Aplikace pro inteligentní správu regálů supermarketů založená na technologii RFID

Technologie v kombinaci s internetem a komunikačními technologiemi lze využít v mnoha průmyslových odvětvích, jako je logistika, výroba a veřejné informační služby. RFID se také široce používá v maloObchodě a postupuje nejrychleji. Pro správu regálů velkých supermarketů je navržen inteligentní systém řízení regálů supermarketů založený na RFID. Radiofrekvenční karta je přiložena ke zboží a veškeré informace o zboží jsou uloženy v centrálním počítači skladu a informace týkající se zboží lze kontrolovat v počítači. Čtečky a antény jsou umístěny na vstupu a výstupu ze skladu a bezdrátové reléové terminály jsou uspořádány podle potřeby pro vytvoření bezdrátové sítě senzorů. Při vstupu a výstupu zboží ze skladu čtečka umístěná na vstupu a výstupu přečte informace na radiofrekvenční kartě připojené ke zboží a přenese je do řídícího centra prostřednictvím bezdrátové senzorové sítě. Tímto způsobem může řídící centrum porozumět vstupu a výstupu zboží v reálném čase a ovládat zboží. Podle prodejní situace bude rozmanitost a množství zboží včas upraveno. Pomáhá vyřešit dva z největších problémů v maloobchodě: zboží, které není skladem, a smrštění. Spotřebitelé přitom mohou vyjít přímo ven, aniž by stáli ve frontě před pokladnou, tlačili vozík plný zboží a počítač u dveří automaticky vytiskne nákupní seznam, čímž zlepší nákupní prostředí a zvýší konkurenceschopnost firmy.

  1

Úvod do technologie radiofrekvenční identifikace (RFID)

Technologie RFID je bezkontaktní technologie automatické identifikace, která ke komunikaci využívá rádiové vlny. Radiofrekvenční identifikační systémy se obecně skládají ze 3 částí: transpondér, čtečka a databázový aplikační software na pozadí. Základním principem je provádění datové komunikace prostřednictvím elektromagnetické vazby nebo indukční vazby mezi čtecí hlavou a štítkem připevněným k objektu pro dosažení bezkontaktní automatické identifikace označených položek. Čtečka posílá instrukce do antény a anténa vysílá rádiové vlny pro "skenování"; radiofrekvenční štítek. Po přijetí signálu radiofrekvenční štítek vrací datovou informaci ve formě rádiových vln, které jsou následně přijímány anténou a dekódovány na data, která může počítač použít.

  2

Celkový rámcový návrh systému

S ohledem na vlastnosti inteligentního řízení regálů ve velkých supermarketech systém zahrnuje především:

RFID identifikační systém, bezdrátová senzorová síť, interakce mezi RFID identifikačním systémem a bezdrátovým terminálem.

2.1 RFID radiofrekvenční identifikační systém

Hlavní funkcí čtečky je číst a zapisovat data do transpondéru přes anténu a komunikovat s hostitelským počítačem. Obecně obsahuje vysokofrekvenční modul, řídicí jednotku a spojovací prvek připojený k transpondéru. Čtečka má navíc další rozhraní pro přenos získaných dat do jiných systémů.

Hardwarový systém čtečky se skládá hlavně ze 4 částí: obvodu rozhraní, řídicí jednotky, radiofrekvenčního modulu a antény, jak je znázorněno na obrázku 1. Hostitelský počítač je připojen k řídicí jednotce čtečky přes obvod rozhraní a posílá do řídicí jednotky příkazy pro čtení/zápis a další příkazy. Příjem dat a provozních zpráv z řídicího modulu. Řídicí jednotka je připojena k radiofrekvenčnímu modulu a hlavní program běžící na řídicí jednotce řídí činnost radiofrekvenčního modulu podle konkrétních podmínek. Radiofrekvenční modul moduluje data a posílá je do transpondéru přes anténu a demoduluje zpětný signál transpondéru přijatý z antény.

Čtecí radiofrekvenční modul využívá bezkontaktní čip IC karty FM1725 společnosti Fudan Microelectronics Company, který doplňuje funkce modulace a demodulace dat a usměrňuje a vysílá signály radiofrekvenční modulace. Vysílací část uvnitř čipu FM1725 může přímo řídit antény na malé provozní vzdálenosti bez přidání aktivních obvodů, zatímco část přijímače poskytuje spolehlivý demodulační a dekódovací obvod. Jeho sekce digitálního zpracování převádí paralelní data na sériová, podporuje kontrolu generovaných rámců, generuje a kontroluje kontroly parity a CRC a bitové kódování a zpracování. Kromě toho FM1725 také poskytuje rozhraní kompatibilní s SPI a jeho paralelní rozhraní lze přímo připojit k8bitový MCU.

Řídicí jednotka čtečky využívá vysoce výkonný 8bitový mikrokontrolér AT 89S52 od společnosti ATMEL. Zodpovídá především za běh programu čtení a zápisu karty, poskytování řídicího signálu čipu FM1725 a dokončení datové komunikace s hostitelským počítačem nebo sítí přes rozhraní RS232. Mikrokontrolér obsahuje 8K-byte Flash programovou paměť pouze pro čtení, která je dostatečně velká pro zápis programu pro řízení a ovládání radiofrekvenčního čipu FM1725. Není potřeba připojovat další externí úložná zařízení, což zjednodušuje návrh obvodu a zlepšuje spolehlivost obvodu.

Radiofrekvenční karta využívá pasivní standardní IC kartu Mifar e MF1 IC S50. V kartě je 8Kbitová EEPROM, která je úložištěm dat. Data lze číst a zapisovat přes anténu čtečky.

Základní průběh činnosti je znázorněn na obrázku 2. Uživatel nejprve zapíše informace na kartu MF1 IC S50 prostřednictvím čtečky. Když se karta MF1IC S50 dostane do pracovního rozsahu antény čtečky, karta se aktivuje a čtečka odešle na kartu přečtený datový signál. Karta odešle přes anténu zadaná data v paměťové jednotce do čtečky podle přijatého načteného datového signálu a čtečka pak odešle data do hostitelského počítače nebo sítě přes rozhraní RS232.