CN111568061A - 智能书架 - Google Patents

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Abstract

一种智能书架，其包含本体、第一天线、第二天线、多个书文件及耦合元件。第一天线设置于本体的一侧。第二天线设置于本体的另一侧。该多个书文件设置于本体的内部，并用于设置至少一书籍，书籍内部包含电子标签。耦合元件设置于该多个书文件中之一上。其中，第一天线及第二天线的电场通过耦合元件耦合至书籍的电子标签。

Description

智能书架
技术领域
本发明有关于一种书架，特别是一种能有效提升读取率的智能书架。
背景技术
为了提升图书馆及相关机构的管理效率，智能书架已成为了目前发展的趋势；其中，智能书架设置有天线，而设置于智能书架中的书籍则设置有电子标签(如RFID标签)，而书籍在被拿取或放回时，天线则能读取到书籍内的电子标签，如此则可以方便的管理书籍。然而，目前的智能书架确有着许多缺点有待改进。
例如，现有的智能书架虽然有设置天线，但天线的电场可能因书架本身金属机构的影响或者受到书架内部摆放书本的遮蔽而会有分布不均的情况；因此，智能书架内的空间可能无法被电场覆盖，导致一部分书籍的电子标签无法被有效地读取。
为了解决上述的问题，部分现有的智能书架设置更多的天线，来提升天线的电场的覆盖范围；然而，这种方式则会占用智能书架的空间，故可行性仍有待商确。
因此，如何提出一种智能书架，能够有效改善现有的智能书架的各种限制已成为一个刻不容缓的问题。
发明内容
有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的其中一目的就是提供一种智能书架，以解决现有技术中的各种限制。
根据本发明的其中一目的，提出一种智能书架，其包含本体、第一天线、第二天线、多个书文件及耦合元件。第一天线设置于本体的一侧。第二天线设置于本体的另一侧。该多个书文件设置于本体的内部，并用于设置至少一书籍，书籍内部包含电子标签。耦合元件设置于该多个书文件中之一上。其中，第一天线及第二天线的电场通过耦合元件，将第一天线及第二天线的电场耦合至书籍的电子标签。
在一较佳的实施例中，第一天线为左旋极化天线，而第二天线为右旋极化天线。
在一较佳的实施例中，第一天线设置于本体内的一侧的内壁，第二天线设置于本体内的另一侧的内壁。
在一较佳的实施例中，耦合元件为金属片，如铜片等。
在一较佳的实施例中，耦合元件为槽孔。
在一较佳的实施例中，耦合元件设置于书文件的前缘，并包覆书文件的前缘。
在一较佳的实施例中，耦合元件的长度为第一天线及第二天线的操作频率的波长的1/2。
在一较佳的实施例中，耦合元件的高度与书籍的电子标签等高且平行。
在一较佳的实施例中，耦合元件设置于书柜的中间、中间偏左或中间偏右。
在一较佳的实施例中，书文件的形状为具圆弧的不规则形或矩形。
在一较佳的实施例中，当书籍设置于书文件上时，耦合元件突出于书籍及书籍内部的电子标签。
承上所述，依本发明的智能书架，其可具有一或多个下述优点：
(1)本发明的一实施例中，智能书架具有耦合元件，其可设置于智能书架中的其中一个书文件上，且能通过耦合的方式将智能书架两侧的第一天线及第二天线的电场耦合至邻近的书籍中，故能有效地增加第一天线及第二天线的电场的覆盖范围，从而使智能书架本体内部电场分布更加均匀，有效地提升读取率。
(2)本发明的一实施例中，智能书架具有耦合元件，且耦合元件的长度及设置的位置均经过特殊的设计，故可大幅增进耦合元件的耦合效果，以进一步提升读取率。
(3)本发明的一实施例中，智能书架的耦合元件不需要信号馈入即可发挥其所欲达到的功效，因此不会占用智能书架的空间且不用外加输入信号源，使用上能够更为便利。
(4)本发明的一实施例中，智能书架的耦合元件能设置于各种不同形状的书文件，因此应用上更为广泛。
(5)本发明的一实施例中，智能书架具有简单的结构设计，因此可在不大幅增加成本的前提下达到所欲达到的功效。
附图说明
图1为本发明的智能书架的第一实施例的结构图。
图2为本发明的智能书架的第一实施例的第一示意图。
图3为本发明的智能书架的第一实施例的第二示意图。
图4为本发明的智能书架的第二实施例的设置有耦合元件的书文件的结构图。
图5，其为本发明的智能书架的第二实施例的设置有耦合元件的书文件的示意图。
附图标记说明：1-智能书架；11-本体；12-第一天线；13-第二天线；14-书文件；15-耦合元件；16-灯号显示板；161-发光元件；B-书籍；T-电子标签；E-电场；AR-箭头。
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明的智能书架的实施例，为了清楚与方便图式说明之故，图式中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。在以下描述及/或申请专利范围中，当提及元件「连接」或「耦合」至另一元件时，其可直接连接或耦合至该另一元件或可存在介入元件；而当提及元件「直接连接」或「直接耦合」至另一元件时，不存在介入元件，用于描述元件或层之间的关的其他字词应以相同方式解释。为使便于理解，下述实施例中的相同元件以相同的符号标示来说明。
请参阅图1，其为本发明的智能书架的第一实施例的结构图。如图所示，智能书架1包含本体11、第一天线12、第二天线13、多个书文件14、耦合元件15及灯号显示板16。
第一天线12设置于本体11内的一侧的内壁；在一实施例中，第一天线为12可为左旋极化天线或其它类似的元件。
第二天线13置于本体11内的另一侧的内壁；在一实施例中，第二天线为13可为右旋极化天线或其它类似的元件。
该多个书文件14设置于本体11的内部；多个书籍B设置于该多个书文件14中，且各个书籍B内部均包含电子标签T；在一实施例中，电子标签T可为RFID电子标签或其它类似的元件；书文件14的形状可为具圆弧的不规则形、矩形或其它不同的形状。
耦合元件15设置于该多个书文件中之一上。其中，第一天线12及第二天线13的电场通过耦合元件15耦合至书籍B的电子标签T；在一实施例中，耦合元件15可为金属片、槽孔或其它类似的元件。此外，耦合元件15设置于本体11的中间、中间偏左或中间偏右；在本实施例中，耦合元件15设置于本体11的中间偏右的位置。
智能书架1还可包含灯号显示板16，其设置智能书架1的中央，并包含多个发光元件161；灯号显示板16能在智能书架1使用时提供不同的灯号以提示使用者；在一实施例中，灯号显示板16可为中空盒体，而其中可设置该多个发光元件161；该多个发光元件161可为LED灯或其它光源。当然，灯号显示板16设置的位置等均可依实际需求变化，并不限于图中的形式。
请参阅图2，其为本发明的智能书架的第一实施例的第一示意图。图2表示未设置耦合元件15时，第一天线12及第二天线13的电场E分布情况；为了能够清楚表示电场E的分布情况，图2省略了灯号显示板16。由图中可以明显看出，第一天线12及第二天线13的电场E无法均匀地分布在本体11的内部空间，故覆盖本体11内部有一部分的空间的电场E强度较弱，使这部分空间的读取率不佳。
请参阅图3，其为本发明的智能书架的第一实施例的第二示意图。图3表示设置耦合元件15时，第一天线12及第二天线13的电场E分布情况；为了能够清楚表示电场E的分布情况，图3省略了灯号显示板16。由图中可以明显看出，耦合元件15能提供耦合的效果，使第一天线12及第二天线13的电场E能通过耦合元件15耦合至书籍B的电子标签T；如图所示，电场E能向耦合元件15的两侧扩散，通过上述的机制能使电场E能够均匀分布于本体11内部空间，故能有效地改善读取率。
更详细的说，第一天线12及第二天线13的电场E能先耦合至耦合元件15，而耦合元件15再将电场E耦合至书籍B的电子标签T，同时耦合元件15及书籍B的电子标签T产生共振；而再接收到电场E后，书籍B的电子标签T则能将产生辐射以将信号传送至第一天线12及第二天线13。
故通过上述的耦合元件15，即能通过耦合的方式将智能书架1两侧的第一天线12及第二天线13的电场耦合至邻近的书籍B中，故能明显提升读取率；此外，耦合元件15并非为天线元件，故并不需要有信号馈入，因此能明显降低体积，也能设置于各种不同形状的书文件14，使智能书架1的内部空间不会被占用。
当然，上述仅为举例，智能书架1的结构、功能及各元件之间的协同关均可依实际需求变化，本发明并不以此为限。
值得一提的是，现有的智能书架虽然有设置天线，但天线的电场可能因书架本身金属机构的影响或者受到书架内部摆放书本的遮蔽而会有分布不均的情况；因此，智能书架内的空间可能无法被电场覆盖，导致一部分的书籍的电子标签无法被有效地读取。相反的，根据本发明的实施例，智能书架具有耦合元件，其可设置于智能书架中的其中一个书文件上，且能通过耦合的方式将智能书架两侧的第一天线及第二天线的电场耦合至邻近的书籍中，故能有效地增加第一天线及第二天线的电场的覆盖范围，从而使智能书架本体内部电场分布更加均匀，有效地提升读取率。
又，部分现有的智能书架设置更多的天线，来提升天线的电场的覆盖范围；然而，这种方式则会占用智能书架的空间，故可行性仍有待商确。相反的，根据本发明的实施例，智能书架的耦合元件不需要信号馈入即可发挥其所欲达到的功效，因此不会占用智能书架的空间且不用外加输入信号源，使用上能够更为便利。
另外，根据本发明的实施例，智能书架的耦合元件不需要信号馈入即可发挥其所欲达到的功效，因此不会占用智能书架的空间且不用外加输入信号源，使用上能够更为便利。
此外，根据本发明的实施例，智能书架的耦合元件能设置于各种不同形状的书文件，因此应用上更为广泛。
再者，根据本发明的实施例，智能书架具有简单的结构设计，因此可在不大幅增加成本的前提下达到所欲达到的功效。由上述可知，本发明的实施例的智能书架确实可以达到极佳的技术功效。
请参阅图4，其为本发明的智能书架的第二实施例的设置有耦合元件的书文件的结构图。如图所示，在本实施例中，书文件15为具圆弧的不规则形，耦合元件15则为金属片，如铜片等，其能设置于书文件15的前缘，并包覆书文件的前缘。
而为了能达到更佳的耦合效果，耦合元件15的长度可设计为第一天线12及第二天线13的操作频率的波长的1/2；另外，较佳的，耦合元件15可与书籍B的电子标签T等高且平行，以达到最佳的耦合效果；较佳的，第一天线12及第二天线13的操作频率可约为900MHz，而耦合元件15的长度则可为第一天线12及第二天线13的操作频率900MHz的1/2波长。
另外，耦合元件15在水平面上可与第一天线12及第二天线13部分重合，以进一步提升耦合效果。而实际上应用时，书籍B设置于书文件14上，耦合元件15则可略为突出于书籍B及突出于书籍B内部的电子标签。
由上述可知，且耦合元件15的长度、尺寸及设置的位置均经过特殊的设计，使其能与第一天线12及第二天线13匹配，故可大幅增进耦合元件15的耦合效果，如此则可以有效地提升读取率，使管理上更为方便。
而当书文件14的形状不同时，耦合元件15的长度、尺寸及设置的位置也可以依上述的设置方式进行设置，也能发挥极佳的效果。
当然，上述仅为举例，耦合元件15设置于书文件的位置、其尺寸及形状均可依实际需求变化，本发明并不以此为限。
请参阅图5，其为本发明的智能书架的第二实施例的设置有耦合元件的书文件的示意图。如图所示，本实施例以智能书架1中设置的第7本书籍B(其所在的位置为电场较弱的区域)为例，如箭头AR所示(第6本书在灯号显示板16后)，并根据图4的参数及下式(1)进行模拟实验：
Figure BDA0002050340830000081
其中，W表示功率；
Figure BDA0002050340830000082
表示玻因亭向量(单位W/m2)；
Figure BDA0002050340830000083
表示法向量；
Figure BDA0002050340830000084
表示玻因亭向量取实部(单位W/m)；S表示表面积。
由模拟结果可得知，在没有设置本实施例的耦合元件15时，入射至第7本书籍B的电子标签T的功率为1.27274210322516E-005[w]；而设置本实施例的耦合元件15时，入射至第7本书籍B的电子标签T的功率为1.39277554663959E-005[w]，提升约9.4％，因此确实可以明显提升读取率。
综上所述，根据本发明的实施例，智能书架具有耦合元件，其可设置于智能书架中的其中一个书文件上，且能通过耦合的方式将智能书架两侧的第一天线及第二天线的电场耦合至邻近的书籍中，故能有效地增加第一天线及第二天线的电场的覆盖范围，从而使智能书架本体内部电场分布更加均匀，有效地提升读取率。
又，根据本发明的实施例，智能书架具有耦合元件，且耦合元件的长度及设置的位置均经过特殊的设计，故可大幅增进耦合元件的耦合效果，以进一步提升读取率。
另外，根据本发明的实施例，智能书架的耦合元件不需要信号馈入即可发挥其所欲达到的功效，因此不会占用智能书架的空间且不用外加输入信号源，使用上能够更为便利。
此外，根据本发明的实施例，智能书架的耦合元件能设置于各种不同形状的书文件，因此应用上更为广泛。
再者，根据本发明的实施例，智能书架具有简单的结构设计，因此可在不大幅增加成本的前提下达到所欲达到的功效。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。其它任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应该包含于本案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能书架，其特征在于，包含：
一本体；
一第一天线，设置于该本体的一侧；
一第二天线，设置于该本体的另一侧；
多个书文件，设置于该本体的内部，并用于设置至少一书籍，该书籍内部包含一电子标签；以及
一耦合元件，设置于该多个书文件中之一上；
其中，该第一天线及该第二天线的电场通过该耦合元件耦合至该书籍的该电子标签。
2.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，该第一天线为一左旋极化天线，而该第二天线为一右旋极化天线。
3.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，该第一天线设置于该本体内的一侧的内壁，该第二天线设置于该本体内的另一侧的内壁。
4.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，该耦合元件为一金属片或一槽孔。
5.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，该耦合元件设置于该书文件的前缘，并包覆该书文件的前缘。
6.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，该耦合元件的长度为该第一天线及该第二天线的操作频率的波长的1/2。
7.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，该耦合元件的高度与该书籍的电子标签等高且平行。
8.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，该耦合元件设置于该书柜的中间、中间偏左或中间偏右。
9.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，该书文件的形状为具圆弧的不规则形或矩形。
10.如权利要求1所述的智能书架，其特征在于，当该书籍设置于该书文件上时，该耦合元件突出于该书籍及该书籍内部的该电子标签。
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