είναι μια τεχνολογία αυτόματης αναγνώρισης χωρίς επαφή που χρησιμοποιεί ραδιοκύματα για την επικοινωνία. Τα συστήματα αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων αποτελούνται γενικά από 3 μέρη: αναμεταδότη, αναγνώστη και λογισμικό εφαρμογής βάσης δεδομένων φόντου. Η βασική αρχή είναι να εκτελείται η επικοινωνία δεδομένων μέσω ηλεκτρομαγνητικής σύζευξης ή επαγωγικής σύζευξης μεταξύ της κεφαλής ανάγνωσης και της ετικέτας που είναι προσαρτημένη στο αντικείμενο για να επιτευχθεί αυτόματη αναγνώριση χωρίς επαφή των στοιχείων με ετικέτα. Ο αναγνώστης στέλνει οδηγίες στην κεραία και η κεραία στέλνει ραδιοκύματα για "σάρωση"; την ετικέτα ραδιοσυχνοτήτων. Μετά τη λήψη του σήματος, η ετικέτα ραδιοσυχνότητας επιστρέφει τις πληροφορίες δεδομένων με τη μορφή ραδιοκυμάτων, τα οποία στη συνέχεια λαμβάνονται από την κεραία και αποκωδικοποιούνται σε δεδομένα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τον υπολογιστή.

  2

Ο συνολικός σχεδιασμός πλαισίου του συστήματος

Λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά της έξυπνης διαχείρισης ραφιών σε μεγάλα σούπερ μάρκετ, το σύστημα περιλαμβάνει κυρίως:

Σύστημα αναγνώρισης RFID, ασύρματο δίκτυο αισθητήρων, αλληλεπίδραση μεταξύ συστήματος αναγνώρισης RFID και ασύρματου τερματικού.

2.1 Σύστημα αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων RFID

Η κύρια λειτουργία του αναγνώστη είναι να διαβάζει και να γράφει δεδομένα στον αναμεταδότη μέσω της κεραίας και να επικοινωνεί με τον κεντρικό υπολογιστή. Γενικά περιέχει μια μονάδα ραδιοσυχνοτήτων, μια μονάδα ελέγχου και ένα στοιχείο ζεύξης συνδεδεμένο με τον αναμεταδότη. Επιπλέον, ο αναγνώστης διαθέτει πρόσθετες διεπαφές για τη μετάδοση των αποκτηθέντων δεδομένων σε άλλα συστήματα.

Το σύστημα υλικού ανάγνωσης αποτελείται κυρίως από 4 μέρη: κύκλωμα διασύνδεσης, μονάδα ελέγχου, μονάδα ραδιοσυχνοτήτων και κεραία, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Ο κεντρικός υπολογιστής συνδέεται με τη μονάδα ελέγχου του αναγνώστη μέσω του κυκλώματος διασύνδεσης και στέλνει ανάγνωση/εγγραφή κάρτας και άλλες εντολές στη μονάδα ελέγχου. Λάβετε δεδομένα και αναφορές λειτουργίας από τη μονάδα ελέγχου. Η μονάδα ελέγχου είναι συνδεδεμένη στη μονάδα ραδιοσυχνοτήτων και το κύριο πρόγραμμα που εκτελείται στη μονάδα ελέγχου ελέγχει τη λειτουργία της μονάδας ραδιοσυχνοτήτων σύμφωνα με συγκεκριμένες συνθήκες. Η μονάδα ραδιοσυχνοτήτων διαμορφώνει τα δεδομένα και τα στέλνει στον αναμεταδότη μέσω της κεραίας και αποδιαμορφώνει το σήμα επιστροφής του αναμεταδότη που λαμβάνεται από την κεραία.

Η μονάδα ανάγνωσης ραδιοσυχνοτήτων χρησιμοποιεί το τσιπ κάρτας IC χωρίς επαφή FM1725 της Fudan Microelectronics Company, το οποίο ολοκληρώνει τις λειτουργίες διαμόρφωσης και αποδιαμόρφωσης δεδομένων και διορθώνει και εκπέμπει σήματα διαμόρφωσης ραδιοσυχνοτήτων. Το τμήμα πομπού μέσα στο τσιπ FM1725 μπορεί να οδηγεί απευθείας τις κεραίες σε κοντινές αποστάσεις λειτουργίας χωρίς να προσθέτει ενεργά κυκλώματα, ενώ το τμήμα του δέκτη παρέχει ένα αξιόπιστο κύκλωμα αποδιαμόρφωσης και αποκωδικοποίησης. Το τμήμα ψηφιακής επεξεργασίας του μετατρέπει παράλληλα δεδομένα σε σειριακά, υποστηρίζει τον έλεγχο των δημιουργούμενων πλαισίων, δημιουργεί και ελέγχει ελέγχους ισοτιμίας και CRC, καθώς και κωδικοποίηση και επεξεργασία bit. Επιπλέον, το FM1725 παρέχει επίσης μια διασύνδεση συμβατή με SPI και η παράλληλη διεπαφή του μπορεί να συνδεθεί απευθείας σε tαυτός 8-bit MCU.

Η μονάδα ελέγχου του αναγνώστη υιοθετεί τον υψηλής απόδοσης μικροελεγκτή 8-bit AT 89S52 που παράγεται από την ATMEL Company. Είναι κυρίως υπεύθυνο για την εκτέλεση του προγράμματος ανάγνωσης και εγγραφής της κάρτας, την παροχή του σήματος ελέγχου του τσιπ FM1725 και την ολοκλήρωση της επικοινωνίας δεδομένων με τον κεντρικό υπολογιστή ή το δίκτυο μέσω της διεπαφής RS232. Ο μικροελεγκτής περιέχει μια μνήμη προγράμματος Flash 8K-byte μόνο για ανάγνωση, η οποία είναι αρκετά μεγάλη για να γράψει το πρόγραμμα για την οδήγηση και τον έλεγχο του τσιπ ραδιοσυχνοτήτων FM1725. Δεν χρειάζεται να συνδέσετε άλλες εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης, απλοποιώντας τη σχεδίαση του κυκλώματος και βελτιώνοντας την αξιοπιστία του κυκλώματος.

Η κάρτα ραδιοσυχνοτήτων χρησιμοποιεί την τυπική παθητική κάρτα IC Mifar e MF1 IC S50. Υπάρχει μια EEPROM 8K-bit στην κάρτα, η οποία είναι ο φορέας αποθήκευσης δεδομένων. Τα δεδομένα μπορούν να διαβαστούν και να γραφτούν μέσω της κεραίας του αναγνώστη.

Η βασική ροή λειτουργίας φαίνεται στο Σχήμα 2. Ο χρήστης πρώτα γράφει πληροφορίες στην κάρτα MF1 IC S50 μέσω της συσκευής ανάγνωσης. Όταν μια κάρτα MF1IC S50 εισέρχεται στο εύρος εργασίας της κεραίας της συσκευής ανάγνωσης, η κάρτα ενεργοποιείται και η συσκευή ανάγνωσης στέλνει ένα σήμα δεδομένων ανάγνωσης στην κάρτα. Η κάρτα στέλνει τα καθορισμένα δεδομένα στη μονάδα αποθήκευσης στη συσκευή ανάγνωσης μέσω της κεραίας σύμφωνα με το λαμβανόμενο σήμα δεδομένων ανάγνωσης και στη συνέχεια η συσκευή ανάγνωσης στέλνει τα δεδομένα στον κεντρικό υπολογιστή ή το δίκτυο μέσω της διεπαφής RS232.