CN206019822U - 一种基于物联网的智能电子秤 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的智能电子秤，系统架构包括有微处理器、电源模块、RFID读写模块、压力监测模块、图像采集模块、无线通信模块、标签打印模块、语音播报模块和对外接口模块，无线通信模块、图像采集模块和RFID读写模块分别与微处理器双向通信连接，微处理器连接电源模块，压力监测模块连接微处理器；微处理器还连接有存储器和显示器。本实用新型通过融合多种物联网关键技术，通过摄像头能够识别出商品，并且能够通过网络取出该商品的单价，再配合称量系统进行称量和打价，然后打印出标签，并通过液晶屏显示商品相关信息，如名称、重量、单价、总价、总重量等，从而达到了自助式智能化称重效果，节省了人力成本，减少了错误率。

Description

一种基于物联网的智能电子秤

技术领域

本实用新型称量装置技术领域，具体涉及一种智能电子秤。

背景技术

随着科技进步及社会的发展，智能超市、生态有机农产品直营店对电子秤的智能化要求越来越高，然而当前台式电子秤远不能满足实际的需要。现有的电子秤都需要人工进行操作，不能识别贴有RFID电子标签的待称重物品，不能自动打印存储有称重物品的重量、价格等信息；无法进行信息的无线传输，如WiFi、蓝牙、GPRS、3G/4G等，不能将数据实时传输至云端及与云端同步；因而操作效率低、出错率高、工作量大，传统电子秤已无法满足物联网技术下的智能化、自动化的需求，无法满足市场的需求，不利于销售管理。

为了使电子秤达到智能化效果，也有人采用了RFID模块等读取贴有标签的物品。专利CN20140643585公开了一种智能无线电子秤，能够实现对称重数据、称重数量自动记录，并且便于操作，降低劳动强度。虽然该申请能够RFID读写器识别贴有RFID标签的待测物品，但是由于超市、或者散户存在很多商品是没有贴电子标签的，因而无法识别这类物品。且该发明也未考虑打印标签贴于待称重物品之上。该发明在通信方式上选择蓝牙模块、GPRS模块，虽然能够实现数据传输功能，但数据传输速率较小，不能动态选择数据速率高的通信方式。

另外，在传统的电子秤在物品识别时通常是人工辨识该物品，然后输入编号、单价，然后打印条形码、二维码，贴于物品外包装上。这样增加了人力成本，增加了错误率，延长了操作时间。专利CN101886946A公开了一种智能追溯管理电子秤，包括一CPU、以及均与该CPU连接的一称重模块、一电源模块、一电子秤显示模块、一存储模块、一打印模块，还包括一追溯及交易业务管理模块，该追溯及交易业务管理模块进一步包括均与所述CPU连接的一系统操作显示模块、两个RFID读写模块以及一PSAM安全控制模块。可以实现各类食品安全追溯系统在批发零售等流通环节的复杂功能需求，支持联网管理和脱机管理，还可灵活适应不同作业环境。但该电子秤不能实现零售物品的识别，如零售的西红柿，南瓜，此类物品，是没有贴电子标签的，不能完成物品的识别及称重。该申请未能将物品的相关信息，与云端服务器平台进行物品数据交换，未能实时依据最新的物品价格来计算物品总价格，如在某个时间段，物品打折销售。并且该方案也未考虑利用手机近场通信(NFC)功能实现小额电子支付，即未考虑当物品的信息数据(如编号、名称、单价、总价格等)存储至电子秤的存储器，并通过电子秤上的RFID读写模块写入已打印好的电子标签中，具有NFC功能的手机，读取物品信息，通过支付软件，完成电子支付。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种设计合理、可以识别无标签商品、能够与服务器进行高速信息传输、可自助智能称重的基于物联网的智能电子秤。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于物联网的智能电子秤，该智能电子秤的系统架构包括有微处理器、电源模块、RFID读写模块、压力监测模块、图像采集模块和无线通信模块，无线通信模块、图像采集模块和RFID读写模块分别与微处理器双向通信连接，微处理器连接电源模块，压力监测模块连接微处理器；微处理器还连接有存储器和显示器；所述微处理器采用芯片STM32-F429，压力监测模块具有用于称重的压力传感器，所述RFID读写模块采用芯片MF-RC530/522，所述图像采集模块采用CMOS摄像头。

还包括有标签打印模块、语音播报模块和对外接口模块，标签打印模块、语音播报模块和对外接口模块分别与微处理器连接，稳重完成后可自动打印标签，而对于有视力障碍的消费者，语音播报模块可以通过语音播报商品信息。

所述无线通信模块包括有WIFI单元、蓝牙单元和移动通信单元，移动通信单元包括2G/3G/4G等。

所述对外接口模块包括有RS232/485接口、USB接口、TX接口和RX接口。

所述微处理器还连接有触控式键盘。

本实用新型通过融合多种物联网关键技术，如RFID、WiFi、无线网络技术、图像识别、大数据与云计算等，通过摄像头能够识别出商品，并且能够通过网络取出该商品的单价，再配合称量系统进行称量和打价，然后打印出标签，并通过液晶屏显示商品相关信息，如名称、重量、单价、总价、总重量等，从而达到了自助式智能化称重效果，节省了人力成本，减少了错误率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意框图；

图2为本实用新型系统功能流程图。

具体实施方式

本实施例中，参照图1，所述基于物联网的智能电子秤，系统架构包括有微处理器、电源模块、RFID读写模块、压力监测模块、图像采集模块和无线通信模块，无线通信模块、图像采集模块和RFID读写模块分别与微处理器双向通信连接，微处理器连接电源模块，压力监测模块连接微处理器；微处理器还连接有存储器和显示器；所述微处理器采用芯片STM32-F429，压力监测模块具有用于称重的压力传感器，所述RFID读写模块采用芯片MF-RC530/522，所述图像采集模块采用CMOS摄像头。还包括有标签打印模块、语音播报模块和对外接口模块，标签打印模块、语音播报模块和对外接口模块分别与微处理器连接，稳重完成后可自动打印标签，而对于有视力障碍的消费者，语音播报模块可以通过语音播报商品信息。对外接口模块包括有RS232/485接口、USB接口、TX接口和RX接口。无线通信模块包括有WIFI单元、蓝牙单元和移动通信单元，移动通信单元包括2G/3G/4G等。微处理器还连接有触控式键盘。

其涉及的管理系统主要包括云端服务器、防火墙、路由器、WiFi接入、零售物品、智能电子秤各功能模块，系统主要功能是通过摄像头或者RFID读写器识别物品并称量物品的重量，实时从云端服务器下载物品名称、编号、单价等相关信息，并将重量信息实时上传至云端服务器，同时将信息存储至外置存储器，且打印电子标签，将信息写入电子标签。

微处理器采用STM32-F429，该微处理器功能强大、资源丰富；RFID读写模块选取MF-RC530/522；图像采集模块选取CMOS高分辨率的摄像头；无线通信模块使用WIFI模块；对外数据传输接口设置了RS232/USB、TTL的TX，RX接口；称重模块采用HX711芯片，其为电阻应变片式压力传感器，信号经过AD转换后发送到微处理器，其特点是集成度高、响应速度快、数值准确率高、抗干扰性强；外置SD卡槽，放置SD卡，存储物品重量、总价等交易信息；显示模块用于显示物品信息；语音模块用于向客户播报信息；触摸按键用于系统开机、清零、重启，人工输入物品编号、名称、单价/公斤等。打印模块用于打印RFID标签及二维码等。

参照图2，首先系统上电初始化，微处理器监测各模块是否正常运行，然后系统进入扫描识别阶段，当物品放入电子秤的称重台，若RFID读写器模块扫描到物品的标签号，系统将通过WiFi/4G向云端请求查询该商品的信息，包括品种、单价等。将物品信息存储至内存储器中，微处理器向压力传感器发出重量采集指令，采集到重量值后，微处理器计算物品的价格，将物品的编号、名称、单价、总重量、总价格等信息存储至SD卡，并通过无线方式，越过防火墙，上传至云端服务器，同时通过RFID读写模块将这些信息写入物品外包装上的电子标签中。若若RFID读写器模块未扫描到物品的标签号，即物品上没有电子标签，系统将启动摄像头，拍摄照片、通过WiFi/4G将图像数据上传至云端服务器，运行物品识别程序，对图像数据进行解析处理，辨别出物品的名称，云端服务器将该商品的信息，包括与之相对应的物品编号、单价等下载至微处理器的内存储器中，然后，微处理器向压力传感器发出重量采集指令，采集到重量值后，微处理器计算物品的价格，将物品的编号、名称、单价、总重量、总价格等信息存储至SD卡，并通过无线方式，越过防火墙，上传至云端服务器，微处理器启动标签打印模块，打印电子标签，同时通过RFID读写模块将这些信息写入电子标签中，用户将电子标签贴于物品外包装上，最终将物品信息显示到显示屏上，系统设置语音播报功能，完成自助式称重功能。

该系统有利于商场采购人员及时了解商品的库存量、销售情况，有助于制定采购计划、制定销售策略、提升商品健康能力。

为了避免意外事件发生，特为该系统设置了触摸键盘，当RFID读写器、摄像头识别设备无法识别某种物品时，可以进行人工录入物品的编号或名称，进行称重及价格计算、显示等功能。

对于室外零售商，无线通信方式采用蓝牙，手机蓝牙与电子秤蓝牙配对，当有物品放入电子秤后，零售商手工录入物品名称、单价，称重模块称量重量，系统显示物品名称、总重量、总价等，并将这些信息存储至SD卡中，通过蓝牙方式传输至零售商手机的存储器中。系统启动打印设备，打印电子标签、二维码，并将信息写入电子标签或转换成二维码图案，顾客可以通过扫描二维码完成付款，也可以使用手机的NFC功能读取电子标签，完成付款功能。

零售商每天可以查看自己的销售数据、库存量，制定物品采购计划，提升销售量。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (5)

1.一种基于物联网的智能电子秤，其特征在于：该智能电子秤的系统架构包括有微处理器、电源模块、RFID读写模块、压力监测模块、图像采集模块和无线通信模块，无线通信模块、图像采集模块和RFID读写模块分别与微处理器双向通信连接，微处理器连接电源模块，压力监测模块连接微处理器；微处理器还连接有存储器和显示器；所述微处理器采用芯片STM32-F429，压力监测模块具有用于称重的压力传感器，所述RFID读写模块采用芯片MF-RC530/522，所述图像采集模块采用CMOS摄像头。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能电子秤，其特征在于：还包括有标签打印模块、语音播报模块和对外接口模块，标签打印模块、语音播报模块和对外接口模块分别与微处理器连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能电子秤，其特征在于：所述无线通信模块包括有WIFI单元、蓝牙单元和移动通信单元。

4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能电子秤，其特征在于：所述对外接口模块包括有RS232/485接口、USB接口、TX接口和RX接口。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能电子秤，其特征在于：所述微处理器还连接有触控式键盘。