CN117974018A - 货架盘点系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种货架盘点系统、方法及装置，该系统中，毫米波雷达终端设备用于：在接收到信号发射指令后，进行毫米波信号发射，并采集回波信号，计算回波信号的角度和距离，通过无线基站通信设备传给云端服务器；云端服务器用于：通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令；在接收到回波信号的角度和距离后，得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；根据每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算每个商品需要占用的空间信息；根据空余位置的空间信息、层格的空间信息、每个商品需要占用的空间信息，计算实际商品的数量和缺货数量。本发明可以实现及时且精确的盘点货架。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种货架盘点系统、方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
零售商超的数字化能帮助提升零售管理者的工作效率。尤其货架数字化，能帮助精确管理货架的陈列位，以及货架上的商品数量。零售商面临的一个痛点是如何精确盘点货架上的商品。现在大多数零售管理者采用人工统计的方法进行盘点。由于人工盘点的工作量大，不能每天进行，所以零售商对于货架上的商品数量的管理很不及时。对于整个供应链的管理效率较低，存在很大的滞后性。有的零售商采用给高价值的商品加上RFID的方法进行盘点，但是绝大多数商品没有RFID，还是无法精确及时盘点。
因此，目前缺乏一种无需RFID实现及时精确盘点货架的方案。
发明内容
本发明实施例提供一种货架盘点系统，可以基于毫米雷达波实现及时且精确的盘点货架，该系统包括：云端服务器、无线基站通信设备和安装于货架上每个层格的毫米波雷达终端设备，其中，
毫米波雷达终端设备用于：
在接收到信号发射指令后，进行毫米波信号发射，并采集回波信号，计算回波信号的角度和距离；
将回波信号的角度和距离通过无线基站通信设备传给云端服务器；
云端服务器用于：
通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令；
在接收到每个毫米波雷达终端设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；
根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
本发明实施例提供一种货架盘点方法，可以基于毫米雷达波实现及时且精确的盘点货架，该方法包括：
通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令，以指示毫米波雷达终端设备在接收到信号发射指令后进行毫米波信号发射，并采集回波信号后计算回波信号的角度和距离，其中，货架上每个层格安装有毫米波雷达终端设备；
在接收到每个毫米波雷达终端设备通过无线基站通信设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；
根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
本发明实施例提供一种货架盘点装置，可以基于毫米雷达波实现及时且精确的盘点货架，该装置包括：
信号采集模块，用于通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令，以指示毫米波雷达终端设备在接收到信号发射指令后进行毫米波信号发射，并采集回波信号后计算回波信号的角度和距离，其中，货架上每个层格安装有毫米波雷达终端设备；
层空间计算模块，用于在接收到每个毫米波雷达终端设备通过无线基站通信设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
商品盘点模块，用于根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
与现有技术中通过人工统计的方法进行盘点或基于RFID的方法进行盘点的技术方案先比，本发明实施例通过在货架上每个层格安装毫米波雷达终端设备，也就是安装在货架的每个层格，可以采集到毫米波雷达终端设备所在层格的实际物品的回波信号，计算回波信号的角度和距离，在通过无线基站通信设备返回云端服务器后，就可以计算每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息，即不放置商品的空间的整体信息，这样，在根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息后，就可以根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息、货架每个层格的空间信息、每个商品需要占用的空间信息，计算得到货架内实际商品的数量和缺货数量，从而完成及时且精确的货架盘点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。在附图中：
图1为本发明实施例中货架盘点系统的示意图；
图2为本发明实施例中毫米波雷达终端设备安装的位置示意图；
图3为本发明实施例中通信模块的示意图；
图4为本发明实施例中毫米波雷达模块发射和接收毫米波信号的原理；
图5为本发明实施例中第一种发射方式的原理图（同时发送）；
图6为本发明实施例中第一种发射方式的原理图（分时发送）；
图7为本发明实施例中第二种发射方式的原理图；
图8为本发明实施例中第一种接收方式的原理图；
图9为本发明实施例中第二种接收方式的原理图；
图10为本发明实施例中发射的毫米波信号和接收的回波信号随时间变化的示意图；
图11为本发明实施例中回波信号的角度和距离的示例；
图12为本发明实施例中进行角度分辨率估计的原理图；
图13为本发明实施例中货架盘点方法的流程图；
图14为本发明实施例中货架盘点装置的示意图；
图15为本发明实施例中计算机设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1为本发明实施例中货架盘点系统的示意图，包括：云端服务器、无线基站通信设备和安装于货架上每个层格的毫米波雷达终端设备，其中，
毫米波雷达终端设备用于：在接收到信号发射指令后，进行毫米波信号发射，并采集回波信号，计算回波信号的角度和距离，将回波信号的角度和距离通过无线基站通信设备传给云端服务器；
云端服务器用于：通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令；
在接收到每个毫米波雷达终端设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；
根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
与现有技术中通过人工统计的方法进行盘点或基于RFID的方法进行盘点的技术方案先比，本发明实施例通过在货架上每个层格安装毫米波雷达终端设备，也就是安装在货架的每个层格，可以采集到毫米波雷达终端设备所在层格的实际物品的回波信号，计算回波信号的角度和距离，在通过无线基站通信设备返回云端服务器后，就可以计算每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息，即不放置商品的空间的整体信息，这样，在根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息后，就可以根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息、货架每个层格的空间信息、每个商品需要占用的空间信息，计算得到货架内实际商品的数量和缺货数量，从而完成及时且精确的货架盘点。
本发明实施例中，云端服务器可能由一个服务器网元或者多个网元构成。
参见图2，毫米波雷达终端设备安装于货架的每个层格的上层板的下方；
毫米波雷达终端设备具体用于：在接收到信号发射指令后，面向毫米波雷达终端设备所在层格的上层板下方的商品进行信号发射，并采集商品对应的回波信号后计算回波信号的角度和距离。
其中，每个毫米波雷达终端设备探测货架一层，或者一层的部分区域。
参见图3，在一实施例中，毫米波雷达终端设备包括通信模块、毫米波雷达模块、计算模块和供电模块，毫米波雷达模块包括至少一个毫米波发射天线和至少两个毫米波接收天线；其中，
通信模块用于：与无线基站通信设备通信；
毫米波发射天线用于：低功率发射毫米波信号；
毫米波接收天线用于：接收回波信号；
计算模块用于：计算回波信号的角度和距离；
供电模块用于：对毫米波雷达终端设备供电。
参见图3，通信模块为2.4GHz的通信模块，该通信模块包括2.4G通信天线，毫米波指的是30GHz到300GHz中的某一段频率的信号，毫米波发射天线和毫米波接收天线构成毫米波雷达天线阵，本发明实施例中供电模块可采用有线供电，或者电池供电方式。
在一实施例中，在所述毫米波发射天线的数目不小于2时，毫米波发射天线相互之间的距离大于毫米波波长的一半；
毫米波发射天线的发射方式包括第一发射方式和第二发射方式；
第一发射方式中，所有毫米波发射天线发射相同的毫米波信号，所有毫米波发射天线对应的毫米波雷达终端设备中的发射通路电路是同一路，且不同的毫米波发射天线由射频开关进行选择控制进行分时发送；
第二发射方式中，所有毫米波发射天线发射存在预设相位差的毫米波信号，所有毫米波发射天线对应的毫米波雷达终端设备中的发射通路电路是多路，且每个毫米波发射天线对应一路发射通路。
参见图4，给出了毫米波雷达模块发射和接收毫米波信号的原理，图4以独立的两路发射和独立的两路接收为例。如果只有一路发射，则不需要相位偏移模块。当然如果两路天线发送完全同相的信号，也不需要相位偏移。图5为本发明实施例中第一种发射方式的原理图，图5中不同的毫米波发射天线同时发送，而为了达到更好地效果，可采用图6的方式，即不同的毫米波发射天线由射频开关进行选择控制进行分时发送，图7为本发明实施例中第二种发射方式的原理图，图7中发射通路为多个，每个发射通路预先修订发射信号相位，不管哪种发射方式，毫米波雷达发射的信号是调频连续波信号；而且多路毫米波发射天线需要设计覆盖不同方向的空间区域，叠加在一起尽可能大的覆盖整个层间空间区域。
在一实施例中，所述毫米波接收天线相互之间的距离大于毫米波波长的一半；
毫米波接收天线的接收方式包括第一接收方式和第二接收方式；
第一接收方式中，所有毫米波接收天线分时接收，所有毫米波接收天线对应的毫米波雷达终端设备中的接收通路电路是同一路，毫米波雷达终端设备通过定时器以及编程方式按照时间点毫米波雷达终端设备的控制电路板上的选择开关控制不同的接收天线信号接通到毫米波接收天线；
第二接收方式中，所有毫米波接收天线同时接收信号，所有毫米波接收天线对应的毫米波雷达终端设备中的接收通路是多路，且每个毫米波接收天线对应一路接收通路。
毫米波雷达设备的接收天线数目必须大于等于2，图8为本发明实施例中第一种接收方式的原理图，图8给出了分时控制的原理，单个接收通路，需要考虑精确分时控制接收通路连通，图9为本发明实施例中第二种接收方式的原理图，第二种接收方式中，接收通路为多个，每一接收通路的相位不同，图10为本发明实施例中发射的毫米波信号和接收的回波信号随时间变化的示意图，可见，发射的毫米波信号和接收的回波信号之间是有时延的。
在一实施例中，所述毫米波雷达终端设备还用于：
在不采集毫米波信号时处于休眠省电状态；
在接收到信号发射指令后，启动毫米波信号发射；
在一实施例中，所述毫米波雷达终端设备还用于：
根据预定的周期自动启动毫米波信号发射。
具体地，可以按照2.4GHz网络要求周期性的唤醒监听2.4G的无线基站是否有信号发送给毫米波雷达终端设备。毫米波雷达也可以根据预定的周期，例如几个小时的间隔，自动启动进行信号的发射和回波接收，并将采集的数据主动上报给基站和云端服务器。
在一实施例中，毫米波雷达终端设备还包括红外人体传感器；
所述红外人体传感器还用于：
当探测到人体接近到货架的层高度范围以内的次数超过预定门限时，自动启动毫米波信号发射。
在本发明实施例中，毫米波雷达发送的功率不适合太大，根据货架层间的高度和深度，可以在5dBm以下，甚至低于-20dBm的发射功率下工作。当探测到人体接近到层板高度范围以内时，说明该层板内的商品有可能新加或者减少，当探测到人体接近到货架的层高度范围以内的次数超过预定门限时，例如10次，可自动发起一次毫米波采集流程。
对于电池供电的毫米波雷达设备，寿命非常重要。采用如上几种省电的措施，能够极大延长毫米波雷达的寿命。如果一次采集功耗按照10s时长，平均耗电按照20mA预算，则一次采集耗电约200mAs。如果电池有效容量在2000mAh，需要支持10年寿命的预算，则每天毫米波雷达采集次数需要限制在2000×3600/10/365/200=9.8次以下。这是举例说明，实际根据毫米波雷达芯片的功耗，采集一次的时长，采用云端调度，周期间隔，以及人体接近次数，等几种方式联合进行控制，以达到省电和寿命的目标。
在一实施例中，云端服务器还用于：
设置每个毫米波雷达终端设备的参数，并通过无线基站通信设备发送至对应的毫米雷达终端设备，所述参数包括发射功率、发射频率、探测周期、探测到人体次数的预定门限和探测角度范围中的其中一种或任意组合；
毫米波雷达终端设备还用于：在接收参数后，按照所述参数自动进行毫米波信号发射和回波信号采集。
通过上述实施例，云端服务器可以同时控制多个毫米波雷达终端。
本发明实施例采集的回波信号可以计算回波信号的角度和距离，图11为本发明实施例中回波信号的角度和距离的示例，可以看到，测量的角度分辨率越小，距离越小，计算得到的毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息更准确。
这里给出两个实施例来说明如何获得最小的距离及最小的角度。
实施例一：获得更小的回波信号的距离
以回波信号的角度对应的距离为10cm为例，则回波信号传输一个往返20cm所需要的时间长度是：t=20cm/光速=0.667ns，就是能够分辨0.667ns时间长度的回波信号。
例如，对于探测周期40us发送4GHz带宽的连续调频波的设备，相当于要分辨4GHz×0.667ns/40us=66.7kHz的频率。
如果采样15us长度以上的回波信号，则可以通过FFT运算分辨小于66.7kHz的回波信号，从而实现分辨距离小于10cm的回波信号。
如果最大需要测量的距离是1.5米，那么往返距离是3米，需要的时间长度是t=3m/光速=10ns，对应的中频频率是4GHz×10ns/40us=1MHz，也就是采样的回波信号的带宽要高于这个中频频率，就可以实现最大测量距离1.5米，获得最大测量距离的公式如下：
其中，为最大测量距离，/>为中频采样率，c为光速，S为扫频斜率。
对于货架层间空间这个场景，设计毫米波雷达的参数可以是：发射频率76G-80GHz，发射带宽4GHz，中频采样率2MHz-4MHz，探测周期超过40us，例如64us即可。
典型的，参数设置为：探测周期40us、发射频率76G-80GHz、中频采样率4MHz、采样128个点，进行FFT运算，可以获得鉴频31.25KHz，计算的最小可测量距离理论上是4.78cm。理论上，最大超过1.5m的距离。此时可满足一般商超的盘点要求。
从上面的推导也可以看出，如果需要可测量的距离更小，或者分辨率更高，需要采集更多的数据，或者发射的时间更长。例如探测周期40us长度增加到128us，发射频率还是76G-84GHz，中频采样率4MHz，采样512个点，则可以达到7.8KHz的鉴频，理论上最小距离（128us×7.8KHz×3×108m/s/8GHz/2=1.9cm）达到1.9cm。采用带宽计算发射距离分辨率的公式如下：
其中，d res 为距离分辨率，c为光速，B为带宽。
在货架层空间构建这个场景，通常要求距离分辨率达到2cm，甚至更高1cm，才能高精度区分开不同的物体空间。于是对应毫米波雷达设计的每次发射和接收时间窗在128us到300us是最优的，发射频率带宽超过8GHz，此时鉴频分辨率可以小于8kHz。当然，也可以设计更小的时间窗和更小的带宽，节省功耗，用较粗的颗粒度，例如距离分辨率4cm来做层空间构建。或者采用更长观察窗和更大的带宽，获得更细节的颗粒度，例如距离分辨率0.5cm来做层空间构建。由于层空间不会太高太深，测量的最大距离范围1m-1.5m就可行。这个要求在探测周期40us观察带宽4GHz条件下，对中频信号的采样率高于1MHz即可实现。
实施例二：获得更小的回波信号的角度
例如，如何使得回波信号的下半球的方位角和俯仰角的分辨率至少达到每10度一个点？
上述精度需要有36×9=224个点的角度的测量值。
图12为本发明实施例中回波信号的角度分辨率估计的原理图，参见图12，可利用空间中分离的啁啾之间的相变进行角度分辨率估计，角度分辨率取决于天线阵列长度(Nd为阵列长度)，公式如下：
其中，为角度分辨率，Nd为天线阵列长度，/>为角度，/>为波长。
可以明确测量的最大角度取决于连续天线之间的距离，公式如下：
其中，为最大角度，d为天线之间的距离，/>为波长。
可见，发射频率76GHz的信号波长约4mm，天线之间的距离d一般选择一半波长2mm，当角度为0的时候，最小可分辨的回波信号的角度就是2/N，也就是取决于N的个数。如果四根天线，就可以分辨的角度是28.7度。如果需要分辨率小于10度，则至少需要12根天线。
为了提高角度的分辨率，会采用更多的接收天线形成天线阵列。最少是2根天线，还可以是2×2的天线阵列，或者4×4，8×8，甚至16×16等这样的天线阵列，来获取足够精细的角度分辨率。
在一实施例中，云端服务器具体用于：
按照预设周期与陈列系统进行同步，获得最新的陈列系统的陈列数据，所述陈列数据包括货架每个层格的空间信息和每个层格中每个陈列位实际陈列的商品的外观尺寸信息；
根据货架每个层格的空间信息和每个商品需要占用的空间信息，计算每个层格的满货数量；
根据货架每个层格的空间信息和层格上空余位置的空间信息，计算层格上实际物品的空间信息；
根据层格上实际物品的空间信息和层格上每个商品需要占用的空间信息，计算层格上实际商品的数量；
根据每个层格的满货数量、每个层格上实际商品的数量，确定每个层格的缺货数量。
在上述实施例中，外观尺寸信息为长宽高，空间信息为长宽高，另外，满货数量也可以通过人工输入获得。获得的缺货数量可以发送给门店对应区域的管理员，通知管理员补货，同时也可以输出该缺货数量输出给供应链管理系统，进行及时的库存信息统计，进一步给出及时给供应商下订单的建议等操作。
在一实施例中，云端服务器还用于：
通过无线基站通信设备向毫米波雷达设备终端发送价签邻居关系测量指令；
毫米波雷达设备终端还用于：在接收到价签邻居关系测量指令后，测量邻居价签的标识，并通过无线基站通信设备发送至云端服务器；
云端服务器还用于：根据邻居价签的标识，从电子价签系统服务器获得电子价签所绑定的商品的外观尺寸信息。
在上述实施例中，毫米波雷达设备终端的通信模块遵循2.4G网络的邻居测量的协议获得周围最有可能的邻居价签的标识。
下面给出几个具体的实施例，来说明本发明实施例提出的系统的具体应用。
实施例一：云端服务器通过无线基站通信设备调度不同的毫米波雷达终端设备进行工作。整个过程确保满足盘点的实时性，例如一天一次，同时满足毫米波雷达终端设备的电池寿命要求，同时避开多个毫米波雷达终端设备工作的干扰问题。
实施例二：云端服务器配置毫米波雷达终端设备的参数，并通过无线基站通信设备发送至毫米波雷达终端设备，通过无线基站通信设备根据参数自动进行工作。整个过程确保满足盘点的实时性，例如几个小时一次，同时满足电池寿命要求，同时避开多个雷达工作的干扰问题。
实施例三：毫米波雷达终端设备采用一个毫米波发射天线，多个毫米波接收天线；毫米波发射天线是主要功率向整个下半球辐射的。当然，这个方向性不是特别严格，尽量保证这个方向性。
实施例四：毫米波雷达终端设备采用多个发射天线，多个接收天线；多个发射天线是有不同的方向性的，组合起来包括了整个下半球的方向。当然，这个方向性不是特别严格，尽量保证这个方向性。
实施例五：云端服务器能够获得陈列系统的陈列数据，云端服务器结合陈列数据来计算得到每个商品需要占用的空间信息。
实施例六：云端服务器不能够获得陈列系统的陈列数据，云端服务器通过邻居价签的标识，从电子价签系统服务器获得电子价签所绑定的商品的外观尺寸信息，来计算得到每个商品需要占用的空间信息。
本发明实施例还提出一种货架盘点方法，应用于云端服务器，其原理与货架盘点系统类似，这里不在赘述。
图13为本发明实施例中货架盘点方法的流程图，包括：
步骤1301，通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令，以指示毫米波雷达终端设备在接收到信号发射指令后进行毫米波信号发射，并采集回波信号后计算回波信号的角度和距离，其中，货架上每个层格安装有毫米波雷达终端设备；
步骤1302，在接收到每个毫米波雷达终端设备通过无线基站通信设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
步骤1303，根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；
步骤1304，根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
本发明实施例还提出一种货架盘点装置，应用于云端服务器，其原理与货架盘点系统类似，这里不在赘述。
图14为本发明实施例中货架盘点装置的示意图，包括：
信号采集模块1401，用于通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令，以指示毫米波雷达终端设备在接收到信号发射指令后进行毫米波信号发射，并采集回波信号后计算回波信号的角度和距离，其中，货架上每个层格安装有毫米波雷达终端设备；
层空间计算模块1402，用于在接收到每个毫米波雷达终端设备通过无线基站通信设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
商品盘点模块1403，用于根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
综上所述，本发明实施例提出的系统、方法及装置具有以下有益效果：与现有技术中通过人工统计的方法进行盘点或基于RFID的方法进行盘点的技术方案先比，本发明实施例通过在货架上每个层格安装毫米波雷达终端设备，也就是安装在货架的每个层格，可以采集到毫米波雷达终端设备所在层格的实际物品的回波信号，在通过无线基站通信设备返回云端服务器后，就可以计算每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息，即不放置商品的空间的整体信息，这样，在根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息后，就可以根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息、货架每个层格的空间信息、每个商品需要占用的空间信息，计算得到货架内实际商品的数量和缺货数量，从而完成及时且精确的货架盘点。
本发明实施例还提供一种计算机设备，图15为本发明实施例中计算机设备的示意图，所述计算机设备1500包括存储器1510、处理器1520及存储在存储器1510上并可在处理器1520上运行的计算机程序1530，所述处理器1520执行所述计算机程序1530时实现上述货架盘点方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述货架盘点方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述货架盘点方法。
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。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种货架盘点系统，其特征在于，包括：云端服务器、无线基站通信设备和安装于货架上每个层格的毫米波雷达终端设备，其中，
毫米波雷达终端设备用于：
在接收到信号发射指令后，进行毫米波信号发射，并采集回波信号，计算回波信号的角度和距离；
将回波信号的角度和距离通过无线基站通信设备传给云端服务器；
云端服务器用于：
通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令；
在接收到每个毫米波雷达终端设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；
根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，毫米波雷达终端设备包括通信模块、毫米波雷达模块、计算模块和供电模块，毫米波雷达模块包括至少一个毫米波发射天线和至少两个毫米波接收天线；其中，
通信模块用于：与无线基站通信设备通信；
毫米波发射天线用于：低功率发射毫米波信号；
毫米波接收天线用于：接收回波信号；
计算模块用于：计算回波信号的角度和距离；
供电模块用于：对毫米波雷达终端设备供电。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述毫米波发射天线的数目不小于2时，毫米波发射天线相互之间的距离大于毫米波波长的一半；
毫米波发射天线的发射方式包括第一发射方式和第二发射方式；
第一发射方式中，所有毫米波发射天线发射相同的毫米波信号，所有毫米波发射天线对应的毫米波雷达终端设备中的发射通路电路是同一路，且不同的毫米波发射天线由射频开关进行选择控制进行分时发送；
第二发射方式中，所有毫米波发射天线发射存在预设相位差的毫米波信号，所有毫米波发射天线对应的毫米波雷达终端设备中的发射通路电路是多路，且每个毫米波发射天线对应一路发射通路。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述毫米波接收天线相互之间的距离大于毫米波波长的一半；
毫米波接收天线的接收方式包括第一接收方式和第二接收方式；
第一接收方式中，所有毫米波接收天线分时接收，所有毫米波接收天线对应的毫米波雷达终端设备中的接收通路电路是同一路，毫米波雷达终端设备通过定时器以及编程方式按照时间点毫米波雷达终端设备的控制电路板上的选择开关控制不同的接收天线信号接通到毫米波接收天线；
第二接收方式中，所有毫米波接收天线同时接收信号，所有毫米波接收天线对应的毫米波雷达终端设备中的接收通路是多路，且每个毫米波接收天线对应一路接收通路。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述毫米波雷达终端设备还用于：
在不采集毫米波信号时处于休眠省电状态；
在接收到信号发射指令后，启动毫米波信号发射。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述毫米波雷达终端设备还用于：
根据预定的周期自动启动毫米波信号发射。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，毫米波雷达终端设备还包括红外人体传感器；
所述红外人体传感器还用于：
当探测到人体接近到货架的层高度范围以内的次数超过预定门限时，自动启动毫米波信号发射。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，云端服务器还用于：
设置每个毫米波雷达终端设备的参数，并通过无线基站通信设备发送至对应的毫米雷达终端设备，所述参数包括发射功率、发射频率、探测周期、探测到人体次数的预定门限和探测角度范围中的其中一种或任意组合；
毫米波雷达终端设备还用于：在接收参数后，按照所述参数自动进行毫米波信号发射和回波信号采集。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，云端服务器具体用于：
按照预设周期与陈列系统进行同步，获得最新的陈列系统的陈列数据，所述陈列数据包括货架每个层格的空间信息和每个层格中每个陈列位实际陈列的商品的外观尺寸信息；
根据货架每个层格的空间信息和每个商品需要占用的空间信息，计算每个层格的满货数量；
根据货架每个层格的空间信息和层格上空余位置的空间信息，计算层格上实际物品的空间信息；
根据层格上实际物品的空间信息和层格上每个商品需要占用的空间信息，计算层格上实际商品的数量；
根据每个层格的满货数量、每个层格上实际商品的数量，确定每个层格的缺货数量。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，云端服务器还用于：
通过无线基站通信设备向毫米波雷达设备终端发送价签邻居关系测量指令；
毫米波雷达设备终端还用于：在接收到价签邻居关系测量指令后，测量邻居价签的标识，并通过无线基站通信设备发送至云端服务器；
云端服务器还用于：根据邻居价签的标识，从电子价签系统服务器获得电子价签所绑定的商品的外观尺寸信息。
11.一种货架盘点方法，其特征在于，包括：
通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令，以指示毫米波雷达终端设备在接收到信号发射指令后进行毫米波信号发射，并采集回波信号后计算回波信号的角度和距离，其中，货架上每个层格安装有毫米波雷达终端设备；
在接收到每个毫米波雷达终端设备通过无线基站通信设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；
根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
12.一种货架盘点装置，其特征在于，包括：
信号采集模块，用于通过无线基站通信设备向不同的毫米波雷达终端设备发送信号发射指令，以指示毫米波雷达终端设备在接收到信号发射指令后进行毫米波信号发射，并采集回波信号后计算回波信号的角度和距离，其中，货架上每个层格安装有毫米波雷达终端设备；
层空间计算模块，用于在接收到每个毫米波雷达终端设备通过无线基站通信设备反馈的回波信号的角度和距离后，计算得到每个毫米波雷达终端设备所在层格的空余位置的空间信息；
商品盘点模块，用于根据货架上每个毫米波雷达终端设备所在层格存放的商品的外观尺寸信息，计算得到每个商品需要占用的空间信息；根据每个毫米波雷达终端设备所在层格的空间信息、层格上空余位置的空间信息、层格上每个商品需要占用的空间信息，计算得到层格上实际商品的数量和缺货数量。
13.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求11所述方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求11所述方法。
15.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求11所述方法。
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|---|---|---|---|
| CN202410362534.2A CN117974018A (zh) | 2024-03-27 | 2024-03-27 | 货架盘点系统、方法及装置 |
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