CN116012996A - 基于rfid的智能货柜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于RFID的智能货柜，包括：货柜；货柜上固定若干个规格相同的承重板卡扣，承重板卡扣根据货柜上放置产品的规格调整承重板的安装位置；承重板上固定设置重量检测模块；承重板上结合RFID信号增益范围固定设置射频天线；承重板上放置产品，产品上绑定RFID标签，RFID标签包括RFID芯片、二合一资产卡、二维码和条形码；货柜上固定设置多个规格相同的射频读写器；货柜通过螺栓螺母连接高清摄像头；货柜通过螺栓螺母连接触摸式显示屏；货柜通过螺栓螺母连接RFID系统处理器，RFID系统处理器上固定设置主控CPU；货柜上通过螺栓螺母连接电源模块。本发明通过采用RFID技术，对工器具实现精确定位和管理，提高了货品管理的智能化水平和取货效率。
Description
技术领域
本发明涉及物联网超高频感应技术领域，尤其涉及基于RFID的智能货柜。
背景技术
在电力行业系统中，各单位生产所用工器具及备品备件一般放置于仓库内，当生产现场发生故障时，需要返回责任仓库取对应工器具及备品备件，往返期间将错过最佳抢修时期，也增加了人员冗余的工作量，当人员进入仓库取货时需要翻找台账、普通货架，使取货效率低，工作量大，且错误率高。
发明内容
本发明提供了基于RFID的智能货柜，通过采用RFID技术，对工器具实现精确定位和管理，提高了货品管理的智能化水平和取货效率，降低了工作量和错误率，实现工器具管理的智能化，提高了工器具管理的效率。
本发明提供了基于RFID的智能货柜，包括：货柜；货柜上固定若干个规格相同的承重板卡扣，承重板卡扣根据货柜上放置产品的规格调整承重板的安装位置；承重板上固定设置重量检测模块；承重板上结合RFID信号增益范围固定设置射频天线；承重板上放置产品，产品上绑定RFID标签，RFID标签包括RFID芯片、二维码、二合一资产卡和条形码；货柜上固定设置多个规格相同的射频读写器；货柜通过螺栓螺母连接高清摄像头；货柜通过螺栓螺母连接触摸式显示屏；货柜通过螺栓螺母连接RFID系统处理器，RFID系统处理器上固定设置主控CPU；货柜上通过螺栓螺母连接电源模块。
进一步地，主控CPU上电性连接WiFi模组，WiFi模组通过电信号与后台管理系统连接，主控CPU用于将数据信息通过WiFi模组输送到后台管理系统；主控CPU电性连接摄像头模块、电源模块、RFID感应模块和触摸屏显示模块；主控CPU电性连接扫描模块；扫描模块电性连接扫描器，扫描器用于快速获取输入信息。
进一步地，高清摄像头电性连接摄像头模块；高清摄像头用于实时监控获取货柜信息，并将货柜信息传递给摄像头模块。
进一步地，电源模块设置电源按钮，电源按钮用于控制电源模块开启或关闭。
进一步地，触摸式显示屏电性连接触摸屏显示模块；触摸式显示屏用于显示产品属性信息和产品位置信息。
进一步地，RFID感应模块电性连接射频读写器，射频读写器与射频天线通过电信号进行连接，射频天线用于将RFID标签所包含的信息发送给射频读写器，射频读写器用于将信号传递给RFID感应模块，实现对RFID标签所包含的信息的获取或传递。
进一步地，其特征在于，重量检测模块电性连接RFID系统处理器；重量检测模块用于实时检测承重板上所放置产品的重量，并产生包含产品重量信息的信号，将该信号传递给RFID系统处理器。
进一步地，RFID系统处理器接收包含产品重量信息的信号后，获取产品重量数据，并处理转换换成产品数量数据；若产品数量数据小于预设的产品数量数据阈值时，则发出补充产品的提示信息。
进一步地，还包括控制货柜的智能货柜终端；智能终端包括系统设置单元、工器具管理单元和查询单元；系统设置单元包括登录、主菜单和静置界面三个选项标签，用于设置和管理货柜基本信息；工器具管理单元包括产品出柜和产品入柜两个选项标签，用于实现对工器具产品的出柜和入柜管理；查询单元包括出入柜查询和盘点两个选项标签，用于查询和管理在柜产品；
还包括产品货源追溯模块，产品货源追溯模块，用于利用产品上的条形码标签、RFID芯片，绑定产品的来源渠道信息，根据来源渠道信息获取货源供应商信息；基于货源供应商信息，并结合替代产品货源供应商信息，建立货源供应商信息数据库和产品供应价信息数据库，用于为产品的日常购买、或应急大批购买、或产品的货源更换提供参照。
进一步地，还包括货柜存储自适应调节模块，货柜存储自适应调节模块包括货品消耗统计单元、货柜空间使用效率获取单元和货柜空间调整单元；
货品消耗统计单元，用于统计货柜产品正常消耗的消耗周期和消耗速度，以及产品消耗高峰期的补充周期；
货柜空间使用效率获取单元，用于根据货柜产品正常消耗的消耗周期和消耗速度，计算获得货柜内承重空间的耗空时间，将耗空时间按照由小到大的顺序排序，并建立相对应的承重空间的使用效率值；
货柜空间调整单元，用于根据承重空间的使用效率值，设置若干个使用效率阈值，并根据产品消耗高峰期的补充周期，基于承重空间的最大存储量，将小于使用效率阈值的若干个承重空间内的产品合并存放，将腾空的承重空间用来存放消耗高峰期的产品。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明基于RFID功能的智能货柜的结构示意图；
图2为本发明基于RFID功能的智能货柜的主视图；
图3为本发明基于RFID功能的智能货柜的原理图；
图4为本发明基于RFID功能的智能货柜RFID标签的结构示意图；
图中：1-货柜，2-承重板，3-重量检测模块，4-产品，5-RFID标签，6-射频天线，7-射频读写器，8-高清摄像头，9-触摸式显示屏，10-RFID系统处理器，11-电源模块，12-RFID芯片，13-二维码，14-条形码，15-主控CPU，16-摄像头模块，17-WiFi模组，18-RFID感应模块，19-触摸屏显示模块，20-电源按钮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了基于RFID的智能货柜，如图1-图4所示，包括：货柜1；货柜1上焊接若干个规格相同的承重板卡扣，承重板卡扣根据货柜1上放置产品4的规格调整承重板2的安装位置；承重板2上固定设置重量检测模块3；承重板2上结合RFID信号增益范围固定设置射频天线6；承重板2上放置产品4，产品4上绑定RFID标签5，RFID标签5包括RFID芯片12、二维码13、二合一资产卡和条形码14；货柜1上固定设置多个规格相同的射频读写器7；货柜1通过螺栓螺母连接高清摄像头8；货柜1通过螺栓螺母连接触摸式显示屏9；货柜1通过螺栓螺母连接RFID系统处理器10，RFID系统处理器10上固定设置主控CPU15；货柜1上通过螺栓螺母连接电源模块11。
上述技术方案的工作原理为：货柜1；货柜1上固定若干个规格相同的承重板卡扣，承重板卡扣根据货柜1上放置产品4的规格调整承重板2的安装位置；承重板2上固定设置重量检测模块3；承重板2上结合RFID信号增益范围固定设置射频天线6；承重板2上放置产品4，产品4上绑定RFID标签5，RFID标签5包括RFID芯片12、二维码13、二合一资产卡和条形码14；货柜1上固定设置多个规格相同的射频读写器7；货柜1通过螺栓螺母连接高清摄像头8；货柜1通过螺栓螺母连接触摸式显示屏9；货柜1通过螺栓螺母连接RFID系统处理器10，RFID系统处理器10上固定设置主控CPU15；货柜1上通过螺栓螺母连接电源模块11。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过采用RFID技术，对工器具实现精确定位和管理，提高了货品管理的智能化水平和取货效率，降低了工作量和错误率。
在一个实施例中，主控CPU15上电性连接WiFi模组17，WiFi模组17通过电信号与后台管理系统连接，主控CPU15用于将数据信息通过WiFi模组17输送到后台管理系统；主控CPU15电性连接摄像头模块16、电源模块11、RFID感应模块18和触摸屏显示模块19；主控CPU15电性连接扫描模块；扫描模块电性连接扫描器，扫描器用于快速获取输入信息。
上述技术方案的工作原理为：主控CPU15上电性连接WiFi模组17，WiFi模组17通过电信号与后台管理系统连接，主控CPU15用于将数据信息通过WiFi模组17输送到后台管理系统；主控CPU15电性连接摄像头模块16、电源模块11、RFID感应模块18和触摸屏显示模块19；主控CPU15电性连接扫描模块；扫描模块电性连接扫描器，扫描器用于快速获取输入信息。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过主控CPU15的控制，可实现数据信息的采集、传输。
在一个实施例中，高清摄像头8电性连接摄像头模块16；高清摄像头8用于实时监控获取货柜1信息，并将货柜1信息传递给摄像头模块16。
上述技术方案的工作原理为：高清摄像头8电性连接摄像头模块16；高清摄像头8用于实时监控获取货柜1信息，并将货柜1信息传递给摄像头模块16。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过摄像头获取货柜的信息。
在一个实施例中，电源模块11设置电源按钮20，电源按钮20用于控制电源模块11开启或关闭。
上述技术方案的工作原理为：电源模块11设置电源按钮20，电源按钮20用于控制电源模块11开启或关闭。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过电源模块保证货柜的能源供应。
在一个实施例中，触摸式显示屏9电性连接触摸屏显示模块19；触摸式显示屏9用于显示产品4属性信息和产品4位置信息。
上述技术方案的工作原理为：触摸式显示屏9电性连接触摸屏显示模块19；触摸式显示屏9用于显示产品4属性信息和产品4位置信息。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过触摸式显示屏可保证货柜的功能显示。
在一个实施例中，RFID感应模块18电性连接射频读写器7，射频读写器7与射频天线6通过电信号进行连接，射频天线6用于将RFID标签5所包含的信息发送给射频读写器7，射频读写器7用于将信号传递给RFID感应模块18，实现对RFID标签5所包含的信息的获取或传递。
上述技术方案的工作原理为：RFID感应模块18电性连接射频读写器7，射频读写器7与射频天线6通过电信号进行连接，射频天线6用于将RFID标签5所包含的信息发送给射频读写器7，射频读写器7用于将信号传递给RFID感应模块18，实现对RFID标签5所包含的信息的获取或传递。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过RFID感应模块的应用，可保证对货架上物品信息的精准读取。
在一个实施例中，重量检测模块3电性连接RFID系统处理器10；重量检测模块3用于实时检测承重板2上所放置产品4的重量，并产生包含产品4重量信息的信号，将该信号传递给RFID系统处理器10。
上述技术方案的工作原理为：重量检测模块3电性连接RFID系统处理器10；重量检测模块3用于实时检测承重板2上所放置产品4的重量，并产生包含产品4重量信息的信号，将该信号传递给RFID系统处理器10。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，重量检测模块用于完成对货柜内产品重量的检测。
在一个实施例中，RFID系统处理器10接收包含产品4重量信息的信号后，获取产品4重量数据，并处理转换换成产品4数量数据；若产品4数量数据小于预设的产品4数量数据阈值时，则发出补充产品4的提示信息。
上述技术方案的工作原理为：RFID系统处理器10接收包含产品4重量信息的信号后，获取产品4重量数据，并处理转换换成产品4数量数据；若产品4数量数据小于预设的产品4数量数据阈值时，则发出补充产品4的提示信息。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过RFID系统处理器，可实现对产品重量信息的处理。
在一个实施例中，还包括控制货柜的智能货柜终端；智能终端包括系统设置单元、工器具管理单元和查询单元；系统设置单元包括登录、主菜单和静置界面三个选项标签，用于设置和管理货柜基本信息；工器具管理单元包括产品出柜和产品入柜两个选项标签，用于实现对工器具产品的出柜和入柜管理；查询单元包括出入柜查询和盘点两个选项标签，用于查询和管理在柜产品；
还包括产品货源追溯模块，产品货源追溯模块，用于利用产品4上的条形码标签、RFID芯片12，绑定产品4的来源渠道信息，根据来源渠道信息获取货源供应商信息；基于货源供应商信息，并结合替代产品货源供应商信息，建立货源供应商信息数据库和产品供应价信息数据库，用于为产品4的日常购买、或应急大批购买、或产品4的货源更换提供参照。
上述技术方案的工作原理为：还包括控制货柜的智能货柜终端；智能终端包括系统设置单元、工器具管理单元和查询单元；系统设置单元包括登录、主菜单和静置界面三个选项标签，用于设置和管理货柜基本信息；工器具管理单元包括产品出柜和产品入柜两个选项标签，用于实现对工器具产品的出柜和入柜管理；查询单元包括出入柜查询和盘点两个选项标签，用于查询和管理在柜产品；
还包括产品货源追溯模块，产品货源追溯模块，用于利用产品4上的条形码标签、RFID芯片12，绑定产品4的来源渠道信息，根据来源渠道信息获取货源供应商信息；基于货源供应商信息，并结合替代产品货源供应商信息，建立货源供应商信息数据库和产品供应价信息数据库，用于为产品4的日常购买、或应急大批购买、或产品4的货源更换提供参照。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过智能货柜终端的智能管理，可以保证产品的智能化管理水平；通过对产品货源追溯管理，可以保证产品入柜补充的及时有效。
在一个实施例中，还包括货柜存储自适应调节模块，货柜存储自适应调节模块包括货品消耗统计单元、货柜空间使用效率获取单元和货柜空间调整单元；
货品消耗统计单元，用于统计货柜产品正常消耗的消耗周期和消耗速度，以及产品消耗高峰期的补充周期；
货柜空间使用效率获取单元，用于根据货柜产品正常消耗的消耗周期和消耗速度，计算获得货柜内承重空间的耗空时间，将耗空时间按照由小到大的顺序排序，并建立相对应的承重空间的使用效率值；
货柜空间调整单元，用于根据承重空间的使用效率值，设置若干个使用效率阈值，并根据产品消耗高峰期的补充周期，基于承重空间的最大存储量，将小于使用效率阈值的若干个承重空间内的产品合并存放，将腾空的承重空间用来存放消耗高峰期的产品。
上述技术方案的工作原理为：还包括货柜存储自适应调节模块，货柜存储自适应调节模块包括货品消耗统计单元、货柜空间使用效率获取单元和货柜空间调整单元；
货品消耗统计单元，用于统计货柜产品正常消耗的消耗周期和消耗速度，以及产品消耗高峰期的补充周期；
货柜空间使用效率获取单元，用于根据货柜产品正常消耗的消耗周期和消耗速度，计算获得货柜内承重空间的耗空时间，将耗空时间按照由小到大的顺序排序，并建立相对应的承重空间的使用效率值；
货柜空间调整单元，用于根据承重空间的使用效率值，设置若干个使用效率阈值，并根据产品消耗高峰期的补充周期，基于承重空间的最大存储量，将小于使用效率阈值的若干个承重空间内的产品合并存放，将腾空的承重空间用来存放消耗高峰期的产品。
为了评价货柜的承载能力，通过计算货柜的最大承载量来衡量和评价，最大承载量的计算公式为：
上式中，maxf(x)为货柜的最大承载量，B表示货柜的空间容积上限，ri为第i个产品的体积，xi表示第i个产品是否装入货柜，u表示货柜的容载率权重系数；通过计算货柜的最大承载量，可及时掌握货柜产品补充的上限。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过货柜存储自适应调节，可以充分保证货柜的综合利用率，保证承重板上货柜空间的使用效率；通过计算货柜的最大承载量，可及时掌握货柜产品补充的上限，提高货柜产品的管理水平。
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 (10)
1.基于RFID的智能货柜，其特征在于，包括：货柜(1)；货柜(1)上固定若干个规格相同的承重板卡扣，承重板卡扣根据货柜(1)上放置产品(4)的规格调整承重板(2)的安装位置；承重板(2)上固定设置重量检测模块(3)；承重板(2)上结合RFID信号增益范围固定设置射频天线(6)；承重板(2)上放置产品(4)，产品(4)上绑定RFID标签(5)，RFID标签(5)包括RFID芯片(12)、二维码(13)、二合一资产卡和条形码(14)；货柜(1)上固定设置多个规格相同的射频读写器(7)；货柜(1)通过螺栓螺母连接高清摄像头(8)；货柜(1)通过螺栓螺母连接触摸式显示屏(9)；货柜(1)通过螺栓螺母连接RFID系统处理器(10)，RFID系统处理器(10)上固定设置主控CPU(15)；货柜(1)上通过螺栓螺母连接电源模块(11)。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，主控CPU(15)上电性连接WiFi模组(17)，WiFi模组(17)通过电信号与后台管理系统连接，主控CPU(15)用于将数据信息通过WiFi模组(17)输送到后台管理系统；主控CPU(15)电性连接摄像头模块(16)、电源模块(11)、RFID感应模块(18)和触摸屏显示模块(19)；主控CPU(15)电性连接扫描模块；扫描模块电性连接扫描器，扫描器用于快速获取输入信息。
3.根据权利要求1所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，高清摄像头(8)电性连接摄像头模块(16)；高清摄像头(8)用于实时监控获取货柜(1)信息，并将货柜(1)信息传递给摄像头模块(16)。
4.根据权利要求2所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，电源模块(11)设置电源按钮(20)，电源按钮(20)用于控制电源模块(11)开启或关闭。
5.根据权利要求2所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，触摸式显示屏(9)电性连接触摸屏显示模块(19)；触摸式显示屏(9)用于显示产品(4)属性信息和产品(4)位置信息。
6.根据权利要求2所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，RFID感应模块(18)电性连接射频读写器(7)，射频读写器(7)与射频天线(6)通过电信号进行连接，射频天线(6)用于将RFID标签(5)所包含的信息发送给射频读写器(7)，射频读写器(7)用于将信号传递给RFID感应模块(18)，实现对RFID标签(5)所包含的信息的获取或传递。
7.根据权利要求2所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，重量检测模块(3)电性连接RFID系统处理器(10)；重量检测模块(3)用于实时检测承重板(2)上所放置产品(4)的重量，并产生包含产品(4)重量信息的信号，将该信号传递给RFID系统处理器(10)。
8.根据权利要求7所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，RFID系统处理器(10)接收包含产品(4)重量信息的信号后，获取产品(4)重量数据，并处理转换换成产品(4)数量数据；若产品(4)数量数据小于预设的产品(4)数量数据阈值时，则发出补充产品(4)的提示信息。
9.根据权利要求1所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，还包括控制货柜的智能货柜终端；智能终端包括系统设置单元、工器具管理单元和查询单元；系统设置单元包括登录、主菜单和静置界面三个选项标签，用于设置和管理货柜基本信息；工器具管理单元包括产品出柜和产品入柜两个选项标签，用于实现对工器具产品的出柜和入柜管理；查询单元包括出入柜查询和盘点两个选项标签，用于查询和管理在柜产品；
还包括产品货源追溯模块，产品货源追溯模块，用于利用产品(4)上的条形码标签、RFID芯片(12)，绑定产品(4)的来源渠道信息，根据来源渠道信息获取货源供应商信息；基于货源供应商信息，并结合替代产品货源供应商信息，建立货源供应商信息数据库和产品供应价信息数据库，用于为产品(4)的日常购买、或应急大批购买、或产品(4)的货源更换提供参照。
10.根据权利要求1所述的基于RFID的智能货柜，其特征在于，还包括货柜存储自适应调节模块，货柜存储自适应调节模块包括货品消耗统计单元、货柜空间使用效率获取单元和货柜空间调整单元；
货品消耗统计单元，用于统计货柜产品正常消耗的消耗周期和消耗速度，以及产品消耗高峰期的补充周期；
货柜空间使用效率获取单元，用于根据货柜产品正常消耗的消耗周期和消耗速度，计算获得货柜内承重空间的耗空时间，将耗空时间按照由小到大的顺序排序，并建立相对应的承重空间的使用效率值；
货柜空间调整单元，用于根据承重空间的使用效率值，设置若干个使用效率阈值，并根据产品消耗高峰期的补充周期，基于承重空间的最大存储量，将小于使用效率阈值的若干个承重空间内的产品合并存放，将腾空的承重空间用来存放消耗高峰期的产品。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230425 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |