Supermarketin älykäs hyllynhallintasovellus, joka perustuu RFID-tekniikkaan

Teknologiaa yhdistettynä Internetiin ja viestintäteknologiaan voidaan käyttää monilla toimialoilla, kuten logistiikassa, valmistuksessa ja julkisissa tietopalveluissa. RFID:tä on käytetty laajasti myös vähittäiskaupassa ja se etenee nopeimmin. Suurten supermarkettien hyllynhallintaan ehdotetaan RFID-pohjaista älykästä hyllynhallintajärjestelmää. Radiotaajuuskortti on kiinnitetty tavaroihin ja kaikki tavaratiedot on tallennettu varaston keskustietokoneelle ja tavaraan liittyvät tiedot voidaan tarkistaa tietokoneelta. Lukijat ja antennit sijoitetaan varaston sisään- ja uloskäyntiin ja langattomat relepäätteet on järjestetty tarpeen mukaan muodostamaan langaton anturiverkko. Tavaroiden saapuessa varastoon ja sieltä poistuessa sisään- ja ulostuloon sijoitettu lukija lukee tavaraan kiinnitetyn radiotaajuuskortin tiedot ja välittää ne hallintakeskukseen langattoman anturiverkon kautta. Tällä tavalla hallintakeskus voi ymmärtää tavaroiden saapumisen ja poistumisen reaaliajassa ja hallita tavarat. Myyntitilanteen mukaan tavaroiden valikoimaa ja määrää mukautetaan ajoissa. Auttaa ratkaisemaan kaksi vähittäiskaupan suurinta ongelmaa: loppuneet tuotteet ja kutistuminen. Samalla kuluttajat voivat mennä suoraan ulos jonottamatta kassan eteen, työntää kärryä täynnä tavaroita ja ovella oleva tietokone tulostaa automaattisesti ostoslistan, mikä parantaa ostosympäristöä ja lisää yrityksen kilpailukykyä. .

  1

Johdatus radiotaajuiseen tunnistusTekniikkaan (RFID)

RFID-tekniikka on kosketukseton automaattinen tunnistustekniikka, joka käyttää radioaaltoja viestintään. Radiotaajuustunnistusjärjestelmät koostuvat yleensä kolmesta osasta: transponderi, lukija ja taustatietokantasovellusohjelmisto. Perusperiaate on suorittaa tietoliikenne sähkömagneettisen kytkennän tai induktiivisen kytkennän kautta lukupään ja esineeseen kiinnitetyn tunnisteen välillä, jotta saavutetaan kosketukseton automaattinen merkittyjen kohteiden tunnistaminen. Lukija lähettää ohjeet antennille, ja antenni lähettää radioaaltoja "skannaamaan" radiotaajuustunniste. Vastaanotettuaan signaalin radiotaajuustunniste palauttaa datainformaation radioaaltojen muodossa, jotka sitten vastaanotetaan antennilla ja dekoodataan tiedoksi, jota tietokone voi käyttää.

  2

Järjestelmän yleinen kehysrakenne

Suurten supermarkettien älykkään hyllynhallinnan ominaisuudet huomioon ottaen järjestelmä sisältää pääasiassa:

RFID-tunnistusjärjestelmä, langaton anturiverkko, RFID-tunnistusjärjestelmän ja langattoman päätelaitteen välinen vuorovaikutus.

2.1 RFID-radiotaajuustunnistusjärjestelmä

Lukijan päätehtävä on lukea ja kirjoittaa dataa transponderiin antennin kautta ja kommunikoida isäntätietokoneen kanssa. Se sisältää yleensä radiotaajuusmoduulin, ohjausyksikön ja transponderiin kytketyn kytkentäelementin. Lisäksi lukijassa on lisärajapintoja hankitun tiedon siirtämiseksi muihin järjestelmiin.

Lukijalaitteisto koostuu pääasiassa neljästä osasta: liitäntäpiiri, ohjausyksikkö, radiotaajuusmoduuli ja antenni, kuten kuvassa 1. Isäntätietokone on kytketty lukijan ohjausyksikköön liitäntäpiirin kautta ja lähettää lue/kirjoita korttia ja muita komentoja ohjausyksikköön. Vastaanota tietoja ja toimintaraportteja ohjausmoduulista. Ohjausyksikkö on kytketty radiotaajuusmoduuliin ja ohjausyksikössä käynnissä oleva pääohjelma ohjaa radiotaajuusmoduulin toimintaa tiettyjen ehtojen mukaan. Radiotaajuusmoduuli moduloi dataa ja lähettää sen transponderille antennin kautta sekä demoduloi antennista vastaanotetun transponderin paluusignaalin.

Lukijan radiotaajuusmoduuli käyttää Fudan Microelectronics Companyn kontaktitonta FM1725 IC-korttisirua, joka suorittaa tiedon moduloinnin ja demoduloinnin toiminnot sekä tasaa ja lähettää radiotaajuusmodulaatiosignaaleja. FM1725-sirun sisällä oleva lähetinosa voi ohjata antenneja suoraan lähelle toimintaetäisyyksiä lisäämättä aktiivisia piirejä, kun taas vastaanotinosa tarjoaa luotettavan demodulointi- ja dekoodauspiirin. Sen digitaalinen käsittelyosa muuntaa rinnakkaiset tiedot sarjamuotoisiksi, tukee luotujen kehysten tarkistusta, generoi ja tarkistaa pariteetti- ja CRC-tarkistukset sekä bittikoodauksen ja -käsittelyn. Lisäksi FM1725 tarjoaa myös SPI-yhteensopivan liitännän, ja sen rinnakkaisliitäntä voidaan kytkeä suoraan thän 8-bittinen MCU.

Lukijan ohjausyksikkö käyttää ATMEL Companyn valmistamaa korkean suorituskyvyn 8-bittistä mikro-ohjainta AT 89S52. Se vastaa pääasiallisesti kortin luku- ja kirjoitusohjelman suorittamisesta, FM1725-sirun ohjaussignaalin toimittamisesta ja tiedonsiirrosta isäntätietokoneen tai verkon kanssa RS232-liitännän kautta. Mikrokontrollerissa on 8K-tavuinen Flash-vain luku -ohjelmamuisti, joka on tarpeeksi suuri FM1725-radiotaajuussirun ohjaamiseen ja ohjaukseen tarkoitetun ohjelman kirjoittamiseen. Muita ulkoisia tallennuslaitteita ei tarvitse kytkeä, mikä yksinkertaistaa piirisuunnittelua ja parantaa piirien luotettavuutta.

Radiotaajuuskortti käyttää passiivista Mifar e -standardin IC-korttia MF1 IC S50. Kortissa on 8K-bittinen EEPROM, joka on tiedon tallennusväline. Tietoja voidaan lukea ja kirjoittaa lukijan antennin kautta.

Perustoimintojen kulku on esitetty kuvassa 2. Käyttäjä kirjoittaa ensin tiedot MF1 IC S50 -korttiin lukijan kautta. Kun MF1IC S50 -kortti tulee lukijan antennin toiminta-alueelle, kortti aktivoituu ja lukija lähettää lukudatasignaalin kortille. Kortti lähettää muistiyksikössä määritellyt tiedot lukijalle antennin kautta vastaanotetun lukudatasignaalin mukaisesti, minkä jälkeen lukija lähettää tiedot isäntätietokoneeseen tai verkkoon RS232-liitännän kautta.