Intelligente Regalverwaltungsanwendung für Supermärkte basierend auf RFID-Technologie

Technologie in Kombination mit Internet und Kommunikationstechnologie kann in vielen Branchen eingesetzt werden, beispielsweise in der Logistik, im verarbeitenden Gewerbe und bei öffentlichen Informationsdiensten. RFID ist auch im Einzelhandel weit verbreitet und schreitet am schnellsten voran. Für die Regalverwaltung großer Supermärkte wird ein intelligentes Supermarktregalmanagementsystem auf RFID-Basis vorgeschlagen. Die Funkfrequenzkarte wird an der Ware angebracht, alle Wareninformationen werden im zentralen Computer des Lagers gespeichert und die mit der Ware verbundenen Informationen können im Computer überprüft werden. Am Ein- und Ausgang des Lagers werden Lesegeräte und Antennen platziert und bei Bedarf drahtlose Relaisterminals angeordnet, um ein drahtloses Sensornetzwerk zu bilden. Wenn Waren das Lager betreten und verlassen, liest das am Ein- und Ausgang angebrachte Lesegerät die Informationen auf der an der Ware angebrachten Funkfrequenzkarte und übermittelt sie über das drahtlose Sensornetzwerk an die Verwaltungszentrale. Auf diese Weise kann das Managementzentrum den Ein- und Ausgang der Waren in Echtzeit verstehen und die Waren beherrschen. Je nach Verkaufslage werden Sorte und Menge der Ware zeitnah angepasst. Hilft bei der Lösung von zwei der größten Probleme im Einzelhandel: nicht vorrätige Artikel und Warenschwund. Gleichzeitig können Verbraucher direkt hinausgehen, ohne vor der Kasse anstehen zu müssen und einen Einkaufswagen voller Waren vor sich herzuschieben, und der Computer an der Tür druckt automatisch eine Einkaufsliste aus, was das Einkaufsumfeld verbessert und die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens steigert .

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Einführung in die Radiofrequenz-Identifikationstechnologie (RFID)

Bei der RFID-Technologie handelt es sich um eine berührungslose automatische Identifikationstechnologie, die zur Kommunikation Funkwellen nutzt. Radiofrequenz-Identifikationssysteme bestehen im Allgemeinen aus drei Teilen: Transponder, Lesegerät und Hintergrund-Datenbankanwendungssoftware. Das Grundprinzip besteht darin, die Datenkommunikation durch elektromagnetische Kopplung oder induktive Kopplung zwischen dem Lesekopf und dem am Objekt angebrachten Etikett durchzuführen, um eine berührungslose automatische Identifizierung etikettierter Gegenstände zu erreichen. Das Lesegerät sendet Anweisungen an die Antenne und die Antenne sendet Funkwellen, um die Daten zu „scannen“. das Radiofrequenz-Tag. Nach dem Empfang des Signals sendet der Radiofrequenz-Tag die Dateninformationen in Form von Radiowellen zurück, die dann von der Antenne empfangen und in Daten dekodiert werden, die vom Computer verwendet werden können.

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Das Gesamtrahmendesign des Systems

Angesichts der Besonderheiten einer intelligenten Regalverwaltung in großen Supermärkten umfasst das System vor allem:

RFID-Identifikationssystem, drahtloses Sensornetzwerk, Interaktion zwischen RFID-Identifikationssystem und drahtlosem Terminal.

2.1 RFID-Radiofrequenz-Identifikationssystem

Die Hauptfunktion des Lesegeräts besteht darin, Daten über die Antenne auf dem Transponder zu lesen und zu schreiben und mit dem Host-Computer zu kommunizieren. Es enthält im Allgemeinen ein Hochfrequenzmodul, eine Steuereinheit und ein mit dem Transponder verbundenes Koppelelement. Darüber hinaus verfügt das Lesegerät über zusätzliche Schnittstellen zur Übertragung der erfassten Daten an andere Systeme.

Das Hardwaresystem des Lesegeräts besteht im Wesentlichen aus vier Teilen: Schnittstellenschaltung, Steuereinheit, Hochfrequenzmodul und Antenne, wie in Abbildung 1 dargestellt. Der Hostcomputer ist über die Schnittstellenschaltung mit der Steuereinheit des Lesegeräts verbunden und sendet Lese-/Schreibkarte und andere Befehle an die Steuereinheit. Empfangen Sie Daten und Betriebsberichte vom Steuermodul. Die Steuereinheit ist mit dem Hochfrequenzmodul verbunden und das auf der Steuereinheit laufende Hauptprogramm steuert den Betrieb des Hochfrequenzmoduls entsprechend bestimmten Bedingungen. Das Hochfrequenzmodul moduliert die Daten und sendet sie über die Antenne an den Transponder und demoduliert das von der Antenne empfangene Transponder-Rücksignal.

Das Hochfrequenzmodul des Lesegeräts verwendet den kontaktlosen IC-Kartenchip FM1725 der Fudan Microelectronics Company, der die Funktionen der Datenmodulation und -demodulation vervollständigt und Hochfrequenzmodulationssignale gleichrichtet und überträgt. Der Senderteil im FM1725-Chip kann Antennen in geringer Entfernung direkt ansteuern, ohne dass aktive Schaltkreise hinzugefügt werden müssen, während der Empfängerteil einen zuverlässigen Demodulations- und Decodierungsschaltkreis bereitstellt. Sein digitaler Verarbeitungsabschnitt wandelt parallele Daten in serielle um, unterstützt die Überprüfung generierter Frames, generiert und prüft Paritäts- und CRC-Prüfungen sowie Bitkodierung und -verarbeitung. Darüber hinaus bietet FM1725 auch eine SPI-kompatible Schnittstelle und seine parallele Schnittstelle kann direkt an t angeschlossen werdenDie 8-Bit-MCU.

Die Steuereinheit des Lesegeräts verwendet den leistungsstarken 8-Bit-Mikrocontroller AT 89S52 der Firma ATMEL. Es ist hauptsächlich dafür verantwortlich, das Programm zum Lesen und Schreiben der Karte auszuführen, das Steuersignal des FM1725-Chips bereitzustellen und die Datenkommunikation mit dem Host-Computer oder Netzwerk über die RS232-Schnittstelle abzuschließen. Der Mikrocontroller enthält einen 8-KByte-Flash-Nur-Lese-Programmspeicher, der groß genug ist, um das Programm zum Ansteuern und Steuern des FM1725-Hochfrequenzchips zu schreiben. Es ist nicht erforderlich, andere externe Speichergeräte anzuschließen, was das Schaltungsdesign vereinfacht und die Zuverlässigkeit der Schaltung verbessert.

Die Funkfrequenzkarte verwendet die passive Mifar e-Standard-IC-Karte MF1 IC S50. Auf der Karte befindet sich ein 8K-Bit-EEPROM, das als Datenspeicher dient. Über die Antenne des Lesegeräts können Daten gelesen und geschrieben werden.

Der grundlegende Betriebsablauf ist in Abbildung 2 dargestellt. Der Benutzer schreibt zunächst Informationen über das Lesegerät auf die MF1 IC S50-Karte. Wenn eine MF1IC S50-Karte in den Arbeitsbereich der Antenne des Lesegeräts gelangt, wird die Karte aktiviert und das Lesegerät sendet ein Lesedatensignal an die Karte. Die Karte sendet die angegebenen Daten in der Speichereinheit entsprechend dem empfangenen Lesedatensignal über die Antenne an das Lesegerät, und das Lesegerät sendet die Daten dann über die RS232-Schnittstelle an den Host-Computer oder das Netzwerk.