CN109523691B - 一种无人超市货架监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人超市货架监控装置，摄像头；处理器，与所述摄像头的外接串口相耦接，在摄像头拍摄到图像后将所述图像上传至与其通信连接的后台服务器；通信模块一，与所述处理器相耦接；拨码开关K2，具有一个输入端和一个输出端，其输入端耦接于直流电VIN，其输出端依次串接一电感R19、一电容C6后接地；P沟道MOS管Q2，其栅极G耦接于电感R19和电容C6之间，其源极S耦接于直流电VIN；DC‑DC同步降压转换器；NPN三极管Q1，其集电极C耦接于所述P沟道MOS管Q2的栅极G，其基极B串接一电阻R1后耦接于所述处理器的电源控关端PWR_HOLD；RTC闹钟芯片；本发明实现了超低功耗的货架物品数量监控，并具有补货提醒功能，具有功耗低、识别精准、安装便捷的优点。

Description

一种无人超市货架监控装置

技术领域

本发明涉及自动售货领域，更具体地说，它涉及一种无人超市货架监控装置。

背景技术

随着技术上的革新及人民消费方式的不断升级，市场上逐渐产生了多种多样的无人售货方式。比如，无人货架指用一个货架，放一些吃的喝的东西，贴上二维码，先付钱再出货，全凭自觉，无人自售。这无人货架并不是最新概念，在很早之前就已经问世的自动售卖机，常见于地铁站，办公室，学校等地方，其实就是无人售货。无营业员超市，又称为无人超市。负责收钱的不是营业员，而是一个保险箱或者投币盒。顾客选购商品后，按照上面的标价把钱投到保险箱或者投币盒，一笔生意就完成了。

在公告号为CN207895532U的中国专利中公开了一种具有报警功能的无人货架，无人货架包括货架本体及控制系统；控制系统包括压力传感器、报警装置及控制中心，货架本体的正面设有至少一货架排，货架排上设有至少一货物放置区，每个货物放置区的前方设有与相关货物相对应的待扫描码，每个货物放置区的底部设有对应的压力传感器，控制中心上设有与移动终端通信连接的无线接收端，控制中心分别与压力传感器及报警装置电连接；当未经移动终端扫描待扫描码付款而直接拿走货物时，压力传感器检测到这一信号并传送至控制中心，控制中心启动报警装置进行报警动作。该实用新型提供了一种具有报警功能的无人货架，能够基本解决商品盗损率的问题，从而给无人货架的市场推广带来便利。某种程度上也可以起到监控剩余物品数量的作用。但因为每个货物放置区的底部都要设有对应的压力传感器布设，使其面临着电路布设复杂、成本大的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无人超市货架监控装置，可以实现对货架上剩余物品数量进行精准的数量监控，并能及时地向管理员发起补货提醒，且布设简单、成本较低。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种无人超市货架监控装置，包括：

摄像头，具有用于信息传输和控制的外接串口；

处理器，与所述摄像头的外接串口相耦接，用于控制所述摄像头的拍照，并在摄像头拍摄到图像后将所述图像上传至与其通信连接的后台服务器；

通信模块一，与所述处理器相耦接，用于建立处理器对外的通信连接；

拨码开关K2，具有一个输入端和一个输出端，其输入端耦接于直流电VIN，其输出端依次串接一电感R19、一电容C6后接地；

P沟道MOS管Q2，其栅极G耦接于电感R19和电容C6之间，其源极S耦接于直流电VIN；

DC-DC同步降压转换器，具有控制端EN1、电源输入端U18、电源输出端SW1、电源输出端SW2，其控制端EN1耦接于所述拨码开关K2的输出端，其电源输入端U18耦接于所述P沟道MOS管Q2的漏极D，其电源输出端SW1、电源输出端SW2用于输出降压后的不同供电电源并耦接于所述处理器；

NPN三极管Q1，其发射极E接地，其集电极C耦接于所述P沟道MOS管Q2的栅极G，其基极B串接一电阻R1后耦接于所述处理器的电源控关端PWR_HOLD，在所述处理器导通后其导通基极B，用于在处理器导通基极B时保持导通P沟道MOS管Q2；

RTC闹钟芯片，具有唤醒输出端FOUT、串行时钟线端I2C1_SCL、串行数据线端I2C1_SDA，串行时钟线端I2C1_SCL、串行数据线端I2C1_SDA用于设定闹钟和双向传输数据并耦接于所述处理器，其唤醒输出端FOUT耦接于所述P沟道MOS管Q2的栅极G。

通过采用上述技术方案，实现了超低功耗的货架物品数量监控，并具有补货提醒功能；平时的时候无人超市货架监控装置是关机状态的，不耗电，只有RTC闹钟用单独的纽扣电池来供电保持运转，功耗很低，当到达预设待机时间间隔后RTC闹钟唤醒无人超市货架监控装置开机，无人超市货架监控装置按预设的程序进行拍照并上传，通过后台服务器来识别数量，生成相应的数量报表，而当对应类别的物品数量低于预设值时再发送给管理终端，提醒管理员来及时补货，实现物联网监控化、精准识别；在布设无人超市货架监控装置的时候，只需将其安装在货架的对面并朝向货架即可，不需额外的货架布线，非常便捷且节约成本。无人超市货架监控装置的外壳只有一个普通手机大小，并通过锂电池供电，定时充电即可。

进一步的，所述处理器耦接着红外传感器，当所述红外传感器检测到前方有人体遮挡时向所述处理器输出一高电平信号；

所述无人超市货架监控装置开机后，所述处理器在执行预设的拍照程序之前，所述红外传感器先感应其前方是否有人体遮挡，当所述红外传感器检测到前方有人体遮挡时，所述处理器暂停拍摄照片的程序，等到所述红外传感器检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序。

通过采用上述技术方案，避免了在有人站在货架前会遮挡住摄像头的镜头，导致拍摄的照片是无效的，识别出无效的货物数量，引起报表数据的错误，所以通过上述技术的设置，只要有人在的时候先暂停，等人走后再拍摄，能准确拍摄到货架完整的原貌，使得货物数量识别更加准确。避免误报的问题。

进一步的，所述处理器耦接着超声波传感器，当所述超声波传感器检测到前方有人体遮挡时向所述处理器输出一高电平信号；

所述无人超市货架监控装置开机后，所述处理器在执行预设的拍照程序之前，所述超声波传感器先感应其前方是否有人体遮挡，当所述超声波传感器检测到前方有人体遮挡时，所述处理器暂停拍摄照片的程序，等到所述超声波传感器检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序。

通过采用上述技术方案，避免了在有人站在货架前会遮挡住摄像头的镜头，导致拍摄的照片是无效的，识别出无效的货物数量，引起报表数据的错误，所以通过上述技术的设置，只要有人在的时候先暂停，等人走后再拍摄，能准确拍摄到货架完整的原貌，使得货物数量识别更加准确。避免误报的问题。

进一步的，拨码开关K2的输入端串接一TVS管R13后接地。

通过采用上述技术方案，当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1*10^-12秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。

进一步的，RTC闹钟芯片还具有电源输入端VDD，电源输入端VDD串接一电阻R26、纽扣电池B2后接地，同时电源输入端VDD串接一电容C2后接地。

通过采用上述技术方案，通过纽扣电池B2作为独立用电电源，可靠性高，且实现与处理器借用的锂电池电源隔开，比较节能，且可以准确激活处理器唤醒工作。

进一步的，所述处理器的处理芯片为Hi3516EV100型号的海思芯片。

通过采用上述技术方案，实现拍照数据的高性能处理及传输。

进一步的，所述RTC闹钟的芯片为ISL1208型号的时钟芯片。

通过采用上述技术方案，ISL1208型号的时钟芯片能够很好的适配Hi3516EV100型号的海思芯片，实现闹钟设定。

进一步的，DC-DC同步降压转换器为MP2122型号的同步直流对直流降压转换器。

通过采用上述技术方案，MP2122型号的同步直流对直流降压转换器，在2.7V~6V之输入电压范围可提供最低0.608V可调输出电压及最大2A电流输出，内部同步低导通阻抗电源开关提升效能并免除簘特基二极管外部组件。以及具有180°相移操作（180° Phase-Shifted Operation）、100%占空比操作（100% Duty-Cycle Operation）、Cycle-by-Cycle过电流保护、短路保护及过温保护的产品特性。

进一步的，当所述红外传感器检测到前方有人体遮挡时其信号输出端S_out输出一高电平信号；

延迟电路，其输入端耦接于红外传感器的信号输出端S_out，用于延迟红外传感器的信号输出端S_out输出的信号，并在其输出端输出一延迟信号；

非门NOT，其输入端耦接于红外传感器的信号输出端S_out；

与门AND，其具有两个输入端和一个输出端，其两个输入端分别耦接于延迟电路、非门NOT的输出端；

P沟道MOS管Q3，其栅极G耦接于与门AND的输出端，其源极S耦接于直流电VIN，其漏极D耦接于DC-DC同步降压转换器的电源输入端U18。

通过采用上述技术方案，这个是应对货架使用频次高或销售量大的场所，货物上的货物容易快速销售完，另外还有那种某个时间段集中消费人群来的情景，比如早中晚饭的1个小时内，会突然后大量的人来消费，就需要更加快速、准确的识别货物有没有缺，还有多少，及时提醒管理员来完成补货，为后面的销售更加顺畅，提高消费者的体验，所以我们一般预设货物剩余数量可能不是0的时候，可能是5个的时候就发补货提醒；为了应对这种需求，我们抓住一个特征，货物之所以减少是人们来货架前消费，人来货架前遮挡住红外传感器后一般离开后就完成了消费，货物会减少，所以我们一方面设置有个较长周期的预设待机时间间隔来定时拍照，比如3个小时，然后在此基础上，当有人来货架前遮挡住红外传感器、再离开后，P沟道MOS管Q3导通DC-DC同步降压转换器、处理器，就触发并唤醒无人超市货架监控装置对货架进行抓拍，及时了解到货物的剩余数量。管理员也可以更加及时地了解到货架的剩余数量，且也实现了较大程度上的节能。人少的时候不用还是按着很短的间隔去拍照，所以起到了较大的节能效果。

进一步的，当所述超声波传感器检测到前方有人体遮挡时其信号输出端S_out输出一高电平信号；

延迟电路，其输入端耦接于超声波传感器的信号输出端S_out，用于延迟超声波传感器的信号输出端S_out输出的信号，并在其输出端输出一延迟信号；

非门NOT，其输入端耦接于超声波传感器的信号输出端S_out；

与门AND，其具有两个输入端和一个输出端，其两个输入端分别耦接于延迟电路、非门NOT的输出端；

P沟道MOS管Q3，其栅极G耦接于与门AND的输出端，其源极S耦接于直流电VIN，其漏极D耦接于DC-DC同步降压转换器的电源输入端U18。

通过采用上述技术方案，人来货架前遮挡住超声波传感器后一般离开后就完成了消费，货物会减少，所以我们一方面设置有个较长周期的预设待机时间间隔来定时拍照，比如3个小时，然后在此基础上，当有人来货架前遮挡住超声波传感器、再离开后，P沟道MOS管Q3导通DC-DC同步降压转换器、处理器，就触发并唤醒无人超市货架监控装置对货架进行抓拍，及时了解到货物的剩余数量。管理员也可以更加及时地了解到货架的剩余数量，且也实现了较大程度上的节能。人少的时候不用还是按着很短的间隔去拍照，所以起到了较大的节能效果。

与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）通过无人超市货架监控装置拍照、上传及后台服务器的分析、以及RTC闹钟的定时唤醒无人超市货架监控装置，实现了超低功耗的货架物品数量监控，并具有补货提醒功能，实现物联网监控化、精准识别；在布设无人超市货架监控装置的时候，只需将其安装在货架的对面并朝向货架即可，非常便捷且节约成本；

（2）当所述红外传感器检测到前方有人体遮挡时，所述无人超市货架监控装置暂停拍摄照片的程序，等到所述红外传感器检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序，能准确拍摄到货架完整的原貌，使得货物数量识别更加准确，避免误报的问题；

（3）所述红外传感器检测到前方有人体遮挡时，并在等到所述红外传感器检测到前方再次没有人体遮挡时唤醒所述无人超市货架监控装置开机，执行预设的拍照程序，管理员也可以更加及时地了解到货架的剩余数量，且也实现了较大程度上的节能。

附图说明

图1为实施例一的无人超市货架监控系统的连接示意图；

图2为实施例一的处理模块一的电路连接简图；

图3为实施例一的拨码开关、P沟道MOS管Q3、P沟道MOS管Q2、NPN三极管Q1之间连接的电路图；

图4为实施例一的RTC闹钟的电路图；

图5为实施例一的DC-DC同步降压转换器的电路图；

图6为实施例一的处理器的电路图；

图7为实施例二的处理模块一的电路连接简图；

图8为实施例二的拨码开关、P沟道MOS管Q3、P沟道MOS管Q2、NPN三极管Q1之间连接的电路图。

附图标记：1、无人超市货架监控装置；11、处理模块一；12、拍摄单元；121、摄像头；13、RTC闹钟；14、通信模块一；15、红外传感器；2、后台服务器；21、处理模块二；22、通信模块二；23、存储模块；24、图像识别模块；3、管理终端；31、处理模块三；32、显示单元；33、通信模块三；4、用户终端；5、处理器；6、DC-DC同步降压转换器；7、延迟电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

应理解，可以硬件、软件、固件、中间件、微码或其任何组合来实施本文中所描述的实施例。对于硬件实施方案来说，处理器可实施于以下各项内：一个或一个以上专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数字信号处理装置（DSPD）、可编程逻辑装置（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器、经设计以执行本文中所描述的功能的其它电子单元，或其组合。

当实施例是以软件、固件、中间件或微码、程序代码或码段实施时，其可存储于例如存储组件的机器可读媒体中。码段可表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类，或指令、数据结构或程序语句的任何组合。可通过传递及/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容而将一码段耦合到另一码段或硬件电路。可使用任何合适方式（包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络发射，等等）而传递、转发或发射信息、自变量、参数、数据，等等。

对于软件实施方案来说，本文中所描述的技术可使用执行本文中所描述的功能的模块（例如，程序、函数，等等）来实施。软件代码可存储于存储器单元中且由处理器执行。存储器单元可实施于处理器内或处理器外部，在后一状况下，存储器单元可经由此项技术中已知的各种方式而通信地耦合到处理器。

实施例一，如图1所示，一种无人超市货架监控系统，包括用户终端4、无人超市货架监控装置1、后台服务器2和管理终端3；

无人超市货架监控装置1包括处理模块一11以及与处理模块一11相耦接的拍摄单元12、RTC闹钟13、通信模块一14；

后台服务器2包括处理模块二21以及与处理模块二21相耦接的通信模块二22、存储模块23、图像识别模块24；

管理终端3包括处理模块三31以及与处理模块三31相耦接的显示单元32、通信模块三33；

通信模块二22与通信模块一14、通信模块三33相通信连接；

无人超市货架监控装置1开机后，处理模块一11执行预设的拍照程序，以控制拍摄单元12进行照片拍摄，处理模块一11将拍摄单元12拍摄的照片通过通信模块一14与通信模块二22之间的通信连接发送至后台服务器2处，无人超市货架监控装置1的处理模块一11在校验到上传照片成功后自动关机；

并经处理模块二21将通信模块二22接收到的照片存储在与其耦接的存储模块23；

图像识别模块24再通过对存储模块23存储的最新的一张照片进行图像识别，当识别出货架上的物品数量少于预设数量后，处理模块二21通过通信模块二22与通信模块三33之间的通信连接向管理终端3发送补货提醒信息；

通信模块三33在接收到补货提醒信息后，管理终端3的处理模块三31将补货提醒信息传输显示于显示单元32上；

无人超市货架监控装置1内置的RTC闹钟13每间隔一预设待机时间间隔后重新唤醒无人超市货架监控装置1，无人超市货架监控系统再按上述顺序重复上述方法步骤。

管理终端3可以为智能手机或PC端。管理终端3可以为连接有因特网的PC端，方便大量信息的查看，所述补货提醒信息可以在显示单元32上查看，即屏幕上看，所述补货提醒信息可以从电脑的右下角的弹窗弹出，起到提醒作用。亦可以为现在广泛使用的智能手机，所述补货提醒信息可以在智能手机的APP中提醒、查看。所述补货提醒信息可以在通知栏作为通知信息弹出提醒管理员及时进行补货。智能手机形式还具有便于维护人员在外的及时查看的优点。管理终端3电运行后通信模块三33注册到因特网后，通过因特网与后台服务器2建立SOCKET连接，后台服务器2作为SOCKET的服务端，管理终端3是SOCKET连接的客户端，在建立连接后，后台服务器2和管理终端3就可以通过因特网进行双向数据传输。无人超市货架监控装置1同理，作为后台服务器2SOCKET连接的客户端，在通信模块一14电运行后注册到因特网，与后台服务器2建立SOCKET连接，实现通过因特网进行双向数据传输。后台服务器2与管理终端3、无人超市货架监控装置1之间通过TCP/IP协议进行数据传输。TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。

上述的存储模块23可采用非易失性存储器（nonvolatilememory），不用定期地刷新存储器内容，在断电后其内容仍能保持。

图像的边缘能直接反应物体的轮廓和拓扑结构信息。上述图像识别模块24可采用现有的边缘检测技术来进行物体识别、分类、计数。边缘检测技术是数字图像处理、模式识别、计算机视觉的重要基础之一，可以满足此实施例的实施。

通过采用上述方法步骤，实现了超低功耗的货架物品数量监控，并具有补货提醒功能；其中后台服务器2将接收到的照片先存到存储模块23再调用现有技术中成熟的图像识别功能完成数量、种类识别，容易对接。

所述系统还包括一用户终端4，通信模块一14具体为一个与处理模块一11相耦接的wifi模块；

在对无人超市货架监控装置1设置启动设置时，处理模块一11控制wifi模块发出热点，在用户终端4连接热点后，通过用户终端4的终端界面设置启动设置；

通过用户终端4的终端界面输入的wifi账号、密码和预设待机时间间隔的启动设置，并经用户终端4连接的热点传输给wifi模块；

无人超市货架监控装置1根据wifi模块接收到的wifi账号、密码连接所在区域内的wifi网络，实现与后台服务器2的网络连接；

无人超市货架监控装置1的处理模块一11根据wifi模块接收到的预设待机时间间隔设定到RTC闹钟13内，RTC闹钟13通过每间隔预设待机时间间隔便唤醒无人超市货架监控装置1开机。

所述用户终端4可以为智能手机，而智能手机接收WiFi和使用热点都需经过WiFi模块，相当于无线网卡，可以将其耦接在处理模块一11的接口端，产生热点和连接wifi。通过这种途径，可以通过用户终端4告知无人超市货架监控装置1需要连接的网络的wifi账号、密码，完成网络的连接，数据上网，同时热点数据传输这种便捷传输的途径可以方便快捷的在用户终端4的终端界面上完成启动设置的配置。

无人超市货架监控装置1还包括一正对着拍摄单元12前方的红外传感器15，

无人超市货架监控装置1开机后，处理模块一11在执行预设的拍照程序之前，红外传感器15先感应其前方是否有人体遮挡，当红外传感器15检测到前方有人体遮挡时，处理模块一11暂停拍摄照片的程序，等到红外传感器15检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序。能准确拍摄到货架完整的原貌，使得货物数量识别更加准确。避免误报的问题。

在无人超市货架监控装置1将其拍摄的照片上传至与其通信连接的一后台服务器2时，处理模块一11同时将其设备号与照片相绑定一起发送至后台服务器2，设备号与无人超市货架监控装置1所在地理位置、货架号信息相绑定；

在后台服务器2对存储的最新的一张照片图像识别出货架上的物品的类别及对应类别物品的剩余数量，当其中一类或多类物品剩余数量少于预设数量后，该类的物品处于缺货状态，后台服务器2的处理模块二21读取与该张照片相绑定的无人超市货架监控装置1的设备号，并根据设备号搜索出在存储模块23存储的与该设备号相绑定的无人超市货架监控装置1所在地理位置、货架号信息，处理模块二21将无人超市货架监控装置1所在地理位置、货架号信息、处于缺货状态的物品类别、及对应缺货类别的物品的剩余数量打包成补货提醒信息，后台服务器2的通信模块二22再将补货提醒信息发送至管理终端3处。

管理员通过打包发送来的无人超市货架监控装置1所在地理位置、货架号信息、处于缺货状态的物品类别、及对应缺货类别的物品的剩余数量的补货提醒信息，即可快速知道缺货的物品及数量，做好准备，且在送货、补货的时候可以准确补充到对应的货架，方便送货，这个对于连锁型的营业点来说补货提醒就非常便捷、精准，方便查看。

所述拍摄单元12为用于拍摄所述无人超市货架监控装置前方货架图像的摄像头121。

下面再对处理模块一11进行详细公开，如图2和图3所示，上述处理模块一11包括：

处理器5，与所述摄像头121相耦接实现二者信号连接，用于控制所述摄像头121的拍照，并在摄像头121拍摄到图像后将所述图像上传至与其通信连接的后台服务器2；

通信模块一14，与所述处理器5相耦接，用于建立处理器5对外的通信连接；

拨码开关K2，具有一个输入端和一个输出端，其输入端耦接于直流电VIN，其输出端依次串接一电感R19、一电容C6后接地；

P沟道MOS管Q2，其栅极G耦接于电感R19和电容C6之间，其源极S耦接于直流电VIN；

如图2和图5所示，DC-DC同步降压转换器6，具有控制端EN1、电源输入端U18、电源输出端SW1、电源输出端SW2，其控制端EN1耦接于所述拨码开关K2的输出端，其电源输入端U18耦接于所述P沟道MOS管Q2的漏极D，其电源输出端SW1、电源输出端SW2用于输出降压后的不同供电电源并耦接于所述处理器5；

如图2和图3所示，NPN三极管Q1，其发射极E接地，其集电极C耦接于所述P沟道MOS管Q2的栅极G，其基极B串接一电阻R1后耦接于所述处理器5的电源控关端PWR_HOLD，在所述处理器5导通后其导通基极B，用于在处理器5导通基极B时保持导通P沟道MOS管Q2；

如图2和图4所示，RTC闹钟13芯片，具有唤醒输出端FOUT、串行时钟线端I2C1_SCL、串行数据线端I2C1_SDA，串行时钟线端I2C1_SCL、串行数据线端I2C1_SDA用于设定闹钟和双向传输数据并耦接于所述处理器5，其唤醒输出端FOUT耦接于所述P沟道MOS管Q2的栅极G。

如图1和图2所示，所述处理器5耦接着红外传感器15，当所述红外传感器15检测到前方有人体遮挡时向所述处理器5输出一高电平信号；

所述无人超市货架监控装置开机后，所述处理器5在执行预设的拍照程序之前，所述红外传感器15先感应其前方是否有人体遮挡，当所述红外传感器15检测到前方有人体遮挡时，所述处理器5暂停拍摄照片的程序，等到所述红外传感器15检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序。

如图3所示，拨码开关K2的输入端串接一TVS管R13后接地。当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1*10^-12秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。

如图4所示，RTC闹钟13芯片还具有电源输入端VDD，电源输入端VDD串接一电阻R26、纽扣电池B2后接地，同时电源输入端VDD串接一电容C2后接地。通过纽扣电池B2作为独立用电电源，可靠性高，且实现与处理器5借用的锂电池电源隔开，比较节能，且可以准确激活处理器5唤醒工作。

如图6所示，所述处理器5的处理芯片为Hi3516EV100型号的海思芯片。

如图4所示，所述RTC闹钟13芯片为ISL1208型号的时钟芯片。ISL1208型号的时钟芯片能够很好的适配Hi3516EV100型号的海思芯片，实现闹钟设定。

如图2所示，处理器5可通过I2C总线与RTC闹钟13芯片、红外传感器15相耦接。I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。

SDA（串行数据线）和SCL（串行时钟线）都是双向I/O线，接口电路为开漏输出。需通过上拉电阻接电源VCC。当总线空闲时。两根线都是高电平，连接总线的外同器件都是CMOS器件，输出级也是开漏电路。在总线上消耗的电流很小，因此，总线上扩展的器件数量主要由电容负载来决定，因为每个器件的总线接口都有一定的等效电容。

如图5所示，DC-DC同步降压转换器6为MP2122型号的同步直流对直流降压转换器。

MP2122型号的同步直流对直流降压转换器，在2.7V~6V之输入电压范围可提供最低0.608V可调输出电压及最大2A电流输出，内部同步低导通阻抗电源开关提升效能并免除簘特基二极管外部组件。以及具有180°相移操作（180° Phase-Shifted Operation）、100%占空比操作（100% Duty-Cycle Operation）、Cycle-by-Cycle 过电流保护、短路保护及过温保护的产品特性。

如图1和图2所示，处理模块一11的初次开机及设置出厂设置的电路原理为：

第一次使用时，在拨码开关K2拨至导通状态后，拨码开关K2的输出端输出高电平，DC-DC同步降压转换器6的控制端EN1输入高电平，同时在电感R19和电容C6组成的振荡电路的作用下产生1s的超过P沟道MOS管Q2开启电压的高电压，导通P沟道MOS管Q2，DC-DC同步降压转换器6的电源输入端U18输入高电平，DC-DC同步降压转换器6导通工作，处理器5CPU得电运作，同时处理器5的电源控关端PWR_HOLD导通，维持与其耦接的NPN三极管Q1的开启状态，使得P沟道MOS管Q2保持导通状态；

处理器5导通后，对处理器5和RTC闹钟13设置启动设置，处理器5控制wifi模块发出热点，在用户终端4连接热点后，通过用户终端4的终端界面设置启动设置；通过用户终端4的终端界面输入的wifi账号、密码和预设待机时间间隔的启动设置，并经用户终端4连接的热点传输给wifi模块；处理器5根据wifi模块接收到的wifi账号、密码连接所在区域内的wifi网络，实现与后台服务器2的网络连接；处理器5根据wifi模块接收到的预设待机时间间隔设定到RTC闹钟13内，RTC闹钟13通过每间隔预设待机时间间隔便唤醒处理器5开机；然后处理器5执行预设的拍照程序；

在处理器5执行拍照程序之前，同时与无人超市货架监控装置1相耦接的所述红外传感器15先感应其前方是否有人体遮挡，当红外传感器15检测到前方有人体遮挡时，处理器5暂停拍摄照片的程序，等到红外传感器15检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序；

处理器5拍摄好照片后将其设备号与照片相绑定，再将绑定有设备号的照片上传至与其通信连接的后台服务器2，处理器5在校验到上传照片成功后，处理器5断开其电源控关端PWR_HOLD，与电源控关端PWR_HOLD耦接的P沟道MOS管Q2的栅极G断路，P沟道MOS管关断，然后DC-DC同步降压转换器6断电，处理器5进而断电关机，等待下次被RTC闹钟13唤醒。

通过RTC闹钟13芯片后续定时唤醒处理模块一11，通过处理模块一11开机拍照的电路原理为：

RTC闹钟13到达定时的间隔时间后，RTC闹钟13的唤醒输出端FOUT导通，在电感R19和电容C6组成的振荡电路的作用下产生1s的超过P沟道MOS管Q2开启电压的高电压，导通P沟道MOS管Q2，DC-DC同步降压转换器6的电源输入端U18输入高电平，DC-DC同步降压转换器6导通工作，处理器5CPU得电运作，同时处理器5的电源控关端PWR_HOLD导通，维持与其耦接的NPN三极管Q1的开启状态，使得P沟道MOS管Q2保持导通状态；

处理器5导通后，对处理器5和RTC闹钟13设置启动设置，处理器5控制wifi模块发出热点，在用户终端4连接热点后，通过用户终端4的终端界面设置启动设置；通过用户终端4的终端界面输入的wifi账号、密码和预设待机时间间隔的启动设置，并经用户终端4连接的热点传输给wifi模块；处理器5根据wifi模块接收到的wifi账号、密码连接所在区域内的wifi网络，实现与后台服务器2的网络连接；处理器5根据wifi模块接收到的预设待机时间间隔设定到RTC闹钟13内，RTC闹钟13通过每间隔预设待机时间间隔便唤醒处理器5开机；然后处理器5执行预设的拍照程序；

在处理器5执行拍照程序之前，同时与无人超市货架监控装置1相耦接的所述红外传感器15先感应其前方是否有人体遮挡，当红外传感器15检测到前方有人体遮挡时，处理器5暂停拍摄照片的程序，等到红外传感器15检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序；

处理器5拍摄好照片后将其设备号与照片相绑定，再将绑定有设备号的照片上传至与其通信连接的后台服务器2，处理器5在校验到上传照片成功后，处理器5断开其电源控关端PWR_HOLD，与电源控关端PWR_HOLD耦接的P沟道MOS管Q2的栅极G断路，P沟道MOS管关断，然后DC-DC同步降压转换器6断电，处理器5进而断电关机，等待下次被RTC闹钟13唤醒。

实施例二，如图7和图8所示，一种无人超市货架监控系统，与实施例一的区别在于：红外传感器15独立供电，在无人超市货架监控装置1关机的状态下，无人超市货架监控装置1上设置的红外传感器15实时监测其前方是否有人体遮挡，当红外传感器15检测到前方有人体遮挡时，并在等到红外传感器15检测到前方再次没有人体遮挡时唤醒无人超市货架监控装置1开机，执行预设的拍照程序。

当所述红外传感器15检测到前方有人体遮挡时其信号输出端S_out输出一高电平信号；

延迟电路7，其输入端耦接于红外传感器15的信号输出端S_out，用于延迟红外传感器15的信号输出端S_out输出的信号，并在其输出端输出一延迟信号；

非门NOT，其输入端耦接于红外传感器15的信号输出端S_out；

与门AND，其具有两个输入端和一个输出端，其两个输入端分别耦接于延迟电路7、非门NOT的输出端；

P沟道MOS管Q3，其栅极G耦接于与门AND的输出端，其源极S耦接于直流电VIN，其漏极D耦接于DC-DC同步降压转换器6的电源输入端U18。P沟道MOS管Q3的栅极导通电压比P沟道MOS管Q2要低，通过与门AND过来的高电平即可导通。

通过红外传感器15后续定时唤醒处理模块一11，通过处理模块一11开机拍照的电路原理为：

红外传感器15通过单独电源供电，可直接与直流电VIN耦接，即内置的锂电池来供电；当红外传感器15检测到前方有人后，红外传感器15的输出端输出高电平，由于延迟电路7的延迟信号的功能，延迟电路7的输出端还输出低电平，与门AND的输出端保持输出低电平；当人在货架前走后，红外传感器15输出端转为输出低电平，非门NOT的输出端输出高电平，在延迟电路7的延迟信号的时间到达一个周期后，延迟电路7的输出端输出高电平，则与门AND的输出端转为输出高电平，导通P沟道MOS管Q3，从而经P沟道MOS管Q3给DC-DC同步降压转换器6供电导通，处理器5导通执行预设的拍照程序，在延迟电路7的信号延时时间到达后，延迟电路7恢复低电平输出，与门AND就会断开P沟道MOS管Q3，在此之前，处理器5使其电源控关端PWR_HOLD导通，维持与其耦接的NPN三极管Q1的开启状态，使得P沟道MOS管Q2保持导通状态，DC-DC同步降压转换器6和处理器5持续导通；

然后处理器5执行预设的拍照程序；在处理器5执行拍照程序之前，同时与无人超市货架监控装置1相耦接的所述红外传感器15先感应其前方是否有人体遮挡，当红外传感器15检测到前方有人体遮挡时，处理器5暂停拍摄照片的程序，等到红外传感器15检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序；

处理器5拍摄好照片后将其设备号与照片相绑定，再将绑定有设备号的照片上传至与其通信连接的后台服务器2，处理器5在校验到上传照片成功后，处理器5断开其电源控关端PWR_HOLD，与电源控关端PWR_HOLD耦接的P沟道MOS管Q2的栅极G断路，P沟道MOS管关断，然后DC-DC同步降压转换器6断电，处理器5进而断电关机，等待下次被红外传感器15唤醒。

实施例三，一种无人超市货架监控系统，与实施例二的区别在于：通过超声波传感器代替红外传感器15。即超声波传感器独立供电，在无人超市货架监控装置1关机的状态下，无人超市货架监控装置1上设置的超声波传感器实时监测其前方是否有人体遮挡，当超声波传感器检测到前方有人体遮挡时，并在等到超声波传感器检测到前方再次没有人体遮挡时唤醒无人超市货架监控装置1开机，执行预设的拍照程序。

当所述超声波传感器检测到前方有人体遮挡时其信号输出端S_out输出一高电平信号；

延迟电路7，其输入端耦接于超声波传感器的信号输出端S_out，用于延迟超声波传感器的信号输出端S_out输出的信号，并在其输出端输出一延迟信号；

非门NOT，其输入端耦接于超声波传感器的信号输出端S_out。

技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、配置、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此互换性，上文已依据其功能性大体上描述了各种说明性组件、块、配置、模块、电路和步骤。将此功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。对于每一特定应用，熟练的技术人员可以不同的方式实施所描述的功能性，但不应将此类实施决策解释为导致脱离本发明的范围。

可使用以下各项来实施或执行结合本文所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路：通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计以执行本文所描述的功能的任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器，或任何其它此配置。另外，至少一个处理器可包含可操作以执行上文中所描述的步骤及/或动作中的一者或一者以上的一个或一个以上模块。

另外，结合本文中所揭示的方面而描述的方法或算法的步骤及/或动作可直接以硬件、以由处理器执行的软件模块或以两者的组合来实施。软件模块可驻留于RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体可耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息及向存储媒体写入信息。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。另外，在一些方面中，处理器及存储媒体可驻留于ASIC中。另外，ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件而驻留于用户终端中。另外，在一些方面中，方法或算法的步骤及/或动作可作为代码及/或指令中的一者或其任何组合或集合而驻留于机器可读媒体及/或计算机可读媒体上，机器可读媒体及/或计算机可读媒体可并入计算机程序产品中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。此外，就术语“包括”用于具体实施方式或权利要求书中的程度来说，此术语希望以类似于术语“包含”在“包含”作为过渡词用于权利要求中时被解释的方式而为包括性的。此外，尽管所描述方面及/或实施例的元件可能是以单数形式描述或主张，但除非明确声明限于单数形式，否则也涵盖复数形式。另外，除非另有声明，否则任何方面及/或实施例的全部或一部分可与任何其它方面及/或实施例的全部或一部分一起被利用。

Claims (9)

1.一种无人超市货架监控装置，其特征在于，包括：

摄像头(121)，具有用于信息传输和控制的外接串口；

处理器(5)，与所述摄像头(121)的外接串口相耦接，用于控制所述摄像头(121)的拍照，并在所述摄像头(121)拍摄到图像后将所述图像上传至与其通信连接的后台服务器(2)；

通信模块一(14)，与所述处理器(5)相耦接，用于建立所述处理器(5)对外的通信连接；

拨码开关K2，具有一个输入端和一个输出端，所述输入端耦接于直流电VIN，所述输出端依次串接一电感R19、一电容C6后接地，所述输入端串接一TVS管R13后接地；

P沟道MOS管Q2，其栅极G耦接于电感R19和电容C6之间，其源极S耦接于所述直流电VIN；

DC-DC同步降压转换器(6)，具有控制端EN1、电源输入端U18、电源输出端SW1、电源输出端SW2，其控制端EN1耦接于所述拨码开关K2的输出端，其电源输入端U18耦接于所述P沟道MOS管Q2的漏极D，其电源输出端SW1、电源输出端SW2用于输出降压后的不同供电电源并耦接于所述处理器(5)；

NPN三极管Q1，其发射极E接地，其集电极C耦接于所述P沟道MOS管Q2的栅极G，其基极B串接一电阻R1后耦接于所述处理器(5)的电源控关端PWR_HOLD，在所述处理器(5)导通后其导通基极B，用于在处理器(5)导通基极B时保持导通P沟道MOS管Q2；

RTC闹钟(13)芯片，具有唤醒输出端FOUT、串行时钟线端I2C1_SCL、串行数据线端I2C1_SDA，串行时钟线端I2C1_SCL、串行数据线端I2C1_SDA用于设定闹钟和双向传输数据并耦接于所述处理器(5)，其唤醒输出端FOUT耦接于所述P沟道MOS管Q2的栅极G，所述RTC闹钟(13)芯片还具有电源输入端VDD，所述电源输入端VDD串接一电阻R26、纽扣电池B2后接地。

2.根据权利要求1所述的一种无人超市货架监控装置，其特征在于，所述处理器(5)耦接着红外传感器(15)，当所述红外传感器(15)检测到前方有人体遮挡时向所述处理器(5)输出一高电平信号；

所述无人超市货架监控装置(1)开机后，所述处理器(5)在执行预设的拍照程序之前，所述红外传感器(15)先感应其前方是否有人体遮挡，当所述红外传感器(15)检测到前方有人体遮挡时，所述处理器(5)暂停拍摄照片的程序，等到所述红外传感器(15)检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序。

3.根据权利要求1所述的一种无人超市货架监控装置，其特征在于，所述处理器(5)耦接着超声波传感器，当所述超声波传感器检测到前方有人体遮挡时向所述处理器(5)输出一高电平信号；

所述无人超市货架监控装置(1)开机后，所述处理器(5)在执行预设的拍照程序之前，所述超声波传感器先感应其前方是否有人体遮挡，当所述超声波传感器检测到前方有人体遮挡时，所述处理器(5)暂停拍摄照片的程序，等到所述超声波传感器检测到前方没有人体遮挡时，再继续执行预设的拍照程序。

4.根据权利要求1所述的一种无人超市货架监控装置，其特征在于，所述电源输入端VDD串接一电容C2后接地。

5.根据权利要求1所述的一种无人超市货架监控装置，其特征在于，所述处理器(5)的处理芯片为Hi3516EV100型号的海思芯片。

6.根据权利要求1所述的一种无人超市货架监控装置，其特征在于，所述RTC闹钟(13)的芯片为ISL1208型号的时钟芯片。

7.根据权利要求1所述的一种无人超市货架监控装置，其特征在于，所述DC-DC同步降压转换器(6)为MP2122型号的同步直流对直流降压转换器。

8.根据权利要求2所述的一种无人超市货架监控装置，其特征在于，当所述红外传感器(15)检测到前方有人体遮挡时其信号输出端S_out输出一高电平信号；

延迟电路(7)，其输入端耦接于红外传感器(15)的信号输出端S_out，用于延迟红外传感器(15)的信号输出端S_out输出的信号，并在其输出端输出一延迟信号；

非门NOT，其输入端耦接于红外传感器(15)的信号输出端S_out；

与门AND，其具有两个输入端和一个输出端，其两个输入端分别耦接于延迟电路(7)、非门NOT的输出端；

P沟道MOS管Q3，其栅极G耦接于与门AND的输出端，其源极S耦接于直流电VIN，其漏极D耦接于所述DC-DC同步降压转换器(6)的电源输入端U18。

9.根据权利要求3所述的一种无人超市货架监控装置，其特征在于，当所述超声波传感器检测到前方有人体遮挡时其信号输出端S_out输出一高电平信号；

延迟电路(7)，其输入端耦接于超声波传感器的信号输出端S_out，用于延迟超声波传感器的信号输出端S_out输出的信号，并在其输出端输出一延迟信号；

非门NOT，其输入端耦接于超声波传感器的信号输出端S_out；

与门AND，其具有两个输入端和一个输出端，其两个输入端分别耦接于延迟电路(7)、非门NOT的输出端；

P沟道MOS管Q3，其栅极G耦接于与门AND的输出端，其源极S耦接于直流电VIN，其漏极D耦接于DC-DC同步降压转换器(6)的电源输入端U18。