Aplicação de gestão inteligente de prateleiras de supermercados baseada em tecnologia RFID

A tecnologia combinada com a Internet e a tecnologia de comunicação pode ser usada em muitos setores, como logística, manufatura e serviços de informação pública. O RFID também tem sido amplamente usado no setor de varejo e está progredindo mais rápido. Um sistema de gerenciamento de prateleiras inteligente de supermercado baseado em RFID é proposto para o gerenciamento de prateleiras de grandes supermercados. O cartão de radiofrequência é anexado às mercadorias, e todas as informações das mercadorias são armazenadas no computador central do depósito, e as informações relacionadas às mercadorias podem ser verificadas no computador. Leitores e antenas são colocados na entrada e saída do depósito, e terminais de relé sem fio são dispostos conforme necessário para formar uma rede de sensores sem fio. Quando as mercadorias entram e saem do depósito, o leitor colocado na entrada e saída lerá as informações no cartão de radiofrequência anexado às mercadorias e as transmitirá ao centro de gerenciamento por meio da rede de sensores sem fio. Dessa forma, o centro de gerenciamento pode entender a entrada e a saída das mercadorias em tempo real e dominá-las. De acordo com a situação de vendas, a variedade e a quantidade das mercadorias serão ajustadas em tempo hábil. Ajuda a resolver dois dos maiores problemas no varejo: itens fora de estoque e encolhimento. Ao mesmo tempo, os consumidores podem sair diretamente sem fazer fila na frente do caixa, empurrando um carrinho cheio de produtos, e o computador na porta imprimirá automaticamente uma lista de compras, melhorando o ambiente de compras e aumentando a competitividade da empresa.

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Introdução à Tecnologia de Identificação por Radiofrequência (RFID)

A tecnologia RFID é uma tecnologia de identificação automática sem contato que usa ondas de rádio para se comunicar. Os sistemas de identificação por radiofrequência geralmente consistem em 3 partes: transponder, leitor e software de aplicAtivo de banco de dados em segundo plano. O princípio básico é realizar a comunicação de dados por meio de acoplamento eletromagnético ou acoplamento indutivo entre a cabeça de leitura e a etiqueta fixada no objeto para obter a identificação automática sem contato dos itens etiquetados. O leitor envia instruções para a antena, e a antena envia ondas de rádio para "escanear" a etiqueta de radiofrequência. Após receber o sinal, a etiqueta de radiofrequência retorna as informações de dados na forma de ondas de rádio, que são então recebidas pela antena e decodificadas em dados que podem ser usados pelo computador.

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O design geral da estrutura do sistema

Em vista das características do gerenciamento inteligente de prateleiras em grandes supermercados, o sistema inclui principalmente:

Sistema de identificação RFID, rede de sensores sem fio, interação entre o sistema de identificação RFID e o terminal sem fio.

2.1 Sistema de identificação por radiofrequência RFID

A principal função do leitor é ler e gravar dados no transponder por meio da antena e se comunicar com o computador host. Ele geralmente contém um módulo de radiofrequência, uma unidade de controle e um elemento de acoplamento conectado ao transponder. Além disso, o leitor tem interfaces adicionais para transmitir os dados adquiridos para outros sistemas.

O sistema de hardware do leitor consiste principalmente em 4 partes: circuito de interface, unidade de controle, módulo de radiofrequência e antena, conforme mostrado na Figura 1. O computador host é conectado à unidade de controle do leitor por meio do circuito de interface e envia o cartão de leitura/gravação e outros comandos para a unidade de controle. Receba dados e relatórios de operação do módulo de controle. A unidade de controle é conectada ao módulo de radiofrequência, e o programa principal em execução na unidade de controle controla a operação do módulo de radiofrequência de acordo com condições específicas. O módulo de radiofrequência modula os dados e os envia ao transponder através da antena, e demodula o sinal de retorno do transponder recebido da antena.

O módulo de radiofrequência do leitor usa o chip de cartão IC sem contato FM1725 da Fudan Microelectronics Company, que completa as funções de modulação e demodulação de dados, e retifica e transmite sinais de modulação de radiofrequência. A parte do transmissor dentro do chip FM1725 pode acionar antenas diretamente em distâncias operacionais próximas sem adicionar circuitos ativos, enquanto a parte do receptor fornece um circuito confiável de demodulação e decodificação. Sua seção de processamento digital converte dados paralelos em seriais, suporta verificação de quadros gerados, gera e verifica verificações de paridade e CRC, e codificação e processamento de bits. Além disso, o FM1725 também fornece uma interface compatível com SPI, e sua interface paralela pode ser conectada diretamente a tO MCU de 8 bits.

A unidade de controle do leitor adota o microcontrolador de 8 bits de alto desempenho AT 89S52 produzido pela ATMEL Company. Ele é o principal responsável por executar o programa de leitura e gravação do cartão, fornecer o sinal de controle do chip FM1725 e concluir a comunicação de dados com o computador host ou rede por meio da interface RS232. O microcontrolador contém uma memória de programa somente leitura Flash de 8K bytes, que é grande o suficiente para gravar o programa para acionar e controlar o chip de radiofrequência FM1725. Não há necessidade de conectar outros dispositivos de armazenamento externos, simplificando o design do circuito e melhorando a confiabilidade do circuito.

O cartão de radiofrequência usa o cartão IC padrão passivo Mifar e MF1 IC S50. Há uma EEPROM de 8K bits no cartão, que é a portadora de armazenamento de dados. Os dados podem ser lidos e gravados através da antena do leitor.

O fluxo básico da operação é mostrado na Figura 2. O usuário primeiro grava informações no cartão MF1 IC S50 através do leitor. Quando um cartão MF1IC S50 entra no alcance de trabalho da antena do leitor, o cartão é ativado e o leitor envia um sinal de dados de leitura para o cartão. O cartão envia os dados especificados na unidade de armazenamento para o leitor através da antena de acordo com o sinal de dados de leitura recebido, e o leitor então envia os dados para o computador host ou rede através da interface RS232.