基于rfid技術(shù)的智能書架的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及圖書管理領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)對大量圖書在架管理、圖書盤點和圖書定位的基于RFID技術(shù)的智能書架，其特征在于所述架體設(shè)有兩層以上的橫向隔板，每層橫向隔板上設(shè)有兩個以上的內(nèi)設(shè)射頻天線的縱向隔板，射頻讀寫器的射頻信號輸出端分別與兩個以上的縱向隔板中的射頻天線相連接，本實用新型的有益效果是：標(biāo)簽檢測的數(shù)量和成功率高、定位精確、可實現(xiàn)多節(jié)智能書架的級聯(lián)。
【專利說明】基于RFID技術(shù)的智能書架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及圖書管理領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)對大量圖書在架管理、圖書盤點和圖書定位的基于RFID技術(shù)的智能書架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代信息時代的發(fā)展，人們對知識的需求越來越大，城市或?qū)W校圖書館中的藏書量也越來越大，圖書管理已經(jīng)成為大型圖書館面臨的嚴(yán)重問題，基于RFID技術(shù)的智能書架也應(yīng)運而生。但隨著圖書數(shù)量的進一步增大，每個RFID智能書架的讀寫設(shè)備管理的RFID標(biāo)簽數(shù)量也隨之增大，RFID智能書架管理圖書的性能和便宜性也出現(xiàn)了下降，主要表現(xiàn)在:一、在RFID標(biāo)簽的數(shù)量過多的情況下，RFID讀寫設(shè)備不能保證能檢測到每個書架上的所有RFID標(biāo)簽，存在漏讀現(xiàn)象，即標(biāo)簽讀取的成功率下降；二、隨著圖書數(shù)量的增多，圖書館中需要的智能書架和RFID讀寫設(shè)備也會增多，新增的智能書架如何方便的與原來的智能書架進行結(jié)構(gòu)上和電氣上的連接也是一個需面對的問題；三、隨著智能書架的增多和每個RFID讀寫設(shè)備管理的書架的增多，檢測到的RFID標(biāo)簽也越來越難以精確定位。
[0003]以上問題會給使用RFID智能書架的圖書館產(chǎn)生額外的人工管理成本，也限制了RFID智能書架在圖書館行業(yè)的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足，提出一種能夠大大減少檢測RFID標(biāo)簽時的漏讀現(xiàn)象，提高了智能書架在管理圖書上的準(zhǔn)確度，并能夠提供RFID標(biāo)簽在智能書架的每一層書架中的精確定位，可實現(xiàn)多節(jié)智能書架的級聯(lián)，大大減少了智能書架的實施成本的基于RFID技術(shù)的智能書架。
[0005]本實用新型可以通過以下措施達到:
[0006]一種基于RFID技術(shù)的智能書架，包括架體和固定在架體上的用于對RFID標(biāo)簽進行讀寫的射頻讀寫器，其特征在于所述架體設(shè)有兩層以上的橫向隔板，每層橫向隔板上設(shè)有兩個以上的內(nèi)設(shè)射頻天線的縱向隔板，射頻讀寫器的射頻信號輸出端分別與兩個以上的縱向隔板中的射頻天線相連接。
[0007]本實用新型中所述射頻讀寫電器中設(shè)有微控芯片和用于產(chǎn)生射頻信號的晶振電路、與晶振電路輸出端相連接的調(diào)制電路、與調(diào)制電路輸出端相連接的功率放大電路、與功率放大電路輸出端相連接時分復(fù)用器，與時分復(fù)用器的輸出端相連接的兩個以上的功率分配器，與每個功率分配器的輸出端相連接的匹配電路，還設(shè)有包絡(luò)檢波電路、與包絡(luò)檢波電路輸出端相連接的中頻解調(diào)電路、與中頻解調(diào)電路輸出端相連接的比較判決電路，其中微控芯片分別與晶振電路、比較判決電路相連接，在工作時向晶振電路輸出控制信號，并接收比較判決電路的處理結(jié)果，匹配電路的輸出端與射頻天線相連接，包絡(luò)檢波電路的輸入端接收由射頻天線接收的信息。
[0008]本實用新型中所述時分復(fù)用器中設(shè)有兩路以上的射頻信號開關(guān)電路，每路射頻信號開關(guān)電路的控制信號接口均與射頻讀寫器中的微控芯片相連接，用于根據(jù)微控芯片的命令，選擇開啟多路射頻信號開關(guān)電路中的一路，送出射頻信號。
[0009]本實用新型中所述時分復(fù)用器中兩路以上的射頻信號開關(guān)電路的輸出端分別接有功率分配器，即整個裝置設(shè)有兩個以上的功率分配器，功率分配器的數(shù)量可以與書架架體層數(shù)相同，使每個功率分配器提供書架架體的一層上兩個以上設(shè)于縱向隔板中的射頻天線的射頻信號；功率分配器采用主/次級線圈結(jié)構(gòu)，包括射頻信號輸入電路以及射頻信號輸出電路，其中射頻信號輸入電路中設(shè)有主線圈，射頻信號輸出電路設(shè)有兩個以上的次級線圈，通過主次級線圈的耦合作用，將輸入的射頻信號分為多路輸出，其中調(diào)整射頻信號輸出電路中兩個以上次級線圈的匝數(shù)，可以調(diào)整功率分配比，優(yōu)選的，射頻輸出電路中設(shè)有三個匝數(shù)相同的次級線圈，用于將輸入的射頻信號分為三路輸出，射頻輸出電路的兩個以上的輸出接口分別與兩個以上射頻天線一一對應(yīng)連接，通過射頻天線完成射頻信號的發(fā)射。
[0010]本實用新型中所述射頻讀寫器中還設(shè)有與微控芯片相連接的通信電路，通過通信電路可以與上位機進行數(shù)據(jù)交換。
[0011]本實用新型中可以設(shè)有兩個以上的時分復(fù)用器，從而實現(xiàn)多節(jié)智能書架的級聯(lián)。
[0012]本實用新型中的智能書架采用射頻信號時分復(fù)用和功率均分相結(jié)合的技術(shù)，射頻讀寫器產(chǎn)生的射頻信號通過射頻同軸線傳輸?shù)降臅r分復(fù)用器中，并且讀寫器通過控制線來控制進入時分復(fù)用器的射頻信號輪流分配到每一層書架中的功率分配器，到達某一層書架的射頻信號通過功率分配器被平均分配到這一層的每個天線，通過每個天線發(fā)出的射頻電磁場均勻地分布在這一層書架上，所述功率分配器米用功率一分多的方式，將傳輸給每一層的一條射頻傳輸線上的射頻信號分布在這一層的多個天線上，這樣可以使每層書架上的天線發(fā)出的射頻能量均勻的分布在該層放置圖書區(qū)域，使得讀寫設(shè)備在相同的功率下檢測的RFID標(biāo)簽數(shù)量大大增加，成功率和穩(wěn)定性明顯提高。
[0013]本實用新型中所述書架本體，每節(jié)書架為雙面書架，每層書架優(yōu)選的設(shè)有三個內(nèi)設(shè)射頻天線的縱向隔板，射頻信號通過時分復(fù)用器到達每層書架，進入所述功率分配器的輸入端口，射頻信號經(jīng)過分配后從所述功率分配器的三個輸出端口輸出，從三個輸出端口輸出的射頻信號進入到天線上的端口中，所述射頻讀寫器可以控制時分復(fù)用器將射頻信號傳輸?shù)侥骋粚犹炀€，并獲取檢測到的RFID標(biāo)簽位于書架的層號，從而得出圖書的層位置。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0015]1、標(biāo)簽檢測的數(shù)量和成功率提高:增多智能書架上每層書架的天線數(shù)量，功率分配器采用功率一分多的方式，將傳輸給每一層的一條射頻傳輸線上的射頻信號分布在這一層的多個天線上，這樣可以使每層書架上的天線發(fā)出的射頻能量均勻的分布在該層放置圖書區(qū)域，使得讀寫設(shè)備在相同的功率下檢測的RFID標(biāo)簽數(shù)量大大增加，成功率和穩(wěn)定性明顯提聞。
[0016]2、定位精確:從讀寫設(shè)備中輸出的射頻信號經(jīng)過時分復(fù)用器的控制被可控地分配到智能書架的每一層，從而可以確定在檢測到某一張RFID標(biāo)簽時，這張RFID標(biāo)簽所處在的書架的哪一層，從而實現(xiàn)圖書的準(zhǔn)確層定位。
[0017]3、實現(xiàn)多節(jié)智能書架的級聯(lián):采用時分復(fù)用的方式，時分復(fù)用器將一個讀寫設(shè)備發(fā)出的射頻信號依次分配給智能書架的每一層，這樣可以實現(xiàn)用一個RFID讀寫設(shè)備管理一個智能書架的多層的天線，甚至可以用一個RFID讀寫設(shè)備管理多個智能書架的多層的天線，從而實現(xiàn)多節(jié)智能書架的級聯(lián)，大大減少了智能書架的實施成本。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0019]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖2是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0021 ] 附圖標(biāo)記:架體1、橫向隔板2、縱向隔板3、微控芯片4、晶振電路5、調(diào)制電路6、功率放大電路7、時分復(fù)用器8、功率分配器9、匹配電路10、包絡(luò)檢波電路11、中頻解調(diào)電路12、比較判決電路13、射頻天線14。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0024]本實用新型提出的一種基于RFID技術(shù)的智能書架，包括架體I和固定在架體上的用于對RFID標(biāo)簽進行讀寫的射頻讀寫器，其特征在于所述架體I設(shè)有兩層以上的橫向隔板2，每層橫向隔板上設(shè)有兩個以上的內(nèi)設(shè)射頻天線的縱向隔板3，射頻讀寫器的射頻信號輸出端分別與兩個以上的縱向隔板3中的射頻天線相連接。
[0025]本實用新型中書架架體I采用金屬材料制成。
[0026]本實用新型中所述射頻讀寫電器中設(shè)有微控芯片4和用于產(chǎn)生射頻信號的晶振電路5、與晶振電路5輸出端相連接的調(diào)制電路6、與調(diào)制電路6輸出端相連接的功率放大電路7、與功率放大電路7輸出端相連接的時分復(fù)用器8,與時分復(fù)用器8的輸出端相連接的兩個以上的功率分配器9，與每個功率分配器9的輸出端相連接的匹配電路10，還設(shè)有包絡(luò)檢波電路11、與包絡(luò)檢波電路11輸出端相連接的中頻解調(diào)電路12、與中頻解調(diào)電路12輸出端相連接的比較判決電路13，其中微控芯片4分別與晶振電路5、比較判決電路13相連接，在工作時向晶振電路5輸出控制信號，并接收比較判決電路13的處理結(jié)果，匹配電路10的輸出端與射頻天線14相連接，包絡(luò)檢波電路11的輸入端接收由射頻天線14接收的信肩、O
[0027]本實用新型中所述時分復(fù)用器8中設(shè)有兩路以上的射頻信號開關(guān)電路，每路射頻信號開關(guān)電路的控制信號接口均與射頻讀寫器中的微控芯片4相連接，用于根據(jù)微控芯片4的命令，選擇開啟多路射頻信號開關(guān)電路中的一路，送出射頻信號。
[0028]本實用新型中所述時分復(fù)用器8中兩路以上的射頻信號開關(guān)電路的輸出端分別接有功率分配器9，即整個裝置設(shè)有兩個以上的功率分配器9，功率分配器9的數(shù)量可以與書架架體層數(shù)相同，使每個功率分配器9提供書架架體I的一層上兩個以上設(shè)于縱向隔板3中的射頻天線14的射頻信號；功率分配器9采用主/次級線圈結(jié)構(gòu)，包括射頻信號輸入電路以及射頻信號輸出電路，其中射頻信號輸入電路中設(shè)有主線圈，射頻信號輸出電路設(shè)有兩個以上的次級線圈，通過主次級線圈的耦合作用，將輸入的射頻信號分為多路輸出，其中調(diào)整射頻信號輸出電路中兩個以上次級線圈的匝數(shù)，可以調(diào)整功率分配比，優(yōu)選的，射頻輸出電路中設(shè)有三個匝數(shù)相同的次級線圈，用于將輸入的射頻信號分為三路輸出，射頻輸出電路的兩個以上的輸出接口分別與兩個以上射頻天線一一對應(yīng)連接，通過射頻天線完成射頻信號的發(fā)射。
[0029]本實用新型中所述射頻讀寫器中還設(shè)有與微控芯片4相連接的通信電路，通過通信電路可以與上位機進行數(shù)據(jù)交換。
[0030]本實用新型中可以設(shè)有兩個以上的時分復(fù)用器8，從而實現(xiàn)多節(jié)智能書架的級聯(lián)。[0031]本實用新型中的智能書架采用射頻信號時分復(fù)用和功率均分相結(jié)合的技術(shù)，射頻讀寫器產(chǎn)生的射頻信號通過射頻同軸線傳輸?shù)降臅r分復(fù)用器中，并且讀寫器通過控制線來控制進入時分復(fù)用器的射頻信號輪流分配到每一層書架中的功率分配器，到達某一層書架的射頻信號通過功率分配器被平均分配到這一層的每個天線，通過每個天線發(fā)出的射頻電磁場均勻地分布在這一層書架上，所述功率分配器米用功率一分多的方式，將傳輸給每一層的一條射頻傳輸線上的射頻信號分布在這一層的多個天線上，這樣可以使每層書架上的天線發(fā)出的射頻能量均勻的分布在該層放置圖書區(qū)域，使得讀寫設(shè)備在相同的功率下檢測的RFID標(biāo)簽數(shù)量大大增加，成功率和穩(wěn)定性明顯提高。
[0032]本實用新型中所述書架本體，每節(jié)書架為雙面書架，每層書架優(yōu)選的設(shè)有三個內(nèi)設(shè)射頻天線的縱向隔板，射頻信號通過時分復(fù)用器到達每層書架，進入所述功率分配器的輸入端口，射頻信號經(jīng)過分配后從所述功率分配器的三個輸出端口輸出，從三個輸出端口輸出的射頻信號進入到天線上的端口中，所述射頻讀寫器可以控制時分復(fù)用器將射頻信號傳輸?shù)侥骋粚犹炀€，并獲取檢測到的RFID標(biāo)簽位于書架的層號，從而得出圖書的層位置。
[0033]本實用新型使用時，RFID標(biāo)簽被附于每本圖書上，每個RFID標(biāo)簽的信息中都與所附圖書信息一一對應(yīng)，讀寫設(shè)備I將RFID標(biāo)簽的檢測結(jié)果通過圖1的通信接口傳給連接的服務(wù)器中，檢測結(jié)果包括且不限于RFID標(biāo)簽的UID和檢測到該WD的天線的層號，服務(wù)器通過分析檢測結(jié)果得出書籍位置信號并可通過文本或圖形的方式顯示給用戶，用戶也可以通過WD與圖書信息的一一對應(yīng)關(guān)系進行圖書位置的查找或者圖書是否在架的查詢，從而大大提高圖書館工作人員的工作效率。
[0034]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有標(biāo)簽檢測的數(shù)量和成功率高、定位精確、可實現(xiàn)多節(jié)智能書架的級聯(lián)等優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RFID技術(shù)的智能書架，包括架體和固定在架體上的用于對RFID標(biāo)簽進行讀寫的射頻讀寫器，其特征在于所述架體設(shè)有兩層以上的橫向隔板，每層橫向隔板上設(shè)有兩個以上的內(nèi)設(shè)射頻天線的縱向隔板，射頻讀寫器的射頻信號輸出端分別與兩個以上的縱向隔板中的射頻天線相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RFID技術(shù)的智能書架，其特征在于所述射頻讀寫電器中設(shè)有微控芯片和用于產(chǎn)生射頻信號的晶振電路、與晶振電路輸出端相連接的調(diào)制電路、與調(diào)制電路輸出端相連接的功率放大電路、與功率放大電路輸出端相連接時分復(fù)用器，與時分復(fù)用器的輸出端相連接的兩個以上的功率分配器，與每個功率分配器的輸出端相連接的匹配電路，還設(shè)有包絡(luò)檢波電路、與包絡(luò)檢波電路輸出端相連接的中頻解調(diào)電路、與中頻解調(diào)電路輸出端相連接的比較判決電路，其中微控芯片分別與晶振電路、比較判決電路相連接，匹配電路的輸出端與射頻天線相連接，包絡(luò)檢波電路的輸入端接收由射頻天線接收的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于RFID技術(shù)的智能書架，其特征在于所述時分復(fù)用器中設(shè)有兩路以上的射頻信號開關(guān)電路，每路射頻信號開關(guān)電路的控制信號接口均與射頻讀寫器中的微控芯片相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于RFID技術(shù)的智能書架，其特征在于、所述時分復(fù)用器中兩路以上的射頻信號開關(guān)電路的輸出端分別接有功率分配器，即設(shè)有兩個以上的功率分配器，功率分配器的數(shù)量與書架架體層數(shù)相同，使每個功率分配器提供書架架體的一層上兩個以上設(shè)于縱向隔板中的射頻天線的射頻信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于RFID技術(shù)的智能書架，其特征在于功率分配器采用主/次級線圈結(jié)構(gòu)，包括射頻信號輸入電路以及射頻信號輸出電路，其中射頻信號輸入電路中設(shè)有主線圈，射頻信號輸出電路設(shè)有兩個以上的次級線圈，通過主次級線圈的耦合作用，將輸入的射頻信號分為多路輸出。
【文檔編號】G06K17/00GK203616770SQ201320857182
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】劉成永, 李顯科, 孫杰林, 李峰, 任永濤, 朱慶賢, 楊傳祥, 高明 申請人:威海北洋電氣集團股份有限公司