Приложение для интеллектуального управления полками супермаркета на основе технологии RFID

Технологии в сочетании с Интернетом и коммуникационными технологиями могут использоваться во многих отраслях, таких как логистика, производство и общественные информационные услуги. RFID также широко используется в розничной торговле и развивается быстрее всего. Для управления полками крупных супермаркетов предлагается интеллектуальная система управления полками супермаркетов на основе RFID. Радиочастотная карта прикрепляется к товарам, и вся информация о товарах хранится в центральном компьютере склада, а информация, связанная с товарами, может быть проверена в компьютере. Считыватели и антенны размещаются на входе и выходе склада, а беспроводные релейные терминалы располагаются по мере необходимости для формирования беспроводной сенсорной сети. Когда товары поступают на склад и покидают его, считыватель, размещенный на входе и выходе, считывает информацию на радиочастотной карте, прикрепленной к товарам, и передает ее в центр управления через беспроводную сенсорную сеть. Таким образом, центр управления может понимать поступление и выбытие товаров в режиме реального времени и управлять товарами. В зависимости от ситуации с продажами ассортимент и количество товаров будут своевременно корректироваться. Помогает решить две самые большие проблемы в розничной торговле: отсутствие товаров на складе и усадка. В то же время потребители могут выйти напрямую, не стоя в очереди перед кассой, толкая тележку, полную товаров, а компьютер у двери автоматически распечатает список покупок, улучшая среду для покупок и повышая конкурентоспособность компании.

  1

Введение в технологию радиочастотной идентификации (RFID)

Технология RFID — это бесконтактная автоматическая технология идентификации, которая использует радиоволны для связи. Системы радиочастотной идентификации обычно состоят из 3 частей: транспондера, считывателя и фонового программного обеспечения для работы с базой данных. Основной принцип заключается в выполнении передачи данных посредством электромагнитной связи или индуктивной связи между считывающей головкой и меткой, прикрепленной к объекту, для достижения бесконтактной автоматической идентификации помеченных предметов. Считыватель посылает инструкции на антенну, а антенна посылает радиоволны для «сканирования» радиочастотная метка. После получения сигнала радиочастотная метка возвращает информацию о данных в виде радиоволн, которые затем принимаются антенной и декодируются в данные, которые могут быть использованы компьютером.

  2

Общая структура конструкции системы

Ввиду особенностей интеллектуального управления полками в крупных супермаркетах система в основном включает в себя:

Система идентификации RFID, беспроводная сенсорная сеть, взаимодействие между системой идентификации RFID и беспроводным терминалом.

2.1 Система радиочастотной идентификации RFID

Основной функцией считывателя является считывание и запись данных на транспондер через антенну и связь с главным компьютером. Обычно он содержит радиочастотный модуль, блок управления и элемент связи, подключенный к транспондеру. Кроме того, считыватель имеет дополнительные интерфейсы для передачи полученных данных в другие системы.

Аппаратная система считывателя в основном состоит из 4 частей: интерфейсной схемы, блока управления, радиочастотного модуля и антенны, как показано на рисунке 1. Хост-компьютер подключен к блоку управления считывателя через интерфейсную схему и отправляет команды чтения/записи карты и другие команды на блок управления. Получает данные и отчеты о работе от модуля управления. Блок управления подключен к радиочастотному модулю, а основная программа, запущенная на блоке управления, управляет работой радиочастотного модуля в соответствии с конкретными условиями. Радиочастотный модуль модулирует данные и отправляет их на транспондер через антенну и демодулирует ответный сигнал транспондера, полученный от антенны.

Радиочастотный модуль считывателя использует бесконтактный чип IC-карты FM1725 компании Fudan Microelectronics, который выполняет функции модуляции и демодуляции данных, а также выпрямляет и передает сигналы радиочастотной модуляции. Передающая часть внутри чипа FM1725 может напрямую управлять антеннами на близких рабочих расстояниях без добавления активных цепей, в то время как приемная часть обеспечивает надежную схему демодуляции и декодирования. Ее цифровая секция обработки преобразует параллельные данные в последовательные, поддерживает проверку сгенерированных кадров, генерирует и проверяет четность и проверки CRC, а также кодирование и обработку битов. Кроме того, FM1725 также обеспечивает интерфейс, совместимый с SPI, и его параллельный интерфейс может быть напрямую подключен к 8-битному микроконтроллеру.

Блок управления считывателя использует высокопроизводительный 8-битный микроконтроллер AT 89S52 производства компании ATMEL. Он является основнымly отвечает за запуск программы чтения и записи карты, предоставление управляющего сигнала чипа FM1725 и завершение обмена данными с хост-компьютером или сетью через интерфейс RS232. Микроконтроллер содержит 8-байтную флэш-память только для чтения, которая достаточно велика для записи программы для управления и контроля радиочастотного чипа FM1725. Нет необходимости подключать другие внешние запоминающие устройства, что упрощает конструкцию схемы и повышает надежность схемы.

Радиочастотная карта использует пассивную стандартную карту Mifar e IC MF1 IC S50. На карте имеется 8-килобитная EEPROM, которая является носителем данных. Данные можно считывать и записывать через антенну считывателя.

Основной поток операций показан на рисунке 2. Сначала пользователь записывает информацию на карту MF1 IC S50 через считыватель. Когда карта MF1IC S50 попадает в зону действия антенны считывателя, карта активируется, и считыватель посылает сигнал считывания данных на карту. Карта посылает указанные данные в блоке хранения на считыватель через антенну в соответствии с полученным сигналом считывания данных, а считыватель затем посылает данные на хост-компьютер или в сеть через интерфейс RS232.