TWI722387B

TWI722387B - 智慧書架

Info

Publication number: TWI722387B
Application number: TW108105174A
Authority: TW
Inventors: 林哲甫
Original assignee: 神通資訊科技股份有限公司
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2021-03-21
Also published as: CN111568061B; TW202032429A; CN210276432U; CN111568061A

Abstract

一種智慧書架，其包含本體、第一天線、第二天線、複數個書檔及耦合元件。第一天線設置於本體之一側。第二天線設置於本體之另一側。該些書檔設置於本體之內部，並用於設置至少一書籍，書籍內部包含電子標籤。耦合元件設置於該些書檔中之一上。其中，第一天線及第二天線之電場透過耦合元件耦合至書籍之電子標籤。

Description

智慧書架

本發明係有關於一種書架，特別是一種能有效提升讀取率之智慧書架。

為了提升圖書館及相關機構之管理效率，智慧書架已成為了目前發展之趨勢；其中，智慧書架設置有天線，而設置於智慧書架中之書籍則設置有電子標籤(如RFID標籤)，而書籍在被拿取或放回時，天線則能讀取到書籍內之電子標籤，如此則可以方便的管理書籍。然而，目前的智慧書架確有著許多缺點有待改進。

例如，現有的智慧書架雖然有設置天線，但天線之電場可能因書架本身金屬機構的影響或者受到書架內部擺放書本的遮蔽而會有分佈不均的情況；因此，智慧書架內的空間可能無法被電場覆蓋，導致一部份的書籍之電子標籤無法被有效地讀取。

為了解決上述的問題，部份現有的智慧書架設置更多的天線，來提升天線之電場之覆蓋範圍；然而，這種方式則會佔用智慧書架的空間，故可行性仍有待商確。

因此，如何提出一種智慧書架，能夠有效改善習知技藝之智慧書架之各種限制已成為一個刻不容緩的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種智慧書架，以解決習知技藝之各種限制。

根據本發明之其中一目的，提出一種智慧書架，其包含本體、第一天線、第二天線、複數個書檔及耦合元件。第一天線設置於本體之一側。第二天線設置於本體之另一側。該些書檔設置於本體之內部，並用於設置至少一書籍，書籍內部包含電子標籤。耦合元件設置於該些書檔中之一上。其中，第一天線及第二天線之電場透過耦合元件，將第一天線及第二天線之電場耦合至書籍之電子標籤。

在一較佳的實施例中，第一天線為左旋極化天線，而第二天線為右旋極化天線。

在一較佳的實施例中，第一天線設置於本體內之一側之內壁，第二天線設置於本體內之另一側之內壁。

在一較佳的實施例中，耦合元件為金屬片，如銅片等。

在一較佳的實施例中，耦合元件為槽孔。

在一較佳的實施例中，耦合元件設置於書檔之前緣，並包覆書檔之前緣。

在一較佳的實施例中，耦合元件之長度為第一天線及第二天線之操作頻率之波長之1/2。

在一較佳的實施例中，耦合元件之高度與書籍之電子標籤等高且平行。

在一較佳的實施例中，耦合元件設置於書櫃之中間、中間偏左或中間偏右。

在一較佳的實施例中，書檔之形狀為具圓弧之不規則形或矩形。

在一較佳的實施例中，當書籍設置於書檔上時，耦合元件突出於書籍及書籍內部之電子標籤。

承上所述，依本發明之智慧書架，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之一實施例中，智慧書架具有耦合元件，其可設置於智慧書架中之其中一個書檔上，且能透過耦合的方式將智慧書架二側之第一天線及第二天線之電場耦合至鄰近的書籍中，故能有效地增加第一天線及第二天線之電場之覆蓋範圍，從而使智慧書架本體內部電場分布更加均勻，有效地提升讀取率。

(2)本發明之一實施例中，智慧書架具有耦合元件，且耦合元件之長度及設置之位置均經過特殊的設計，故可大幅增進耦合元件之耦合效果，以進一步提升讀取率。

(3)本發明之一實施例中，智慧書架之耦合元件不需要訊號饋入即可發揮其所欲達到之功效，因此不會佔用智慧書架之空間且不用外加輸入訊號源，使用上能夠更為便利。

(4)本發明之一實施例中，智慧書架之耦合元件能設置於各種不同形狀之書檔，因此應用上更為廣泛。

(5)本發明之一實施例中，智慧書架具有簡單的結構設計，因此可在不大幅增加成本的前提下達到所欲達到的功效。

1:智慧書架

11:本體

12:第一天線

13:第二天線

14:書檔

15:耦合元件

16:燈號顯示板

161:發光元件

B:書籍

T:電子標籤

E:電場

AR:箭頭

第1圖係為本發明之智慧書架之第一實施例之結構圖。

第2圖係為本發明之智慧書架之第一實施例之第一示意圖。

第3圖係為本發明之智慧書架之第一實施例之第二示意圖。

第4圖係為本發明之智慧書架之第二實施例之設置有耦合元件之書檔之結構圖。

第5圖，其係為本發明之智慧書架之第二實施例之設置有耦合元件之書檔之示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之智慧書架之實施例，為了清楚與方便圖式說明之故，圖式中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現。在以下描述及/或申請專利範圍中，當提及元件「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至該另一元件或可存在介入元件；而當提及元件「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件，用於描述元件或層之間之關係之其他字詞應以相同方式解釋。為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明之智慧書架之第一實施例之結構圖。如圖所示，智慧書架1包含本體11、第一天線12、第二天線13、複數個書檔14、耦合元件15及燈號顯示板16。

第一天線12設置於本體11內之一側之內壁；在一實施例中，第一天線為12可為左旋極化天線或其它類似的元件。

第二天線13置於本體11內之另一側之內壁；在一實施例中，第二天線為13可為右旋極化天線或其它類似的元件。

該些書檔14設置於本體11之內部；複數個書籍B設置於該些書檔14中，且各個書籍B內部均包含電子標籤T；在一實施例中，電子標籤T可為RFID 電子標籤或其它類似的元件；書檔14之形狀可為具圓弧之不規則形、矩形或其它不同的形狀。

耦合元件15設置於該些書檔中之一上。其中，第一天線12及第二天線13之電場透過耦合元件15耦合至書籍B之電子標籤T；在一實施例中，耦合元件15可為金屬片、槽孔或其它類似的元件。此外，耦合元件15設置於本體11之中間、中間偏左或中間偏右；在本實施例中，耦合元件15設置於本體11之中間偏右的位置。

智慧書架1還可包含燈號顯示板16，其設置智慧書架1之中央，並包含複數個發光元件161；燈號顯示板16能在智慧書架1使用時提供不同的燈號以提示使用者；在一實施例中，燈號顯示板16可為中空盒體，而其中可設置該些發光元件161；該些發光元件161可為LED燈或其它光源。當然，燈號顯示板16設置之位置等均可依實際需求變化，並不限於圖中之形式。

請參閱第2圖，其係為本發明之智慧書架之第一實施例之第一示意圖。第2圖表示未設置耦合元件15時，第一天線12及第二天線13之電場E分佈情況；為了能夠清楚表示電場E之分佈情況，第2圖省略了燈號顯示板16。由圖中可以明顯看出，第一天線12及第二天線13之電場E無法均勻地分佈在本體11之內部空間，故覆蓋本體11內部有一部份的空間之電場E強度較弱，使這部份空間的讀取率不佳。

請參閱第3圖，其係為本發明之智慧書架之第一實施例之第二示意圖。第3圖表示設置耦合元件15時，第一天線12及第二天線13之電場E分佈情況；為了能夠清楚表示電場E之分佈情況，第3圖省略了燈號顯示板16。由圖中可以明顯看出，耦合元件15能提供耦合的效果，使第一天線12及第二天線13之電場E能透過耦合元件15耦合至書籍B之電子標籤T；如圖所示，電場E能向耦合元件15之二側擴散，透過上述的機制能使電場E能夠均勻分佈於本體11內部空間，故能有效地改善讀取率。

更詳細的說，第一天線12及第二天線13之電場E能先耦合至耦合元件15，而耦合元件15再將電場E耦合至書籍B之電子標籤T，同時耦合元件15及書籍B之電子標籤T產生共振；而再接收到電場E後，書籍B之電子標籤T則能將產生輻射以將訊號傳送至第一天線12及第二天線13。

故透過上述之耦合元件15，即能透過耦合的方式將智慧書架1二側之第一天線12及第二天線13之電場耦合至鄰近的書籍B中，故能明顯提升讀取率；此外，耦合元件15並非為天線元件，故並不需要有訊號饋入，因此能明顯降低體積，也能設置於各種不同形狀之書檔14，使智慧書架1之內部空間不會被佔用。

當然，上述僅為舉例，智慧書架1之結構、功能及各元件之間的協同關係均可依實際需求變化，本發明並不以此為限。

值得一提的是，現有的智慧書架雖然有設置天線，但天線之電場可能因書架本身金屬機構的影響或者受到書架內部擺放書本的遮蔽而會有分佈不均的情況；因此，智慧書架內的空間可能無法被電場覆蓋，導致一部份的書籍之電子標籤無法被有效地讀取。相反的，根據本發明之實施例，智慧書架具有耦合元件，其可設置於智慧書架中之其中一個書檔上，且能透過耦合的方式將智慧書架二側之第一天線及第二天線之電場耦合至鄰近的書籍中，故能有效地增加第一天線及第二天線之電場之覆蓋範圍，從而使智慧書架本體內部電場分布更加均勻，有效地提升讀取率。

又，部份現有的智慧書架設置更多的天線，來提升天線之電場之覆蓋範圍；然而，這種方式則會佔用智慧書架的空間，故可行性仍有待商確。相反的，根據本發明之實施例，智慧書架之耦合元件不需要訊號饋入即可發揮其所欲達到之功效，因此不會佔用智慧書架之空間且不用外加輸入訊號源，使用上能夠更為便利。

另外，根據本發明之實施例，智慧書架之耦合元件不需要訊號饋入即可發揮其所欲達到之功效，因此不會佔用智慧書架之空間且不用外加輸入訊號源，使用上能夠更為便利。

此外，根據本發明之實施例，智慧書架之耦合元件能設置於各種不同形狀之書檔，因此應用上更為廣泛。

再者，根據本發明之實施例，智慧書架具有簡單的結構設計，因此可在不大幅增加成本的前提下達到所欲達到的功效。由上述可知，本發明之實施例之智慧書架確實可以達到極佳的技術功效。

請參閱第4圖，其係為本發明之智慧書架之第二實施例之設置有耦合元件之書檔之結構圖。如圖所示，在本實施例中，書檔14為具圓弧之不規則形，耦合元件15則為金屬片，如銅片等，其能設置於書檔14之前緣，並包覆書檔之前緣。

而為了能達到更佳的耦合效果，耦合元件15之長度可設計為第一天線12及第二天線13之操作頻率之波長之1/2；另外，較佳的，耦合元件15可與書籍B之電子標籤T等高且平行，以達到最佳的耦合效果；較佳的，第一天線12及第二天線13之操作頻率可約為900MHz，而耦合元件15之長度則可為第一天線12及第二天線13之操作頻率900MHz之1/2波長。

另外，耦合元件15在水平面上可與第一天線12及第二天線13部份重合，以進一步提升耦合效果。而實際上應用時，書籍B設置於書檔14上，耦合元件15則可略為突出於書籍B及突出於書籍B內部之電子標籤。

由上述可知，且耦合元件15之長度、尺寸及設置之位置均經過特殊的設計，使其能與第一天線12及第二天線13匹配，故可大幅增進耦合元件15之耦合效果，如此則可以有效地提升讀取率，使管理上更為方便。

而當書檔14之形狀不同時，耦合元件15之長度、尺寸及設置之位置也可以依上述的設置方式進行設置，也能發揮極佳的效果。

當然，上述僅為舉例，耦合元件15設置於書檔之位置、其尺寸及形狀均可依實際需求變化，本發明並不以此為限。

請參閱第5圖，其係為本發明之智慧書架之第二實施例之設置有耦合元件之書檔之示意圖。如圖所示，本實施例以智慧書架1中設置之第7本書籍B(其所在之位置為電場較弱的區域)為例，如箭頭AR所示(第6本書在燈號顯示板16後)，並根據第4圖之參數及下式(1)進行模擬實驗：

其中，W表示功率；

表示玻因亭向量(單位W/m²)；

表示法向量；R _e(

)表示玻因亭向量取實部(單位W/m)；S表示表面積。

由模擬結果可得知，在沒有設置本實施例之耦合元件15時，入射至第7本書籍B之電子標籤T之功率為1.27274210322516E-005[w]；而設置本實施例之耦合元件15時，入射至第7本書籍B之電子標籤T之功率為1.39277554663959E-005[w]，提升約9.4%，因此確實可以明顯提升讀取率。

綜上所述，根據本發明之實施例，智慧書架具有耦合元件，其可設置於智慧書架中之其中一個書檔上，且能透過耦合的方式將智慧書架二側之第一天線及第二天線之電場耦合至鄰近的書籍中，故能有效地增加第一天線及第二天線之電場之覆蓋範圍，從而使智慧書架本體內部電場分布更加均勻，有效地提升讀取率。

又，根據本發明之實施例，智慧書架具有耦合元件，且耦合元件之長度及設置之位置均經過特殊的設計，故可大幅增進耦合元件之耦合效果，以進一步提升讀取率。

再者，根據本發明之實施例，智慧書架具有簡單的結構設計，因此可在不大幅增加成本的前提下達到所欲達到的功效。

可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利範圍中。