專利名稱：基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，它涉及一種儲物查詢系統(tǒng)，尤其涉及基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，它應(yīng)用于家庭、辦公儲物時，可以使儲物管理規(guī)范化，便于查詢儲物情況，屬于數(shù)字電子管理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在家庭生活和辦公環(huán)境中，經(jīng)常有忘記某些特定物品放到哪個儲物空間中(儲物箱或柜)的情況，在儲物空間上面貼上紙片說明又影響美觀，也不宜更換；另一方面，隨著電子商務(wù)的普及，淘寶店如雨后春筍般涌現(xiàn)，家用儲物電子化也成為熱點需求。許多淘寶賣家的家里凌亂不堪，物品儲藏缺乏規(guī)劃。本實用新型就是為了解決此類問題，設(shè)計了一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的智能儲存查詢系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要通過RFID (Radio Frequency Identification射頻識別)技術(shù)、無線局域通信技術(shù)(藍(lán)牙、Wi-Fi)，對家庭或辦公儲物空間進行管理。本系統(tǒng)的無源數(shù)據(jù)存儲主要通過RFID標(biāo)簽實現(xiàn)，記錄儲物的相關(guān)信息，由手持RFID讀寫器對RFID卡進行讀寫，手持RFID讀寫器再通過無線方式(藍(lán)牙或Wi-Fi)連接到手持個人終端(智能手機或PDA， PersonalDigital Assistant)或者個人電腦上進行人工的控制。從而使家庭及辦公儲物管理方便、快捷、準(zhǔn)確、有序。

實用新型內(nèi)容(1)目的本實用新型的目的是為家庭和辦公儲物空間提供一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，它是基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物查詢系統(tǒng)。它集合了 RFID技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)(或無線局域網(wǎng)Wi-Fi技術(shù)，在下文中凡是出現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)的地方都可以用Wi-Fi替代，將只使用藍(lán)牙技術(shù)表示)，并利用手持個人終端(智能手機或PDA)或個人筆記本電腦進行人工控制，使儲物空間管理規(guī)范化、現(xiàn)代化。相對于傳統(tǒng)的儲物空間管理方法，它在進行查找、 修改存儲物品的信息時，更加方便、快捷。而且，在一定程度上提高了儲存物品信息的保密性。對于目前家用儲物電子化的需求，本實用新型可以解決類似一些淘寶賣家家中凌亂不堪，儲藏缺乏規(guī)劃的現(xiàn)象。(2)技術(shù)方案本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是見圖1，本實用新型一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，它是由無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、手持式RFID讀寫器、手持個人終端和個人筆記本電腦四個部分組成；其位置連接關(guān)系是無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備與手持式RFID讀寫器通過射頻信號連接、手持式RFID讀寫器與手持個人終端通過藍(lán)牙連接、手持式RFID讀寫器(簡稱讀寫器)與個人筆記本電腦通過藍(lán)牙連接。該系統(tǒng)要求手持式RFID讀寫器使用可充電電池，手持個人終端和個人筆記本電腦有藍(lán)牙通訊裝置。手持個人終端和個人筆記本電腦上安裝RFID讀寫操作軟件，該軟件著作權(quán)另案申請所述無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，即某種可以存儲大量數(shù)據(jù)的RFID電子標(biāo)簽(簡稱標(biāo)簽)。本系統(tǒng)中使用被動式RFID標(biāo)簽(無源)。RFID電子標(biāo)簽由標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，利用電感耦合或電磁反向散射耦合原理實現(xiàn)與讀寫器之間的通訊。當(dāng)標(biāo)簽進入讀寫器的作用區(qū)域，就可以根據(jù)電感耦合原理(近場作用范圍內(nèi))或電磁反向散射耦合原理(遠(yuǎn)場作用范圍內(nèi))在標(biāo)簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢差，并在標(biāo)簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個電流強度超過一個閾值，就將激活標(biāo)簽芯片電路工作，從而對標(biāo)簽芯片中的存儲器進行讀/寫操作。在本系統(tǒng)中，標(biāo)簽中存儲倉儲物品相關(guān)信息。所述手持式RFID讀寫器，包括RFID模塊、控制器、藍(lán)牙通訊模塊和供電模塊。RFID 模塊主要包括天線、射頻識別單元和數(shù)字信號處理單元三部分。RFID電子標(biāo)簽返回的微弱電磁信號通過天線進入讀寫器的射頻識別單元，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)過讀寫器的數(shù)字信號處理單元對其進行必要的加工，最后從中解調(diào)出返回的信息，完成對標(biāo)簽的識別或讀/ 寫操作。控制器為單片機或現(xiàn)場可編程門陣列(即FPGA Field Programmable Gate Array) 或者數(shù)字信號處理器(即DSP Digital Signal Processing)芯片?？刂破骺刂芌FID模塊和藍(lán)牙通訊模塊，主要包括兩種操作將RFID模塊讀取的信息通過藍(lán)牙通訊模塊發(fā)送，和從藍(lán)牙通訊模塊收取信息并對RFID模塊進行操作。藍(lán)牙通訊模塊包括藍(lán)牙通訊芯片和天線。藍(lán)牙信號通過天線進入藍(lán)牙通訊芯片，該芯片將信號轉(zhuǎn)換為串口通訊信息與控制器交互。另外，為了便于查看，控制器還可以外接液晶顯示屏顯示操作以及讀取信息。供電模塊包括一塊可充電電池和供電充電電路，它向RFID模塊、控制器、藍(lán)牙通訊模塊供電，保證讀寫器正常工作。所述手持個人終端即指智能手機或PDA。智能手機或PDA應(yīng)具備藍(lán)牙通訊功能。 終端上的藍(lán)牙設(shè)備作為主設(shè)備配置通訊參數(shù)，與手持式RFID讀寫器的藍(lán)牙模塊進行通訊。 通過手持個人終端可以進行無源數(shù)據(jù)存儲的信息錄入、讀取操作。所述個人筆記本電腦，應(yīng)具備藍(lán)牙通訊功能。筆記本上的藍(lán)牙設(shè)備作為主設(shè)備設(shè)置通訊參數(shù)，與手持式RFID讀卡器的藍(lán)牙模塊進行通訊。通過筆記本電腦可以進行無源數(shù)據(jù)存儲的信息錄入、讀取操作。另外，在筆記本電腦上，可以支持如Excel等電子數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出，方便儲物信息的錄入和備案。(3)優(yōu)點及功效本實用新型一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，具有三個基本的功效功效一在將貨物存入個人倉庫時，通過手持個人終端或個人筆記本電腦將儲物信息快速錄入，并通過藍(lán)牙通訊將信息發(fā)送至手持式RFID讀寫器，讀寫器快速完成無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的寫入工作，將標(biāo)簽貼于儲物箱上，完成貨物存入操作；功效二 在進行查貨時，通過手持式RFID讀寫器快速查詢各標(biāo)簽的存儲數(shù)據(jù)，通過藍(lán)牙將信息發(fā)送至手持個人終端或個人筆記本電腦顯示數(shù)據(jù)標(biāo)簽內(nèi)容，方便快速查看貨物，掌握儲存情況；功效三在從個人倉庫取出貨物時，通過手持式設(shè)備對標(biāo)簽進行讀寫操作，更新儲物箱中的信息。本實用新型一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，具有三個突出的優(yōu)點優(yōu)點一貨物入庫登記時，支持電子數(shù)據(jù)導(dǎo)入，免去人力抄寫，并且對無源標(biāo)簽批量寫入大量數(shù)據(jù)，速度快，準(zhǔn)確率高，信息豐富；優(yōu)點二 在進行查貨時，通過手持個人終端或筆記本電腦快速查找儲物信息，免去翻箱倒柜找東西的麻煩，提高了日常個人儲物空間維護的效率；優(yōu)點三從儲物空間取貨時，使用手持式RFID讀寫器對無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備進行信息的更新，速度快，操作方便，同時讀寫器與個人終端或筆記本電腦交互，可以維護備份數(shù)據(jù)，對儲物變化進行記錄，方便以后的結(jié)算工作。

圖1為本實用新型所述基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型所述手持式RFID讀寫設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖圖3為本實用新型所述手持式RFID讀寫器與無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備通訊的工作流程圖圖4為本實用新型所述手持個人終端(智能手機、PDA)上的軟件流程框圖圖中標(biāo)號說明如下1無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備2手持式RFID讀寫器3手持個人終端(智能手機或PDA)4個人筆記本電腦
具體實施方式
見圖1所示，一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，它是由無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備 1、手持式RFID讀寫器2、手持個人終端3及個人筆記本電腦4四個部分組成；其中，無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備1使用MFl IC S70型號射頻標(biāo)簽；手持式RFID讀寫器2由讀寫器模塊、控制器、 藍(lán)牙通訊模塊和供電模塊組成，讀寫器模塊包括RFID模塊(內(nèi)部使用MF RC500芯片)，藍(lán)牙通訊模塊包括藍(lán)牙芯片電路和天線；手持個人終端3為智能手機或PDA，需有藍(lán)牙通訊功能，支持錄入文字信息，安裝RFID讀寫操作軟件；個人筆記本電腦4需要有藍(lán)牙通訊功能， 筆記本電腦上安裝RFID讀寫操作軟件，該軟件支持Excel等電子數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出。手持個人終端和筆記本電腦上的軟件著作權(quán)另行申請。所述無源數(shù)據(jù)存儲標(biāo)簽，即RFID電子標(biāo)簽，在本系統(tǒng)中使用的標(biāo)簽型號是MFl IC S70。該標(biāo)簽是容量為8K位EEPROM ；分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)為4塊，每塊16個字節(jié)，以塊為存取單位；每個扇區(qū)有獨立的一組密碼及訪問控制；每張卡有唯一序列號，為32位；具有防沖突機制，支持多卡操作；無電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯和通訊邏輯電路；數(shù)據(jù)保存期為10年，可改寫10萬次，讀無限次；工作溫度-20°C 50°C (溫度為90% )；工作頻率13.56MHZ;通信速率106KBPS;讀寫距離10mm以內(nèi)(與讀寫器有關(guān))。貨物的詳細(xì)信息(如名稱、數(shù)量、入庫日期、預(yù)期儲存年限、檢查周期、儲存條件等)，通過RFID讀寫設(shè)備寫入RFID無源標(biāo)簽。該標(biāo)簽支持加密，可以設(shè)定通訊加密碼，保證貨物信息的私密性。所述手持式RFID讀寫器由RFID模塊、控制器、藍(lán)牙通訊模塊和供電模塊組成。四部分之間的連接關(guān)系為RFID模塊與控制器連接，控制器與藍(lán)牙通訊模塊連接，供電模塊與另外三個模塊連接。RFID模塊由MF RC500芯片電路和天線組成。MF RC500是應(yīng)用于 13. 56MHz非接觸式通信中高集成讀卡IC系列中的一員該讀卡IC系列利用了先進的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13. 56MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議；其內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動近操作距離的天線(可達100mm)；接收器部分提供一個堅固而有效的解調(diào)和解碼電路用于IS014443A兼容的應(yīng)答器信號。該電路需外接天線，天線通常選用無源定向平板天線即可?？刂破鬟x用的型號是W77E58，該單片機支持雙串口通訊，可以同時使用串口連接讀寫器模塊和無線通訊模塊，并且支持外接液晶顯示屏。藍(lán)牙通訊模塊包括藍(lán)牙芯片電路和天線。供電模塊由供電電路和充電電池組成。手持式RFID讀寫器工作原理見圖2。充電電池通過供電電路充、放電，通過供電電路將電壓轉(zhuǎn)換為合適大小為其它三個模塊供電，當(dāng)工作時，藍(lán)牙天線從手持個人終端或筆記本電腦的藍(lán)牙設(shè)備處接收到信號，通過藍(lán)牙通訊模塊轉(zhuǎn)換為單片機可識別的串口信息， 單片機根據(jù)收到的指令，對MF RC500芯片進行操作，MF RC500芯片將操作指令轉(zhuǎn)化為電磁波信號通過天線發(fā)送。標(biāo)簽內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流返回電磁信號再通過MF RC500芯片轉(zhuǎn)化為串口信息，通過控制器控制藍(lán)牙模塊將標(biāo)簽內(nèi)的信息發(fā)送到手持個人終端或筆記本電腦，從而完成各種操作。手持式RFID讀寫器與無源數(shù)據(jù)存儲標(biāo)簽的通訊工作流程見圖3。復(fù)位應(yīng)答標(biāo)簽的通訊協(xié)議和通訊波特率是定義好的，當(dāng)有標(biāo)簽進入讀寫器的操作范圍時，讀寫器以特定的協(xié)議與它通訊，從而確定該卡是否為Ml射頻標(biāo)簽，即驗證標(biāo)簽的類型。防沖突機制當(dāng)有多個標(biāo)簽進入讀寫器操作范圍時，防沖突機制會從其中選擇一個進行操作，未選中的則處于空閑模式等待下一次選卡，該過程會返回被選標(biāo)簽的序列號。選擇卡片選擇被選中的標(biāo)簽的序列號，并同時返回標(biāo)簽的容量代碼。三次互相確認(rèn)選定要處理的標(biāo)簽之后，讀寫器就確定要訪問的扇區(qū)號，并對該扇區(qū)密碼進行密碼校驗，在三次相互認(rèn)證之后就可以通過加密流進行通訊。之后，就可以對標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)塊進行讀、寫、加、減和中止等操作。所述手持個人終端指智能手機或PDA設(shè)備。使用該設(shè)備設(shè)定藍(lán)牙通訊參數(shù)與手持式RFID讀寫器配對，從而可以進行讀取和寫入的操作。讀取結(jié)果在個人終端的屏幕上顯示。手持個人終端上安裝程序工作流程圖見圖4。首先通過手持個人終端設(shè)置操作建立藍(lán)牙連接，并綁定COM端口。然后，啟動終端上程序。程序初始化，建立兩個線程，一個為主線程，負(fù)責(zé)主界面的操作，另一個為子線程，負(fù)責(zé)串口通訊。主線程初始化讀寫操作等功能；子線程設(shè)置串口參數(shù)，打開串口等待接收/發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)在個人終端輸入操作指令及數(shù)據(jù)時， 主線程通過操作系統(tǒng)的消息機制將信息傳輸?shù)胶笈_串口通訊子線程，串口通訊子線程通過綁定端口，由操作系統(tǒng)將信息通過藍(lán)牙發(fā)送，從而完成終端操作過程。所述個人筆記本電腦即為便攜式膝上個人計算機，要求其有藍(lán)牙通訊設(shè)備。在個人筆記本電腦上安裝RFID讀寫操作軟件，可以通過藍(lán)牙與手持式RFID讀寫器建立通訊。 筆記本電腦上軟件的工作流程基本與手持個人終端上的程序一致，并可添加數(shù)據(jù)庫鏈接， 將讀取和錄入的信息導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，從而使個人儲物空間信息快速備份。由于開發(fā)主要涉及的技術(shù)是串口通訊和多線程通信，在現(xiàn)有的各種操作系統(tǒng)中對這兩項技術(shù)的支持都較為成熟，因此該程序在移植平臺時有較強的通用性。
權(quán)利要求1.一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，其特征在于它是由無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、 手持式RFID讀寫器、手持個人終端和個人筆記本電腦四個部分組成；其位置連接關(guān)系是 無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備與手持式RFID讀寫器通過射頻信號連接、手持式RFID讀寫器與手持個人終端通過藍(lán)牙連接、手持式RFID讀寫器與個人筆記本電腦通過藍(lán)牙連接；該系統(tǒng)要求手持式RFID讀寫器使用充電電池，手持個人終端和個人筆記本電腦有藍(lán)牙通訊裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，其特征在于所述無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，即能存儲大量數(shù)據(jù)的RFID電子標(biāo)簽；該RFID電子標(biāo)簽是由標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，利用電感耦合或電磁反向散射耦合原理實現(xiàn)與讀寫器之間的通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，其特征在于所述RFID 電子標(biāo)簽在本系統(tǒng)中使用的是無源的被動式RFID標(biāo)簽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，其特征在于所述手持式RFID讀寫器，包括RFID模塊、控制器、藍(lán)牙通訊模塊和供電模塊；該RFID模塊包括天線、 射頻識別單元和數(shù)字信號處理單元三部分；RFID電子標(biāo)簽返回的微弱電磁信號通過天線進入讀寫器的射頻識別單元，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)過讀寫器的數(shù)字信號處理單元對其進行加工，最后從中解調(diào)出返回的信息，完成對標(biāo)簽的識別或讀/寫操作；該控制器為單片機或現(xiàn)場可編程門陣列即FPGA Field Programmable Gate Array或者數(shù)字信號處理器即DSP Digital Signal I^rocessing芯片；控制器控制RFID模塊和藍(lán)牙通訊模塊，包括兩種操作 將RFID模塊讀取的信息通過藍(lán)牙通訊模塊發(fā)送，和從藍(lán)牙通訊模塊收取信息并對RFID模塊進行操作；該藍(lán)牙通訊模塊包括藍(lán)牙通訊芯片和天線，藍(lán)牙信號通過天線進入藍(lán)牙通訊芯片，該芯片將信號轉(zhuǎn)換為串口通訊信息與控制器交互；該供電模塊包括一塊充電電池和供電充電電路，它向RFID模塊、控制器、藍(lán)牙通訊模塊供電，保證讀寫器正常工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，其特征在于所述手持個人終端即指智能手機或PDA ；該智能手機或PDA具備藍(lán)牙通訊功能，終端上的藍(lán)牙設(shè)備作為主設(shè)備配置通訊參數(shù)，與手持式RFID讀寫器的藍(lán)牙模塊進行通訊，通過手持個人終端進行無源數(shù)據(jù)存儲的信息錄入、讀取操作。
專利摘要一種基于無源數(shù)據(jù)存儲的儲物管理系統(tǒng)，它是由無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、手持式RFID讀寫器、手持個人終端和個人筆記本電腦四個部分組成；無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備與手持式RFID讀寫器通過射頻信號連接、手持式RFID讀寫器與手持個人終端通過藍(lán)牙連接、手持式RFID讀寫器與個人筆記本電腦通過藍(lán)牙連接；該系統(tǒng)要求手持式RFID讀寫器使用可充電電池，手持個人終端和個人筆記本電腦有藍(lán)牙通訊裝置，手持個人終端和個人筆記本電腦上安裝RFID讀寫操作軟件。它對無源標(biāo)簽批量寫入大量數(shù)據(jù)，速度快，準(zhǔn)確率高；免去翻箱倒柜找東西的麻煩，提高了儲物空間維護的效率；它對無源數(shù)據(jù)存儲設(shè)備進行信息的更新，速度快，操作方便。
文檔編號G06Q10/00GK202102458SQ20112010960
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者任福純, 李國旗, 肖楊 申請人:北京航空航天大學(xué)