RFID-tehnoloogial põhinev supermarketite intelligentne riiulihaldusrakendus

Tehnoloogiat koos interneti ja kommunikatsioonitehnoloogiaga saab kasutada paljudes tööstusharudes, näiteks logistikas, tootmises ja avaliku teabe teenustes. RFID-d on laialdaselt kasutatud ka jaemüügis ja see areneb kõige kiiremini. Suurte supermarketite riiulite haldamiseks pakutakse välja RFID-l põhinev supermarketite intelligentne riiulihaldussüsteem. Raadiosageduskaart kinnitatakse kauba külge ja kogu kaubainfo salvestatakse lao keskarvutisse ning kaubaga seotud teavet saab arvutist kontrollida. Lao sisse- ja väljapääsu juurde paigutatakse lugejad ja antennid ning traadita releeterminalid paigutatakse vastavalt vajadusele, et moodustada traadita andurite võrk. Kui kaup siseneb ja lahkub laost, loeb sisse- ja väljapääsu juurde paigutatud lugeja kauba külge kinnitatud raadiosageduskaardilt teavet ja edastab selle traadita andurite võrgu kaudu juhtimiskeskusesse. Sel viisil saab juhtimiskeskus reaalajas aru kauba sisenemisest ja väljumisest ning kaupu hallata. Müügiolukorra järgi kohandatakse kauba valikut ja kogust õigeaegselt. See aitab lahendada kahte suurimat jaemüügi probleemi: lao otsas olevad kaubad ja kahanemine. Samal ajal saavad tarbijad otse välja minna, ilma et peaksid kassasse järjekorras seisma, lükates täis kaubakäru, ja ukse juures olev arvuti prindib automaatselt ostunimekirja, parandades ostukeskkonda ja suurendades ettevõtte konkurentsivõimet.

1

Sissejuhatus raadiosagedustuvastuse tehnoloogiasse (RFID)

RFID-tehnoloogia on kontaktivaba automaatse tuvastamise tehnoloogia, mis kasutab suhtlemiseks raadiolaineid. Raadiosagedustuvastuse süsteemid koosnevad üldiselt kolmest osast: transponderist, lugejast ja taustaandmebaasi rakendustarkVarast. Põhiprintsiip on andmeside teostamine lugemispea ja objektile kinnitatud sildi vahelise elektromagnetilise või induktiivse sidestuse kaudu, et saavutada märgistatud esemete kontaktivaba automaatne tuvastamine. Lugeja saadab juhised antennile ja antenn saadab raadiolaineid raadiosagedusliku sildi "skannimiseks". Pärast signaali vastuvõtmist tagastab raadiosagedusmärgis andmeinfo raadiolainete kujul, mille antenn seejärel vastu võtab ja dekodeerib arvuti poolt kasutatavateks andmeteks.

2

Süsteemi üldine raamistiku ülesehitus

Arvestades suurte supermarketite intelligentse riiulihalduse iseärasusi, hõlmab süsteem peamiselt järgmist:

RFID-tuvastussüsteem, traadita andurite võrk, RFID-tuvastussüsteemi ja traadita terminali interaktsioon.

2.1 RFID-raadiosagedustuvastussüsteem

Lugeja peamine ülesanne on lugeda ja kirjutada andmeid transponderisse antenni kaudu ning suhelda hostarvutiga. See sisaldab üldiselt raadiosagedusmoodulit, juhtseadet ja transponderiga ühendatud ühenduselementi. Lisaks on lugejal täiendavad liidesed omandatud andmete edastamiseks teistele süsteemidele.

Lugeja riistvarasüsteem koosneb peamiselt neljast osast: liideseahelast, juhtseadmest, raadiosagedusmoodulist ja antennist, nagu on näidatud joonisel 1. Hostarvuti on lugeja juhtseadmega ühendatud liideseahela kaudu ja saadab lugemis-/kirjutuskaardi ja muid käske juhtseadmele. Võtab vastu andmeid ja tööaruandeid juhtmoodulilt. Juhtseade on ühendatud raadiosagedusmooduliga ja juhtseadmel töötav põhiprogramm juhib raadiosagedusmooduli tööd vastavalt konkreetsetele tingimustele. Raadiosagedusmoodul moduleerib andmeid ja saadab need antenni kaudu transponderile ning demoduleerib antennilt vastuvõetud transponderi tagasisignaali.

Lugeja raadiosagedusmoodul kasutab Fudan Microelectronics Company kontaktivaba kiipi FM1725, mis täidab andmete moduleerimise ja demoduleerimise funktsioone ning alaldab ja edastab raadiosagedusmodulatsiooni signaale. FM1725 kiibi sees olev saatjaosa saab antenne otse juhtida lühikestel töökaugustel ilma aktiivseid vooluringe lisamata, samas kui vastuvõtjaosa pakub usaldusväärset demoduleerimis- ja dekodeerimisahelat. Selle digitaalne töötlusosa teisendab paralleelandmed jadapordiks, toetab genereeritud kaadrite kontrollimist, genereerib ja kontrollib pariteedi- ja CRC-kontrolle ning bittide kodeerimist ja töötlemist. Lisaks pakub FM1725 ka SPI-ühilduvat liidest ning selle paralleelliidese saab otse ühendada...8-bitine mikrokontroller.

Lugeja juhtplokk kasutab ATMEL ettevõtte toodetud suure jõudlusega 8-bitist mikrokontrollerit AT 89S52. See vastutab peamiselt kaardi lugemise ja kirjutamise programmi käivitamise, FM1725 kiibi juhtsignaali edastamise ning andmeside lõpuleviimise eest hostarvuti või võrguga RS232 liidese kaudu. Mikrokontroller sisaldab 8K-baidist välkmälu, mis on piisavalt suur, et kirjutada programm FM1725 raadiosageduskiibi juhtimiseks ja juhtimiseks. Puudub vajadus ühendada teisi väliseid salvestusseadmeid, mis lihtsustab vooluringi konstruktsiooni ja parandab vooluringi töökindlust.

Raadiosageduskaart kasutab passiivset Mifar e standardi kiipkaarti MF1 IC S50. Kaardil on 8K-bitine EEPROM, mis on andmete salvestuskandja. Andmeid saab lugeda ja kirjutada lugeja antenni kaudu.

Põhiline töövoog on näidatud joonisel 2. Kasutaja kirjutab esmalt lugeja kaudu teabe MF1 IC S50 kaardile. Kui MF1IC S50 kaart siseneb lugeja antenni tööpiirkonda, aktiveeritakse kaart ja lugeja saadab kaardile lugemisandmete signaali. Kaart saadab salvestusseadmes olevad määratud andmed lugejale antenni kaudu vastavalt vastuvõetud lugemisandmete signaalile ja seejärel saadab lugeja andmed RS232 liidese kaudu hostarvutisse või võrku.