CN109979127A - 一种基于uhf rfid的物品自助借还装置 - Google Patents

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马慧
翟广辉
张勇
宋运隆
张永
赵凡立
丁宇航
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Henan Thousand Li Shun Wind Material Technology Co Ltd
Xuchang University
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Henan Thousand Li Shun Wind Material Technology Co Ltd
Xuchang University
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Abstract

本发明公开了一种基于UHF RFID的物品自助借还装置，属于UHF RFID技术领域，包括UHF RFID探测器、主控系统、数据传输模块和数据中心，所述UHF RFID探测器、主控系统、数据传输模块和数据中心依次通过通信连接，主控系统和显示屏连接，主控系统还与锁闭机构和扬声器连接，数据中心和用户手机连接。本发明实施例实现了物品借还信息的数字化实时监控，真正做到了全自动无人值守的自助物品借还，性能优良，实用性强。

Description

一种基于UHF RFID的物品自助借还装置
技术领域
本发明涉及一种UHF RFID技术领域，具体是一种基于UHF RFID的物品自助借还装置。
背景技术
物联网是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。在物联网上，每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上都可以查出它们的具体位置。物联网的发展，使得物理实物和IT设施的连接成为可能，而UHF RFID（ UltraHigh Frequency Radio Frequency Identification）技术是实现物联网接入的解决方案之一。
在公共场所为公众提供物品借还服务具有很大的应用前景，传统的有人值守模式有很大的局限性。无人值守的自助物品借还装置能够大幅提升公众物品使用效率，因此需要设计一种能够实现全自动的物品自助借还装置。
发明内容
对于现有的一产生的问题，本发明的目的在于提供一种基于UHF RFID的物品自助借还装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于UHF RFID的物品自助借还装置，包括UHF RFID探测器、主控系统、数据传输模块和数据中心，所述UHF RFID探测器、主控系统、数据传输模块和数据中心依次通过通信连接，主控系统和显示屏连接，主控系统还与锁闭机构和扬声器连接，数据中心和用户手机连接。
作为本发明再进一步的方案：所述UHF RFID探测器也与锁闭机构连接；UHF RFID探测器布设于存储空间内，存储空间同时存储多个内置UHF RFID芯片的物品。
作为本发明再进一步的方案：所述UHF RFID探测器、主控系统、数据传输模块和锁闭机构之间的通信连接方式为有线连接。
作为本发明再进一步的方案：所述数据传输模块和数据中心之间的通信连接方式为无线连接。
作为本发明再进一步的方案：所述用户手机和数据中心之间的通信连接方式为无线连接。
作为本发明再进一步的方案：所述主控系统内部具有一个MCU核心控制器。
作为本发明再进一步的方案：所述主控系统与电源连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种基于UHF RFID的物品自助借还装置，在物品表面粘贴或内置一个UHF RFID芯片，存储空间内放置的多个物品数量发生变化时，立即被该存储空间内置的UHF RFID探测器探测到UHF RFID芯片数据发生变化，该数据变化信息由主控系统对比计算后判断出用户的借还动作，并将相关信息传送到数据中心，数据中心将物品借还信息与用户手机信息绑定记录并执行相应的扣款动作。本发明实施例实现了物品借还信息的数字化实时监控，真正做到了全自动无人值守的自助物品借还，性能优良，实用性强。
附图说明
图1为基于UHF RFID的物品自助借还装置的结构示意图。
图中：1、主控系统，2、锁闭机构，3、存储空间，31、UHF RFID探测器，32、内置UHFRFID芯片的物品，4、数据传输模块，5、数据中心，6、用户手机，7、电源，8、扬声器，9、显示屏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：请参阅图1，一种基于UHF RFID的物品自助借还装置，包括UHF RFID探测器31、主控系统1、数据传输模块4和数据中心5，所述UHF RFID探测器31、主控系统1、数据传输模块4和数据中心5依次通过通信连接，主控系统1和显示屏9连接，主控系统1还与锁闭机构2和扬声器8连接，数据中心5和用户手机6连接，数据中心5将借还动作与用户手机6对应，并将交互信息发送至用户手机6。扬声器8用于在主控系统1的控制下产生声音报警和语音交互信息，显示屏9用于在主控系统1的控制下产生图形、图像和视频文字交互信息，
UHF RFID探测器31也与锁闭机构2连接；UHF RFID探测器31布设于存储空间3内，存储空间3同时存储多个内置UHF RFID芯片的物品32；UHF RFID探测器31读取物品中在表面粘贴或内置的UHF RFID芯片的数据，并将读取的数据通过主控系统和数据传输模块发送至数据中心5。
存储空间3待机状态下不开放，只有达到预设条件触发，譬如借用者注册某微信公众号并且缴纳相应费用后可触发锁闭机构开放存储空间3，借用者可自由比对挑选中意的物品；
存储空间3内可以同时存放多个表面粘贴或内置UHF RFID芯片的物品32，存储空间3内物品的增减变化即UHF RFID数据发生变化，布设于存储空间内UHF RFID探测器31可立即探测到此数据变化，并将此数据变化发送至数据中心5。
数据中心5根据数据库中存放的数据和收到的UHF RFID数据变化判断用户的借或还操作动作，并把判断结果通过数据传输模块传送至主控系统，同时在数据中心中作相应记录，同时将相关信息发送至用户手机6；
主控系统1在将读取的数据发送至数据中心之前，先判断数据变化的增减，如果数据为增则用户动作为归还物品；如果数据变化为减则用户动作为借用物品；主控系统再将数据变化通过数据传输模块远程传输至数据中心。
UHF RFID探测器31、主控系统1、数据传输模块4和锁闭机构2均安装在该物品自助借还装置内，该物品自助借还装置布设于物品租还点，物品租还点可以设置在被借用物品使用的公共场所，例如：借用滑板等运动器材的物品自助借还装置布设于体育场附近。数据中心5可以安装在数据服务机房中，一个数据中心5与多个数据传输模块4连接，以提供一对多的服务。
物品自助借还装置的存储空间中存放的物品表面粘贴或内置一个UHF RFID芯片，该UHF RFID芯片中存储有唯一的代表物品身份的数据。当用户关闭锁闭机构即借还物品动作完成后，所述UHF RFID探测器31读取到存储空间内代表物品身份的UHF RFID芯片的数据发生变化，然后将该数据传输至所述主控系统1的MCU核心控制器，该MCU核心控制器首先判断数据变化的增减，如果数据变化为增则判定用户动作为归还物品，如果数据变化为减则判定用户动作为借用物品。所述主控系统再将所述数据变化通过所述数据传输模块远程传输至所述数据中心。
数据中心将接收到的数据与用户手机做信息绑定处理，如果用户动作为借用物品，则将本物品借用信息与该用户手机绑定 ；如果用户动作为归还物品，则查询本物品原始借用用户手机信息，标注借用者的归还记录，该物品借用期间发生费用由原始借用物品时触发锁闭机构动作的手机支付。
同时，所述数据中心5还将处理信息发送至所述用户手机6的APP上，以使用户能够清楚了解物品借还的实时状态，并执行确认支付的后续操作。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种基于UHF RFID的物品自助借还方法，该方法包括以下步骤：
用户手机与数据中心交互，获取锁闭机构打开权限，数据中心向主控系统发送锁闭机构触发指令以开放存储空间；
用户挑选借用或归还物品，造成存储空间内物品发生变化，完成借还动作后关闭锁闭机构，触发UHF RFID探测器对存储空间内代表物品身份的UHF RFID芯片信息发生变化；
主控系统接收到UHF RFID探测器发送的UHF RFID芯片数据变化信息，首先判断数据变化的增减，如果数据为增则判定用户动作为归还物品；如果数据变化为减则判定用户动作为借用物品；所述主控系统再将所述数据变化通过所述数据传输模块远程传输至所述数据中心；
数据中心将接收到的数据与用户手机做信息绑定处理，如果用户动作为借用物品，则将本物品借用信息与该用户手机绑定 ；如果用户动作为归还物品，则查询本物品原始借用用户手机信息，标注借用者的归还记录，该物品借用期间发生费用由原始借用物品时触发锁闭机构动作的手机支付。
实施例二：在实施例一的基础上UHF RFID探测器31、主控系统1、数据传输模块4和锁闭机构2之间的通信连接方式为有线连接；由于数据传输模块4和数据中心5之间的距离较远，数据传输模块4和数据中心5之间的通信连接方式为无线连接，例如4G网络连接；用户手机6和数据中心5之间的通信连接方式为无线连接。
数据中心5还与用户手机6通过无线通信的方式连接，该用户手机6可以是物品借还人员随身携带的手机等随身电子设备，该电子设备中安装有与物品借还相关的APP，借还操作均可以在该APP上执行。
主控系统1内部具有一个MCU核心控制器，主控系统1所有的数据处理和传输操作均由该MCU核心控制器完成。
主控系统1还与电源7连接，以提供电力供应。电源7还为RFID探测器31、数据传输模块4和锁闭机构2提供电力供应。主控系统1内部具有一个MCU核心控制器，主控系统1所有的数据处理和传输操作均由该MCU核心控制器完成。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于UHF RFID的物品自助借还装置，包括UHF RFID探测器（31）、主控系统（1）、数据传输模块（4）和数据中心（5），其特征在于，所述UHF RFID探测器（31）、主控系统（1）、数据传输模块（4）和数据中心（5）依次通过通信连接，主控系统（1）和显示屏（9）连接，主控系统（1）还与锁闭机构（2）和扬声器（8）连接，数据中心（5）和用户手机（6）连接。
2.根据权利要求1所述的基于UHF RFID的物品自助借还装置，其特征在于，所述UHFRFID探测器（31）也与锁闭机构（2）连接；UHF RFID探测器（31）布设于存储空间（3）内，存储空间（3）同时存储多个内置UHF RFID芯片的物品（32）。
3.根据权利要求1所述的基于UHF RFID的物品自助借还装置，其特征在于，所述UHFRFID探测器（31）、主控系统（1）、数据传输模块（4）和锁闭机构（2）之间的通信连接方式为有线连接。
4.根据权利要求3所述的基于UHF RFID的物品自助借还装置，其特征在于，所述数据传输模块（4）和数据中心（5）之间的通信连接方式为无线连接。
5.根据权利要求4所述的基于UHF RFID的物品自助借还装置，其特征在于，所述用户手机（6）和数据中心（5）之间的通信连接方式为无线连接。
6.根据权利要求1所述的基于UHF RFID的物品自助借还装置，其特征在于，所述主控系统（1）内部具有一个MCU核心控制器。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于UHF RFID的物品自助借还装置，其特征在于，所述主控系统（1）与电源（7）连接。
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