基於旋轉天線的智能衣帽櫃的製作方法

2023-05-24 19:37:46 3

基於旋轉天線的智能衣帽櫃的製作方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及一種基於旋轉天線的智能衣帽櫃。
【背景技術】：
[0002] 現在的衣帽櫃，尤其是大型衣帽櫃中物品、鞋帽等物品存放較多時，查找和整理衣 帽櫃中的物品變的十分困難。傳統的衣帽櫃只具有存放物品的功能，有些衣帽櫃通過機械 化機構能夠實現自動輸送物品的功能，但是目前衣帽櫃還不具備自動記錄櫃中存放物品、 查找和定位櫃中存放物品的智能存放功能。
[0003] 當前的RSSI定位使用了理想RFID讀寫器模型，認為閱讀範圍為以閱讀器為圓心的 圓形，但根據RFID天線輻射及電磁場輻射理論，實際閱讀器的閱讀範圍一般是橢圓，因此理 想RFID讀寫器模型下的結果並不準確。本發明在實際RFID讀寫器模型的基礎上，給出一種 採用旋轉天線的新型RFID定位方法。

【發明內容】
：
[0004] 本發明的目的是提供一種基於旋轉天線的基於旋轉天線的智能衣帽櫃為解決智 能衣帽櫃中RFID定位精度問題，具有便於日常生活中物品、鞋帽、箱包、配飾等物品在衣帽 櫃中快速精確查找的特點，使衣帽櫃具有更精確的存儲、處理、標記和顯示櫃內存放物品的 功能，便於實現衣帽櫃的便捷化和智能化。
[0005] 上述的目的通過以下的技術方案實現：
[0006] 有益效果：
[0007] 1.本發明通過基於旋轉天線的基於旋轉天線的智能衣帽櫃能夠更準確快速地定 位衣帽櫃中物品，便於快速定位和拿取物品
[0008] 2.本發明通過基於旋轉天線的基於旋轉天線的智能衣帽櫃配備的旋轉天線及天 線驅動裝置能夠減小讀寫器的使用量，大大降低了成本
[0009] 3.本發明通過基於旋轉天線的基於旋轉天線的智能衣帽櫃配備的智能服務終端 可記錄櫃中存放的物品，便於物品信息的記憶
[0010] 4.本發明的智能服務終端可快速查找某一物品是否在終端所管理的衣帽櫃中，便 於快速查找物品
[0011] 5.本發明的智能服務終端拍攝物品照片，可幫助存儲和顯示物品信息。
[0012] 6.本發明的RFID標籤採用數據加密，僅能有櫃內或授權的讀寫器讀取其中的內 容，保證數據的私密性
[0013] 7.本發明的智能服務終端中的信息除進行智能化管理外，還可進行網絡化信息傳 輸和管理。
[0014] 8.本發明使物品、鞋帽、箱包、配飾等物品的存放信息更加清晰明了更加便捷、簡 單、智能化的優勢。
【附圖說明】：
[0015]附圖1是本發明的結構示意圖。
[0016]附圖2是附圖1的櫃門不意圖。
[0017] 附圖3是本發明的使用流程示意圖
[0018] 附圖4是本發明的讀寫器、旋轉天線與標籤之間的流程示意圖
[0019] 附圖5是本發明的一種定位算法的示意圖。
[0020] 附圖6是附圖5的一種定位算法的流程圖。
[0021] 附圖7是本發明的雙位置旋轉天線定位的示意圖。
[0022] 附圖8是附圖7的雙位置旋轉天線定位法的流程圖。
[0023]附圖9是本發明的服務系統框圖。
【具體實施方式】：
[0024] 實施例1
[0025] -種基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其組成包括:衣帽櫃本體，其特徵是:所述的衣 帽櫃本體包括櫃體（1)、櫃門（2)與掛杆(3)，所述的櫃門（2)安裝在所述的櫃體（1)上，所述 的櫃體（1)的頂面設置旋轉驅動裝置(8)，所述的旋轉驅動裝置(8)上連接旋轉天線(7)，所 述的驅動裝置(8)的下端連接RFID讀寫器(5)，所述的RFID讀寫器(5)鑲嵌在所述的櫃體（1) 的頂面，所述的RFID讀寫器(5)配合所述的RFID標籤(6)使用，所述的RFID標籤(6)設置在所 述的物品（9)上，所述的櫃體（1)內安裝所述的掛杆(3)，所述的櫃門（2)上安裝有信息終端 ⑷。
[0026] 實施例2
[0027]實施例1所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的信息終端(4)包括 帶有單片機的微處理器或智慧型手機或掌上電腦。
[0028] 實施例3
[0029]實施例1所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的RFID標籤(6)包括 條碼式RFID標籤、紐扣式RFID標籤、模塊式RFID標籤、動態RFID標籤或靜態RFID標籤。
[0030] 實施例4
[0031]實施例1所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的旋轉驅動裝置(8) 包括微型步進電機、舵機、減速電機或伺服電機。
[0032] 實施例5
[0033]實施例1所述的一種基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:先將物品掛在衣架上 並貼有RFID標籤(6)，或將物品整理好後貼上RFID標籤(6)，並將貼有RFID標籤(6)物品掛在 智能衣帽櫃的衣架上，然後控制RFID讀寫器(5)將物品標識信息寫入該物品上的RFID標籤 (6)後再將櫃門（2)打開，將帶有RFID標籤(6)的物品掛在掛杆(3)上或擺放在衣帽櫃的櫃體 (1)內，櫃體（1)內設置的RFID讀寫器(5)定時掃描防塵袋上的RFID標籤(6)並計算獲得RFID 標籤(6)的位置信息，通過驅動裝置(8)驅動旋轉天線（7)掃描接收櫃內RFID標籤(6)，再將 此信息傳輸到服務系統，通過服務系統的存儲器進行存儲同時通過伺服器的顯示器進行顯 示，服務系統通過有線或無線的方式將信息傳輸至信息終端(4)，RFID讀寫器(5)通過服務 系統受到信息終端(4)的控制。
[0034] 實施例6
[0035] 實施例5所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的RFID讀寫器獲得的 信號強度線RSSI均採用下述公式計算：由於RFID讀寫器獲得的信號強度線RSSI是一個橢 圓，對於二維情況下表示為：
[0036]

公式--一
[0037] 公式一中的ax與測量的信號強度RSSI成線性關係，因此利用測得的RSSI可以計算 得到橢圓長軸a x，所以對於固定的RFID天線，ay/ax可以作為一個常數處理。
[0038]由於RFID的信號強度具有橢圓的特性，所以得到的信號強度就和天線角度有關， 因此如果引入天線角度這一個新變量，可以更加準確的確定標籤的位置。
[0039] 實施例7
[0040]實施例6所述基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的RFID標籤隨著旋轉天 線(7)的角度變化下的信號強度也發生變化，取測量結果中最大值可以得到標籤信號強度 最大的角度α和信號強度值RSSI;
[0041] 實際測量中，測距模型則可以採用簡化公式：
[0042] RSSI = -IOnlg d-A 公式二
[0043]式中A為服從高斯分布的隨機數。由公式二可知，在測得RSSI後，可以推算出RFID 標籤在以RFID讀寫器為圓心、半徑為d的圓上，可以用三邊測量法確定出標籤位置，然而在 實際應用中發現該方法精度很差。
[0044] 令天線旋轉，測量天線角度變化時不同的標籤信號強度，取信號強度最大值RSSI 及其對應的角度α，使用公式二可以得到RFID標籤與旋轉天線的直線距離d，則標籤位置為：
[0045] x = dsina，y = dcosa 公式三
[0046] 實施例8
[0047] 實施例6所述基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是：
[0048]在天線角度為0°時測量標籤的RSSI值得到長軸rl，然後轉動RFID天線到角度a，再 測量標籤的RSSI值得到橢圓長軸r2,可以通過公式推導得到標籤的位置。
[0049]對角度為0°的情況，其方程為：
[0050] x2-rix+e2y2 = 0 公式四 [0051]對角度為a的情況，其方程為：
[0052] x2(cos2a+e2sin2a)+2xy(e 2_l )sinacosa-xr2C〇sa+yr2sina+y2(sin2a+
[0053] e2cos2a) =〇
[0054]公式五
[0055]

[0056] 聯立公式四和公式五求得的交點坐標(x，y)即為標籤所在的位置。
[0057] 實施例9
[0058] 實施例5所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是：服務系統包括定時器啟 動，控制RFID讀寫器(5)掃描衣帽櫃中的RFID標籤(6)，掃描到RFID標籤(6)後記錄，並與服 務系統的資料庫中的位置信息進行更新與替換。
[0059] 實施例10
[0060] 實施例5所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的信息終端(4)包括 帶有單片機的微處理器或智慧型手機或掌上電腦。
[0061] 當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本技術領 域的技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的 保護範圍。
【主權項】
1. 一種基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其組成包括:衣帽櫃本體，其特徵是:所述的衣帽 櫃本體包括櫃體（1)、櫃門（2)與掛杆(3)，所述的櫃門（2)安裝在所述的櫃體（1)上，所述的 櫃體（1)的頂面設置旋轉驅動裝置(8)，所述的旋轉驅動裝置(8)上連接旋轉天線(7)，所述 的驅動裝置(8)的下端連接RFID讀寫器(5)，所述的RFID讀寫器(5)鑲嵌在所述的櫃體（1)的 頂面，所述的RFID讀寫器(5)配合所述的RFID標籤(6)使用，所述的RFID標籤(6)設置在所述 的物品（9)上，所述的櫃體（1)內安裝所述的掛杆（3)，所述的櫃門（2)上安裝有信息終端 ⑷。2. 根據權利要求1所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的信息終端(4) 包括帶有單片機的微處理器或智慧型手機或掌上電腦。3. 根據權利要求1所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的RFID標籤(6) 包括條碼式RFID標籤、紐扣式RFID標籤、模塊式RFID標籤、動態RFID標籤或靜態RFID標籤。4. 根據權利要求1所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的旋轉驅動裝置 (8)包括微型步進電機、舵機、減速電機或伺服電機。5. 根據權利要求1所述的一種基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:先將物品掛在衣 架上並貼有RFID標籤(6)，或將物品整理好後貼上RFID標籤(6)，並將貼有RFID標籤(6)物品 掛在智能衣帽櫃的衣架上，然後控制RFID讀寫器(5)將物品標識信息寫入該物品上的RFID 標籤(6)後再將櫃門（2)打開，將帶有RFID標籤(6)的物品掛在掛杆(3)上或擺放在衣帽櫃的 櫃體（1)內，櫃體（1)內設置的RFID讀寫器(5)定時掃描防塵袋上的RFID標籤(6)並計算獲得 RFID標籤(6)的位置信息，通過驅動裝置(8)驅動旋轉天線（7)掃描接收櫃內RFID標籤(6)， 再將此信息傳輸到服務系統，通過服務系統的存儲器進行存儲同時通過伺服器的顯示器進 行顯示，服務系統通過有線或無線的方式將信息傳輸至信息終端(4)，RFID讀寫器(5)通過 服務系統受到信息終端(4)的控制。6. 根據權利要求5所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的RFID讀寫器獲 得的信號強度線RSSI均採用下述公式計算：由於RFID讀寫器獲得的信號強度線RSSI是一 個橢圓，對於二維情況下表示為：公式一 公式一中的ax與測量的信號強度RSSI成線性關係，因此利用測得的RSSI可以計算得到 橢圓長軸ax，所以對於固定的RFID天線，ay/ax可以作為一個常數處理。 由於RFID的信號強度具有橢圓的特性，所以得到的信號強度就和天線角度有關，因此 如果引入天線角度這一個新變量，可以更加準確的確定標籤的位置。7. 根據權利要求6所述基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的RFID標籤隨著旋 轉天線(7)的角度變化下的信號強度也發生變化，取測量結果中最大值可以得到標籤信號 強度最大處的角度α和信號強度值RSSI; 實際測量中，測距模型則可以採用簡化公式： RSSI = -10nlgd-A 公式二 式中A為服從高斯分布的隨機數。由公式二可知，在測得RSSI後，可以推算出RFID標籤 在以RFID讀寫器為圓心、半徑為d的圓上，可以用三邊測量法確定出標籤位置。 令天線旋轉，測量天線角度變化時不同的標籤信號強度，取信號強度最大值RSSI及其 對應的角度α，使用公式二可以計算得到RFID標籤與旋轉天線的直線距離d，則標籤位置為： x = dsina，y = dcosa 公式三。8. 根據權利要求6所述基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是： 在天線角度為0°時測量標籤的RSSI值得到長軸rl，然後轉動RFID天線到角度a，再測 量標籤的RSSI值得到橢圓長軸r2,可以通過公式推導得到標籤的位置。 對角度為0°的情況，其方程為： x2-rix+e2y2 = 0 公式四 對角度為a的情況，其方程為： x2(cos2a+e2sin2a)+2xy(e 2-l )sinacosa-xr2C〇sa+yr2sina+y2(sin2a+e2cos 2a) = 〇 公式五 ax 式中1 聯立公式四和公式五求得的交點坐標(x，y)即為標籤所在的位置。9. 根據權利要求5所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:服務系統包括定時器 啟動，控制RFID讀寫器(5)掃描衣帽櫃中的RFID標籤(6)，掃描到RFID標籤(6)後記錄，並與 服務系統的資料庫中的位置信息進行更新與替換。10. 根據權利要求5所述的基於旋轉天線的智能衣帽櫃，其特徵是:所述的信息終端(4) 包括帶有單片機的微處理器或智慧型手機或掌上電腦。
【專利摘要】基於旋轉天線的智能衣帽櫃。本發明涉及一種基於旋轉天線的智能衣帽櫃。所述的衣帽櫃本體包括櫃體(1)、櫃門(2)與掛杆(3)，所述的櫃門(2)安裝在所述的櫃體(1)上，所述的櫃體(1)的頂面設置旋轉驅動裝置(8)，所述的旋轉驅動裝置(8)上連接旋轉天線(7)，所述的驅動裝置(8)的下端連接RFID讀寫器(5)，所述的RFID讀寫器(5)鑲嵌在所述的櫃體(1)的頂面，所述的RFID讀寫器(5)配合所述的RFID標籤(6)使用，所述的RFID標籤(6)設置在所述的物品(9)上，所述的櫃體(1)內安裝所述的掛杆(3)，所述的櫃門(2)上安裝有信息終端(4)。本發明用於智能衣帽櫃。
【IPC分類】A47B61/00, A47B61/04, H01Q1/22
【公開號】CN105708162
【申請號】CN201610206407
【發明人】鮑天翼
【申請人】鮑天翼