一种开放式智能货架的制作方法

1.本实用新型涉及rfid技术领域，具体涉及一种开放式智能货架。


背景技术：

2.对于一些大型的企业，仓库的区域面积大、货物的种类样式多，物品摆放位置的多样性，使得企业员工在对物品进行管理时，出现费时费力、效率不高的情况。
3.传统的rfid智能工具柜只能存放小型物品，而企业的仓库里不只有小型物品，更有各种尺寸的大型物品。此外，市场上的大多数货架缺少智能化管理的功能，智能化管理的缺失使得企业的人力成本更大，这对企业的智能化管理是一个难题。而且开放的环境使得rfid读写器容易误读到仓库里货架外的物品，从而出现误读、多读等情况，加上长时间连续工作也降低了其使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种开放式智能货架，可通过读写器稳定且准确地读取和识别货架上的货物信息，读写器读取范围大且使用寿命长，提升货架管理效率。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
6.一种开放式智能货架，包括货架主体和设于货架主体上的多层隔板，还包括：uhf rfid天线、rfid智能工控终端、触控屏和红外传感器，rfid智能工控终端、触控屏和红外传感器均设于货架顶部，触控屏和红外传感器均与rfid智能工控终端电性连接，每层隔板上均设有多个uhf rfid天线，uhf rfid天线与rfid智能工控终端电性连接。
7.进一步地，rfid智能工控终端包括主控板、读写器控制板和超高频rfid读写器，超高频rfid读写器与读写器控制板电性连接，读写器控制板与主控板电性连接，触控屏和红外传感器均与主控板电性连接，uhf rfid天线通过功分器与超高频rfid读写器电性连接。
8.进一步地，每层隔板上均设有多个与uhf rfid天线一一对应的线槽，uhf rfid天线设于对应的线槽内。
9.进一步地，rfid天线与功分器连接，功分器与超高频rfid读写器电性连接。
10.进一步地，主控板上设有usb host端口，红外传感器与usb host端口电性连接。
11.进一步地，读写器控制板上设有15pin端口，超高频rfid读写器与15pin端口电性连接。
12.进一步地，读写器控制板和主控板上均设有串口1和串口2，读写器控制板上的串口1和主控板上的串口1电性连接，读写控制板上的串口2和主控板上的串口2电性连接。
13.进一步地，触控屏上设有hdmi端口和触控端口，主控板上设有hdmi端口和usb端口，触控屏上的hdmi端口与主控板上的hdmi端口电性连接，触控屏上的触控端口与主控板上的usb端口电性连接。
14.本实用新型具有以下优点：
15.1、货物放置在货架上的隔板上，通过uhf rfid天线、rfid智能工控终端和触控屏的设置，可在uhf rfid天线感应到货物上的电子标签时，通过rfid智能工控终端读取uhf rfid天线感应到电子标签信息并将其显示在触控屏上，进而实现对货物的数量、取放等信息的自动化监控，提升货架的管理效率，货物信息读取范围大且读取准确。
16.2、通过功分器的设置，可使rfid读写器能够连接更多的天线，以解决天线需求量大而rfid读写器通道数量不够的问题。
17.3、通过红外线传感器的设置，可在检测到人体靠近货架时才触发rfid读写器开始工作，否则rfid读写器停止工作，进而避免rfid读写器长时间连续工作，以提升读写器的使用寿命。
附图说明
18.图1 为本实用新型的整体结构示意图；
19.图2 为本实用新型的电气接线示意图；
20.图中：1、货架主体；2、隔板；3、uhf rfid天线；4、rfid智能工控终端； 5、触控屏；6、红外传感器；7、功分器；8、线槽。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
22.如图1所示，一种开放式智能货架，包括货架主体1和设于货架主体1上的多层隔板2，以及货架上的rfid智能工控终端4、触控屏5、红外传感器6和多个uhf rfid天线3。其中uhf rfid天线3用于感应货物上的rfid电子标签；rfid智能工控终端4用于读取uhf rfid天线3感应到的电子标签信息；触控屏5用于显示rfid智能工控终端4读取到的电子标签信息；红外传感器6用于监测人体信息以控制rfid智能工控终端4的读取工作的启停。通过对货物的电子标签信息的读取来对货物进行盘点，实现对货物的数量、取放等信息的自动化监控，提升货架的管理效率。
23.具体的，rfid智能工控终端4、触控屏5和红外传感器6均安装在货架的顶部， 每层隔板2上均开设有多个与uhf rfid天线3一一对应的线槽8，uhf rfid天线3则布置在对应的线槽8内，货架1上的货物放置在线槽8处，将货电子标签贴于货物底部使其靠近uhf rfid天线3，以便于uhf rfid天线3感应电子标签。
24.如图2所示，rfid智能工控终端4包括主控板、读写器控制板和超高频rfid读写器，其中超高频rfid读写器与读写器控制板电性连接，读写器控制板与主控板电性连接。具体的，读写器控制板上设有15pin端口，超高频rfid读写器与15pin端口电性连接；读写器控制板和主控板上均设有串口1和串口2，读写器控制板上的串口1和主控板上的串口1电性连接，读写控制板上的串口2和主控板上的串口2电性连接。
25.上述触控屏5和红外传感器6均与主控板电性连接，具体的，触控屏5上设有hdmi端口和触控端口，主控板上设有hdmi端口和usb端口，触控屏5上的hdmi端口与主控板上的hdmi端口电性连接，触控屏5上的触控端口与主控板上的usb端口电性连接；主控板上设有usb host端口，红外传感器6与usb host端口电性连接。
26.上述uhf rfid天线3与超高频rfid读写器电性连接，超高频rfid读写器通过uhf rfid天线3对货物上的电子标签信息进行读取。具体的，对于大型货架，为保证超高频rfid读写器能够连接足够多的uhf rfid天线3来对大量的货物信息进行读取，本实用新型优选采用了功分器7，使uhf rfid天线3与功分器7电性连接，功分器7与超高频rfid读写器电性连接，这样超高频rfid读写器的一个输出端即可通过一个功分器7连接多个uhf rfid天线3，进而解决uhf rfid天线3需求量大而rfid读写器通道数量不够的问题；对于小型货架，在rfid读写器通道数量足够的情况下，将uhf rfid天线3与rfid读写器直连即可。
27.本实用新型的工作过程如下：
28.当人体与红外传感器6的距离小于2米时，红外传感器6感应到人体信息并将人体信息传输给主控板，主控板响应红外传感器6传输的信息并向读写器控制板发出启动信号，进而读写器控制板响应启动信号并触发超高频rfid读写器开始进行读取工作，然后将读取到的电子标签信息返回给主控板，由主控板将电子标签信息传输给触控屏5进行信息展示；当人体与红外传感器6的距离大于2米时，红外传感器6传输的人体信息断开，主控板则向读写器控制板发出停止信号，进而使超高频rfid读写器停止读取工作。
29.上述红外传感器6的检测范围可根据实际情况进行调整，通过红外传感器6控制读取工作的启停，不仅使得读取工作更为灵活，也可避免超高频rfid读写器长时间连续工作而增加功耗，以次延长超高频rfid读写器的使用寿命。
30.在本实用新型的使用过程中，可根据需求对uhf rfid天线3的发射功率进行控制，进而把读取电子标签的范围控制在50厘米以内，uhf rfid天线3的位置可以根据货架摆放的物品大小进行调整，将rfid标签贴于货物底部，使货物尽量靠近uhf rfid天线3，以减小漏读的可能性，使货物信息读取范围大且读取准确。
31.由于rfid标签的读取性能跟uhf rfid天线3的距离和位置都有很大关系，放在货架上的货物经常会被取走和放回，每次放回位置都会变化，相应的rfid标签的读取性能参数也会变，所以本实用新型在日常工作根据需求采用了rfid标签读取性能学习算法，即在一段时间内连续多次读取返回的rssi信号值，来判断标签当前位置的读取性能是强还是弱。对读取性能强的标签，为防止货物离开货架后还被误判，需要进行rssi信号强度校验，如果rssi下降了10db，虽然读到标签，但也可判断为出库；对信号弱的标签，则降低检测门槛，只要标签在一定时间内读到一次，则应判断为货物在货架上，没有出库，最终提升货物出入库判断的准确性。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。