基於RFID技術的超市智慧貨架管理應用

互聯網與通訊技術結合的技術可應用於物流、製造、公共資訊服務等多個行業。 RFID在零售業也得到了廣泛應用，並且進展最快。 針對大型超市的貨架管理，提出一個基於RFID的超市智慧貨架管理系統。 射頻卡貼在貨物上，所有貨物資訊都儲存在倉庫中央電腦中，可以在電腦中查詢與貨物相關的資訊。 倉庫出入口放置讀寫器和天線，並根據需要佈置無線中繼終端，形成無線感測器網路。 當貨物進出倉庫時，放置在出入口的讀卡機會讀取貨物所貼的射頻卡上的信息，並透過無線感測器網路傳輸到管理中心。 這樣管理中心就可以即時了解貨物的進出狀況，掌握貨物狀況。 根據銷售情況，及時調整商品品種和數量。 幫助解決零售業的兩個最大問題：缺貨和損耗。 同時，消費者可以直接出門，無需在收銀台前排隊，推著裝滿貨物的推車，門口的電腦會自動列印購物清單，改善了購物環境，增加了公司的競爭力。

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無線射頻辨識技術（RFID）簡介

RFID技術是一種利用無線電波進行通訊的非接觸式自動辨識技術。 無線射頻辨識系統一般由3部分組成：應答器、讀寫器和後台資料庫應用軟體。 基本原理是讀取頭與附著在物體上的標籤之間透過電磁耦合或電感耦合進行資料通信，實現對被標記物品的非接觸式自動識別。 閱讀器向天線發送指令，天線發送無線電波來「掃描」閱讀器。 射頻標籤。 射頻標籤接收到訊號後，將資料資訊以無線電波的形式傳回，然後被天線接收並解碼成電腦可以使用的資料。

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系統總體框架設計

針對大型超市智慧貨架管理的特點，系統主要包括：

RFID辨識系統、無線感測器網路、RFID辨識系統與無線終端互動。

2.1 RFID無線射頻辨識系統

讀寫器的主要功能是透過天線向應答器讀寫資料並與上位機進行通訊。 它通常包含射頻模組、控制單元和連接到應答器的耦合元件。 此外，閱讀器還具有附加接口，用於將獲取的資料傳輸到其他系統。

讀寫器硬體系統主要由介面電路、控制單元、射頻模組、天線4部分組成，如圖1所示。上位機透過介面電路與讀寫器控制單元連接，發送讀/寫卡和向控制單元發送其他命令。 接收來自控制模組的資料和操作報告。 控制單元與射頻模組連接，控制單元上運行的主程式根據具體情況控制射頻模組的工作。 射頻模組將資料調變後透過天線傳送至應答器，並對從天線接收的應答器回傳訊號進行解調。

讀寫器射頻模組採用複旦微電子公司的FM1725非接觸式IC卡晶片，完成資料調變解調功能，並對射頻調變訊號進行整流與傳輸。 FM1725晶片內部的發射器部分可在近距離工作時直接驅動天線，無需添加主動電路，而接收器部分則提供可靠的解調和解碼電路。 其數位處理部分將平行資料轉換為串列數據，支援檢查產生的幀、產生和檢查奇偶校驗和 CRC 校驗以及位元編碼和處理。 此外，FM1725還提供了SPI相容接口，其並行接口可以直接連接到他是8位MCU。

讀寫器的控制單元採用ATMEL公司生產的高效能8位元單晶片AT 89S52。 主要負責運行讀寫卡的程序，提供FM1725晶片的控制訊號，並透過RS232介面完成與上位機或網路的資料通訊。 此微控制器包含一個8K位元組的Flash唯讀程式記憶體，該記憶體足夠大，可以編寫驅動和控制FM1725射頻晶片的程式。 無需連接其他外部儲存設備，簡化了電路設計，提高了電路可靠性。

射頻卡採用被動Mifar e標準IC卡MF1 IC S50。 卡內有8K位元的EEPROM，是資料的儲存載體。 透過讀寫器的天線可以讀寫資料。

基本操作流程如圖2所示。使用者先透過讀寫器將資訊寫入MF1 IC S50卡中。 當 MF1IC S50 卡進入讀卡機天線的工作範圍時，卡片被激活，讀卡機會向卡片發送讀取資料訊號。 卡根據接收到的讀取資料訊號，將儲存單元中的指定資料透過天線傳送給讀寫器，讀寫器再透過RS232介面將資料傳送到上位機或網路。