แอปพลิเคชั่นการจัดการชั้นวางอัจฉริยะซูเปอร์มาร์เก็ตที่ใช้เทคโนโลยี RFID

เทคโนโลยีที่ผสมผสานกับอินเทอร์เน็ตและเทคโนโลยีการสื่อสารสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้มากมาย เช่น โลจิสติกส์ การผลิต และบริการข้อมูลสาธารณะ RFID ยังถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมค้าปลีกและมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วที่สุด นำเสนอระบบการจัดการชั้นวางอัจฉริยะของซูเปอร์มาร์เก็ตที่ใช้ RFID สำหรับการจัดการชั้นวางในซูเปอร์มาร์เก็ตขนาดใหญ่ การ์ดความถี่วิทยุติดอยู่กับสินค้า และข้อมูลสินค้าทั้งหมดจะถูกจัดเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์กลางของคลังสินค้า และสามารถตรวจสอบข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับสินค้าในคอมพิวเตอร์ได้ เครื่องอ่านและเสาอากาศจะถูกวางไว้ที่ทางเข้าและทางออกของคลังสินค้า และเทอร์มินัลรีเลย์ไร้สายจะถูกจัดเรียงตามความจำเป็นเพื่อสร้างเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย เมื่อสินค้าเข้าและออกจากคลังสินค้า เครื่องอ่านที่วางอยู่ที่ทางเข้าและทางออกจะอ่านข้อมูลบนการ์ดความถี่วิทยุที่ติดอยู่กับสินค้า และส่งไปยังศูนย์บริหารจัดการผ่านเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย ด้วยวิธีนี้ ศูนย์การจัดการสามารถเข้าใจการเข้าและออกของสินค้าได้แบบเรียลไทม์ และควบคุมสินค้าได้ ตามสถานการณ์การขาย ความหลากหลายและปริมาณของสินค้าจะถูกปรับเปลี่ยนตามเวลาที่กำหนด ช่วยแก้ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดสองประการในการขายปลีก: สินค้าหมดสต๊อกและการหดตัว ในเวลาเดียวกัน ผู้บริโภคสามารถออกไปข้างนอกได้โดยตรงโดยไม่ต้องเข้าคิวหน้าเคาน์เตอร์ชำระเงิน เข็นรถเข็นที่เต็มไปด้วยสินค้า และคอมพิวเตอร์ที่หน้าประตูจะพิมพ์รายการช้อปปิ้งโดยอัตโนมัติ ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการช็อปปิ้งและเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของบริษัท .

  1

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีการระบุความถี่วิทยุ (RFID)

เทคโนโลยี RFID เป็นเทคโนโลยีระบุตัวตนอัตโนมัติแบบไม่สัมผัสซึ่งใช้คลื่นวิทยุในการสื่อสาร โดยทั่วไประบบระบุความถี่วิทยุประกอบด้วย 3 ส่วน ได้แก่ ทรานสปอนเดอร์ เครื่องอ่าน และซอฟต์แวร์ประยุกต์ฐานข้อมูลเบื้องหลัง หลักการพื้นฐานคือการสื่อสารข้อมูลผ่านข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้าหรือข้อต่อแบบเหนี่ยวนำระหว่างหัวอ่านและแท็กที่ติดอยู่กับวัตถุเพื่อให้สามารถระบุรายการที่ติดแท็กได้โดยอัตโนมัติแบบไม่สัมผัส เครื่องอ่านจะส่งคำแนะนำไปยังเสาอากาศ และเสาอากาศจะส่งคลื่นวิทยุเพื่อ "สแกน" แท็กความถี่วิทยุ หลังจากรับสัญญาณแล้ว แท็กความถี่วิทยุจะส่งคืนข้อมูลข้อมูลให้อยู่ในรูปของคลื่นวิทยุ ซึ่งเสาอากาศจะได้รับจากนั้นจึงถอดรหัสเป็นข้อมูลที่คอมพิวเตอร์สามารถใช้ได้

  2

การออกแบบกรอบโดยรวมของระบบ

เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะของการจัดการชั้นวางอัจฉริยะในซูเปอร์มาร์เก็ตขนาดใหญ่ ระบบจะประกอบด้วย:

ระบบระบุตัวตน RFID เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย ปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบระบุตัวตน RFID และเทอร์มินัลไร้สาย

2.1 ระบบระบุความถี่วิทยุ RFID

หน้าที่หลักของเครื่องอ่านคือการอ่านและเขียนข้อมูลไปยังทรานสปอนเดอร์ผ่านเสาอากาศและสื่อสารกับคอมพิวเตอร์โฮสต์ โดยทั่วไปจะประกอบด้วยโมดูลความถี่วิทยุ ชุดควบคุม และองค์ประกอบคัปปลิ้งที่เชื่อมต่อกับทรานสปอนเดอร์ นอกจากนี้เครื่องอ่านยังมีอินเทอร์เฟซเพิ่มเติมสำหรับการส่งข้อมูลที่ได้รับไปยังระบบอื่น

ระบบฮาร์ดแวร์เครื่องอ่านส่วนใหญ่ประกอบด้วย 4 ส่วน ได้แก่ วงจรอินเทอร์เฟซ หน่วยควบคุม โมดูลความถี่วิทยุ และเสาอากาศ ดังแสดงในรูปที่ 1 คอมพิวเตอร์โฮสต์เชื่อมต่อกับหน่วยควบคุมของเครื่องอ่านผ่านวงจรอินเทอร์เฟซ และส่ง การ์ดอ่าน/เขียนและคำสั่งอื่นๆ ไปยังชุดควบคุม รับข้อมูลและรายงานการดำเนินงานจากชุดควบคุม ชุดควบคุมเชื่อมต่อกับโมดูลความถี่วิทยุ และโปรแกรมหลักที่ทำงานบนชุดควบคุมจะควบคุมการทำงานของโมดูลความถี่วิทยุตามเงื่อนไขเฉพาะ โมดูลความถี่วิทยุจะปรับข้อมูลและส่งไปยังทรานสปอนเดอร์ผ่านเสาอากาศ และดีมอดูเลตสัญญาณส่งคืนทรานสปอนเดอร์ที่ได้รับจากเสาอากาศ

โมดูลความถี่วิทยุเครื่องอ่านใช้ชิปการ์ด IC แบบไร้สัมผัส FM1725 ของบริษัท Fudan Microelectronics ซึ่งทำหน้าที่ของการมอดูเลตข้อมูลและดีโมดูเลชันให้สมบูรณ์ และแก้ไขและส่งสัญญาณมอดูเลชันความถี่วิทยุ ส่วนของตัวส่งสัญญาณภายในชิป FM1725 สามารถขับเคลื่อนเสาอากาศได้โดยตรงในระยะการทำงานระยะใกล้โดยไม่ต้องเพิ่มวงจรแอคทีฟ ในขณะที่ส่วนของตัวรับจะให้วงจรดีโมดูเลชั่นและถอดรหัสที่เชื่อถือได้ ส่วนการประมวลผลดิจิทัลจะแปลงข้อมูลแบบขนานเป็นอนุกรม รองรับการตรวจสอบเฟรมที่สร้างขึ้น สร้างและตรวจสอบความเท่าเทียมกันและการตรวจสอบ CRC ตลอดจนการเข้ารหัสและการประมวลผลบิต นอกจากนี้ FM1725 ยังมีอินเทอร์เฟซที่เข้ากันได้กับ SPI และอินเทอร์เฟซแบบขนานสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเเขา MCU 8 บิต

หน่วยควบคุมของเครื่องอ่านใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตประสิทธิภาพสูง AT 89S52 ที่ผลิตโดยบริษัท ATMEL มีหน้าที่หลักในการรันโปรแกรมอ่านและเขียนการ์ด ให้สัญญาณควบคุมของชิป FM1725 และดำเนินการสื่อสารข้อมูลกับคอมพิวเตอร์โฮสต์หรือเครือข่ายผ่านอินเทอร์เฟซ RS232 ไมโครคอนโทรลเลอร์ประกอบด้วยหน่วยความจำโปรแกรม Flash แบบอ่านอย่างเดียวขนาด 8K ไบต์ ซึ่งใหญ่พอที่จะเขียนโปรแกรมสำหรับการขับเคลื่อนและควบคุมชิปความถี่วิทยุ FM1725 ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอกอื่นๆ ทำให้การออกแบบวงจรง่ายขึ้นและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของวงจร

การ์ดความถี่วิทยุใช้การ์ด IC มาตรฐาน Mifar e MF1 IC S50 แบบพาสซีฟ ในการ์ดมี EEPROM ขนาด 8K บิต ซึ่งเป็นสื่อจัดเก็บข้อมูล ข้อมูลสามารถอ่านและเขียนผ่านเสาอากาศของเครื่องอ่าน

ขั้นตอนการทำงานพื้นฐานแสดงในรูปที่ 2 ขั้นแรกผู้ใช้จะเขียนข้อมูลลงในการ์ด MF1 IC S50 ผ่านเครื่องอ่าน เมื่อการ์ด MF1IC S50 เข้าสู่ช่วงการทำงานของเสาอากาศของเครื่องอ่าน การ์ดจะถูกเปิดใช้งาน และเครื่องอ่านจะส่งสัญญาณข้อมูลการอ่านไปยังการ์ด การ์ดจะส่งข้อมูลที่ระบุในหน่วยจัดเก็บข้อมูลไปยังเครื่องอ่านผ่านเสาอากาศตามสัญญาณข้อมูลการอ่านที่ได้รับ จากนั้นเครื่องอ่านจะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์แม่ข่ายหรือเครือข่ายผ่านอินเทอร์เฟซ RS232