CN114694321A - 一种智能工具柜系统及其控制方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能工具柜系统及其控制方法、电子设备和存储介质，其中，系统包括工控一体机、工具存储柜以及服务器模块，工控一体机通过POE交换机与工具存储柜连接，服务器模块与工控一体机通过网络连接，工具存储柜安装有超高频RF I D读写器；其中，工控一体机用于人机交互和工具管理，POE交换机用于对工具存储柜进行供电和数据传输，工具存储柜用于存放工具并通过超高频RF I D读写器对工具进行记录，服务器模块用于存储数据。本发明实施例通过使用超高频RF I D读写器对工具进行记录，能够提高扫描速度和提升用户使用体验，可广泛应用于智能控制技术领域。

Description

一种智能工具柜系统及其控制方法、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其是一种智能工具柜系统及其控制方法、电子设备和存储介质。

背景技术

在日常生活中，有些公司或企业所使用工具的数量和类型较多，一般会通过安排专职人员进行登记以及整理工具，但这种工具管理方法浪费了一定的人力，而且后期专职人员需要对文档进行整理从而使用了大量的工作时间，无法达到智能管理的效果。现有方法中，一般通过将不同种类的工具存储在相对应的储物腔内，在储物腔内配备电子锁，实现工具的分类精细化管理。但是这种方法没有对人员实际借还工具进行管理，没有实现智能化检测。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种高效的智能工具柜系统及其控制方法、电子设备和存储介质，以实现对工具进行智能化管理。

一方面，本发明提供了一种智能工具柜系统，包括工控一体机、工具存储柜以及服务器模块，所述工控一体机通过POE交换机与所述工具存储柜连接，所述服务器模块与所述工控一体机通过网络连接，所述工具存储柜安装有超高频RFID读写器；其中，所述工控一体机用于人机交互和工具管理，所述POE交换机用于对所述工具存储柜进行供电和数据传输，所述工具存储柜用于存放工具并通过超高频RFID读写器对工具进行记录，所述服务器模块用于存储数据。

可选地，所述工控一体机包括人体感应模块、人脸识别模块、指纹识别模块和二合一读写器；

其中，所述人体感应模块，用于感知外部环境；

所述人脸识别模块包括双目摄像头，用于识别人脸进行身份认证；

所述指纹识别模块，用于识别指纹进行身份认证；

所述二合一读写器，用于进行身份认证和工具识别。

可选地，所述工具存储柜设置有电子锁和门磁传感器，在所述工具存储柜内部设置有多个抽屉，在所述抽屉的门框处设置有串行指示灯。

可选地，所述智能工具柜系统还包括不间断电源，通过本地配置的不间断电源对系统进行断电保护。

可选地，所述工控一体机包括麦克风和喇叭，通过所述麦克风和喇叭进行语音交互。

另一方面，本发明实施例还提供了一种智能工具柜系统控制方法，应用于如上所述的智能工具柜系统，包括：

根据第一操作指令确定用户信息，并将存储工具柜的电子锁设置为打开状态；

通过门磁传感器确定存储工具柜的闭合状态，并将电子锁设置为关闭状态；

通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定工具借还信息。

可选地，所述方法还包括：将所述用户信息和工具借还信息存储到服务器模块和工控一体机，生成用户借还记录。

可选地，所述通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定工具借还信息，包括：

根据第二操作指令，通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定第一工具存储数据；其中，所述第二操作指令为用户关闭工具存储柜；

将所述第一工具存储数据与第二工具存储数据进行对比，确定工具借还信息。

另一方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。

另一方面，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。

另一方面，本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明的工控一体机通过POE交换机与工具存储柜连接，能够提高通信效率和响应速度，并且可以灵活布置工具存储柜；另外，本发明的每个工具存储柜通过单独部署超高频RFID读写器对工具进行记录，能够提高扫描速度和提升用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种智能工具柜系统部署图；

图2为本发明实施例的一种工控一体机内部连接图；

图3为本发明实施例额一种智能工具柜系统控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

一方面，本发明实施例提供了一种智能工具柜系统，包括工控一体机、工具存储柜以及服务器模块，所述工控一体机通过POE交换机与所述工具存储柜连接，所述服务器模块与所述工控一体机通过网络连接，所述工具存储柜安装有超高频RFID读写器；其中，所述工控一体机用于人机交互和工具管理，所述POE交换机用于对所述工具存储柜进行供电和数据传输，所述工具存储柜用于存放工具并通过超高频RFID读写器对工具进行记录，所述服务器模块用于存储数据。

参照图1，本发明实施例一种智能工具柜系统，包括工控一体机、工具存储柜和服务器模块，其中，工控一体机用于人机交互和工具管理，工控一体机通过POE交换机与工具存储柜进行连接，相较于现有技术中通过射频线缆进行连接，信号衰减大、通信效率低下等问题，本实施例通过POE交换机与工具存储柜连接，能够进行供电和通信功能，简化了连接，提高了系统的稳定性和可靠性。在本发明实施例中，服务器模块与工控一体机通过交换机或路由器进行有线或无线网络连接，服务器模块包括数据库服务器、应用服务器和平台管理软件，具备数据录入，人员权限管理，工器具清单管理，工器具借还管理等功能，通过与工控一体机进行配合，实现对工具的集中管理。另外，工具存储柜用于存放工具，并通过内置的超高频RFID读写器对工具进行记录，记录数据可通过POE网线传输至工控一体机中。在本发明另一种实施例中，可设置多个工具存储柜，集成工控一体机的工具存储柜为主柜，其他工具存储柜为副柜，副柜通过POE网线与主柜进行连接。其中，副柜是为了扩展存储空间而设置，配合主柜使用。主柜和副柜均内置有超高频RFID读写器和天线，可实现对工具存储柜内部的工器具进行扫描，扫描结果通过以太网发送给主柜上的工控一体机，工控一体机对扫描结果进行处理，达到识别工器具在位状态的目的。

进一步作为优选的实施方式，所述工控一体机包括人体感应模块、人脸识别模块、指纹识别模块和二合一读写器；

其中，所述人体感应模块，用于感知外部环境；

所述人脸识别模块包括双目摄像头，用于识别人脸进行身份认证；

所述指纹识别模块，用于识别指纹进行身份认证；

所述二合一读写器，用于进行身份认证和工具识别。

参照图1，本发明实施例的工控一体机包括人体感应模块、人脸识别模块、指纹识别模块和二合一读写器。工控一体机可实现人机交互，通过人脸识别模块中的双目摄像头，能够实现通过人脸识别进行操作人身份识别。通过人体感应模块中的距离传感器，能够实现人体感应，实时感知外部情况，提高安全性能。工控一体机内置的指纹识别模块，可以通过指纹进行操作人身份识别。工控一体机内置的二合一读写器同时支持刷IC卡和超高频RFID标签两种，刷IC卡可以完成身份识别，刷超高频RFID标签，可以实现对工器具位置的指引。本发明实施例二合一读写器可以通过刷卡进行操作人身份识别，并且可以刷工器具，识别工器具的名称和存放位置。

进一步作为优选的实施方式，所述工具存储柜设置有电子锁和门磁传感器，在所述工具存储柜内部设置有多个抽屉，在所述抽屉的门框处设置有串行指示灯。

参照图1，本发明实施例的工具存储柜设置有电子锁和门磁传感器，电子锁能够实现权限控制，其中，电子锁通过IO接口进行控制，具备电机驱动和机械钥匙驱动两种方式，内置离合装置，可有效提高锁的可靠性和稳定性。门磁传感器能够实时监测门的状态；在工具存储柜内部设置有多个抽屉，在抽屉的门框处设置有串行指示灯；可以想到的是，本实施例还可以使用隔层代替抽屉进行工具的存储，并在隔层的边框初设置串行指示灯。串行指示灯是采用串行方式连接而成的一组指示灯，其采用单线控制，可通过级联的方式进行串接，具备布线简便的特点。指示灯可部署在每个抽屉和隔层的侧面以及门框处，用来做状态指示，能够醒目的标识出柜门状态信息和工具位置信息。例如当操作人不确定某个工器具应该放置在何处时，可以在工控一体机内置的二合一读写器上扫描一下该工器具，工控一体机上会提示具体的工器具信息和位置信息，同时对应位置的指示灯也会被点亮，用来引导操作人快速定位位置信息，提高使用效率。

进一步作为优选的实施方式，所述智能工具柜系统还包括不间断电源，通过本地配置的不间断电源对系统进行断电保护。

其中，智能工具柜系统通过本地配置的不间断(UPS)电源，可实现系统断电使用及紧急掉电系统保护。

进一步作为优选的实施方式，所述工控一体机包括麦克风和喇叭，通过所述麦克风和喇叭进行语音交互。

参照图2，图2为本发明实施例的一种工控一体机内部连接图，其中，人体感应器通过IO接口与处理器连接，指纹识别通过UART接口与处理器连接，二合一读写器通过USB接口与处理器连接，双目摄像头通过MIPI接口与处理器连接，触摸屏通过I2C总线和MIPI接口或者LVDS接口与处理器连接。本实施例工控一体机还包括麦克风和喇叭，通过所述麦克风和喇叭进行语音交互。

参照图3，本发明实施例还提供了一种智能工具柜系统控制方法，应用于如上所述的智能工具柜系统，包括：

S101、根据第一操作指令确定用户信息，并将存储工具柜的电子锁设置为打开状态；

S102、通过门磁传感器确定存储工具柜的闭合状态，并将电子锁设置为关闭状态；

S103、通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定工具借还信息。

其中，第一操作指令为用户通过工控一体机进行身份认证，在本发明实施例中，可采用工控一体机上的双目摄像头进行人脸识别或通过工控一体机上的指纹识别模块进行指纹识别或通过二合一读写器进行刷卡操作从而识别用户身份。本实施例系统中的工控一体机根据第一操作指令可以确定用户信息，并根据用户信息从服务器模块获取用户能够使用的工具权限。系统根据使用权限对应打开存储工具柜的电子锁，可以想到的是，电子锁可设置在存储工具柜的柜门，也可设置在存储工具柜的每个抽屉门中。在存储工具柜打开期间，用户可进行工具的取出和归还，系统通过门磁传感器实时记录存储工具柜的闭合状态，在用户关闭工具存储柜的柜门后，将电子锁设置为关闭状态。通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，得到工具借还信息。

进一步作为优选的实施方式，所述方法还包括：将所述用户信息和工具借还信息存储到服务器模块和工控一体机，生成用户借还记录。

具体的，服务器模块存储有用户借还记录和工具及位置存储数据。用户可通过对工控一体机屏幕中的首页点击“最新动态”，进入最新动态页面，该页面显示该组工具柜离目前最近的一次工具借还操作记录，右上角会显示操作人名称，左侧会显示其借出工具总数以及借出工具信息列表，右侧会显示归还工具总数，因为错误放置而产生的异常工具总数以及这两者对应的工具列表信息。

进一步作为优选的实施方式，所述通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定工具借还信息，包括：

根据第二操作指令，通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定第一工具存储数据；其中，所述第二操作指令为用户关闭工具存储柜；

将所述第一工具存储数据与第二工具存储数据进行对比，确定工具借还信息。

其中，第二操作指令为用户关闭工具存储柜，当用户关闭柜门后，系统会通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，得到此时存储柜内的工具存放情况，即第一工具存储数据；并且获取服务器模块或工控一体机中存储的用户登录前的工具存放情况，即第二工具存储数据。通过本地对比或远程对比的方法，将第一工具存储数据和第二工具存储数据进行对比即可检测到用户存放或取出了的工具和存储情况，即工具借还信息。可以想到的是，服务器模块还存储有系统初始状态的工具存储位置数据，通过对工具的存储位置进行对比，可以检测到用户存放的工具位置是否正确。而工控一体机通过初始化之后，也存储了系统初始状态的工具存储位置数据，可以在离线情况下进行使用。本发明实施例能够在网络不理想的情况下，也可以对智能工具柜系统进行正常使用。

在实施例1中，用户进行工具的借取操作，具体为：用户使用IC卡放置在USB读写器上进行刷卡操作登录系统或者点击“人脸识别登录”图标进入人脸识别登录页进行人脸识别登录；用户打开选中的工具存储柜，拉开柜内选中存储层抽屉，取出需要借取的工具，推回存储层抽屉，关闭柜门。系统会自动跳转到工器具借出归还信息页，此时，系统会对工具柜内所有工具进行扫描，当检测到有工具被取出后，就会将被取出工具的信息以列表的形式显示在该页面左侧；用户确认页面所示被借出工具列表上的信息与其取出的工具的信息一致后，点击页面右上角“确认”按钮，完成工具借取操作。

在实施例2中，用户进行工具的归还操作，具体为：用户使用IC卡放置在USB读写器上进行刷卡操作登录系统或者点击“人脸识别登录”图标进入人脸识别登录页进行人脸识别登录；用户打开选中的工具存储柜，拉开柜内选中存储层抽屉，放回需要归还的工具，推回存储层抽屉，关闭柜门。系统会自动跳转到工器具借出归还信息页，此时，系统会对工具柜内所有工具进行扫描，当检测到有工具被放回后，就会将被放回工具的信息以列表的形式显示在该页面右侧；用户确认页面所示归还工具列表上的信息与其放回的工具的信息一致后，点击页面右上角“确认”按钮，完成工具归还操作。

在实施例1和2中，在工器具借出归还信息页中，除了“确认”按钮之外，还有“继续借还”和“重新扫描”两个按钮，“重新扫描”是当操作人员发现数据不匹配时触发，对工具存储柜重新进行扫描确认工器具信息，“继续借还”的目的是操作人员发现有多借取或漏借取工具时点击，可以不用重新刷卡进行身份验证，提高效率；另外，当用户需要同时进行借取和归还操作时，可使用IC卡放置在USB读写器上进行刷卡操作登录系统或者点击“人脸识别登录”图标进入人脸识别登录页进行人脸识别登录，打开选中的工具存储柜，拉开柜内选中存储层抽屉，取出需要借取的工具和存放需要归还的工具，推回存储层抽屉，关闭柜门。本发明实施例通过一次登录，将前后两次数据进行对比，使借取和归还的操作可以同时进行，提高了工作效率。

与图3的方法相对应，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序；所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。

与图3的方法相对应，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行图3所示的方法。

综上所述，本发明实施例具有以下优点：

1)本发明实施例通过工控一体机与工具存储柜之间采用POE网线连接，相对于现有技术的通过射频线缆连接，降低了信号衰减情况，提高了超高频RFID读写器扫描识别准确度和扫描速度；

2)本发明实施例通过工控一体机可使用人脸信息、指纹信息以及刷卡操作进行系统登录，无需手动输入账户与密码信息，方面使用者登录操作；

3)本发明实施例通过二合一读写器可录入工具RFID数据来完成工具搜索，无需手动输入工具名或者工具编号来进行搜索。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种智能工具柜系统，其特征在于，包括工控一体机、工具存储柜以及服务器模块，所述工控一体机通过POE交换机与所述工具存储柜连接，所述服务器模块与所述工控一体机通过网络连接，所述工具存储柜安装有超高频RFID读写器；其中，所述工控一体机用于人机交互和工具管理，所述POE交换机用于对所述工具存储柜进行供电和数据传输，所述工具存储柜用于存放工具并通过超高频RFID读写器对工具进行记录，所述服务器模块用于存储数据。

2.根据权利要求1所述的一种智能工具柜系统，其特征在于，所述工控一体机包括人体感应模块、人脸识别模块、指纹识别模块和二合一读写器；

其中，所述人体感应模块，用于感知外部环境；

所述人脸识别模块包括双目摄像头，用于识别人脸进行身份认证；

所述指纹识别模块，用于识别指纹进行身份认证；

所述二合一读写器，用于进行身份认证和工具识别。

3.根据权利要求1所述的一种智能工具柜系统，其特征在于，所述工具存储柜设置有电子锁和门磁传感器，在所述工具存储柜内部设置有多个抽屉，在所述抽屉的门框处设置有串行指示灯。

4.根据权利要求1所述的一种智能工具柜系统，其特征在于，所述智能工具柜系统还包括不间断电源，通过本地配置的不间断电源对系统进行断电保护。

5.根据权利要求1所述的一种智能工具柜系统，其特征在于，所述工控一体机包括麦克风和喇叭，通过所述麦克风和喇叭进行语音交互。

6.一种智能工具柜系统控制方法，应用于如权利要求1至5任一项所述的智能工具柜系统，其特征在于，包括：

根据第一操作指令确定用户信息，并将存储工具柜的电子锁设置为打开状态；

通过门磁传感器确定存储工具柜的闭合状态，并将电子锁设置为关闭状态；

通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定工具借还信息。

7.根据权利要求6所述的一种智能工具柜系统控制方法，其特征在于，还包括：

将所述用户信息和工具借还信息存储到服务器模块和工控一体机，生成用户借还记录。

8.根据权利要求6所述的一种智能工具柜系统控制方法，其特征在于，所述通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定工具借还信息，包括：

根据第二操作指令，通过超高频RFID读写器对存储工具柜进行扫描，确定第一工具存储数据；其中，所述第二操作指令为用户关闭工具存储柜；

将所述第一工具存储数据与第二工具存储数据进行对比，确定工具借还信息。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如权利要求6-8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求6-8中任一项所述的方法。

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