零售超市的防盜系統(tǒng)-感知技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告與源程序

ID:402716 · 發(fā)表于 2018-9-26 15:23

摘要

針對射頻識別(RFID)技術(shù)應(yīng)用的廣泛前景,結(jié)合超市選擇商品電子防竊系統(tǒng)(EAS)的防盜設(shè)備，在超市倉庫管理中設(shè)計(jì)了一個(gè)基于RFID的超市智能倉庫管理系統(tǒng)的框架。該系統(tǒng)通過將識別解決方案與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對超市的倉庫管理情況進(jìn)行準(zhǔn)確的識別、記錄、統(tǒng)計(jì)防止丟失。應(yīng)用EAS系統(tǒng)和RFID技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)零售超市的防盜。

目錄
摘要
第一章  課程設(shè)計(jì)
1.1 目的
1.2 設(shè)備與器材
第二章  設(shè)計(jì)內(nèi)容和方案
2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容
2.2 設(shè)計(jì)方案
第三章  課程設(shè)計(jì)相關(guān)原理簡述
第四章  設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.1 基本接線圖
4.2 遇到的問題及解決
4.3 需要討論的其它問題
第五章  設(shè)計(jì)驗(yàn)證
5.1 驗(yàn)證步驟及結(jié)果
5.2 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)論
第六章  設(shè)計(jì)總結(jié)
第七章  參考文獻(xiàn)

第一章  課程設(shè)計(jì)
1.1 目的

隨著零售業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的超市選擇商品電子防竊系統(tǒng)(EAS)作為其主要的防盜設(shè)備。EAS系統(tǒng)不是普通的電子設(shè)備，由于其功能的特殊性與重要性，以及其高科技的技術(shù)含量．就對該系統(tǒng)的使用、維護(hù)及對系統(tǒng)管理人員的專業(yè)素質(zhì)有著更全面、更嚴(yán)格的要求。但EAS系統(tǒng)終有無法避免的弊端和盲區(qū)，零售業(yè)面臨的問題也并不僅僅是從貨架上丟失數(shù)件商品，而是批量的商品從供應(yīng)鏈上就已經(jīng)丟失。人工管理倉庫效率低下，能夠及時(shí)快捷的找到相應(yīng)物資的具體位置，同時(shí)對同類物資做快速的盤點(diǎn)，更為了防止貴重物資被偷被盜等事件的發(fā)生。應(yīng)用EAS系統(tǒng)和RFID技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)零售超市的防盜。

1.2 設(shè)備與器材

設(shè)備：

防盜天線＋解碼器（專消軟標(biāo)簽用）＋軟標(biāo)簽＋開鎖器（專取硬標(biāo)簽）＋硬標(biāo)簽

器材：有源標(biāo)簽、半有源標(biāo)簽、天線、讀卡器

第二章設(shè)計(jì)內(nèi)容和方案
2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)部分：該RFID倉庫物資防盜報(bào)警管理系統(tǒng)根據(jù)目前很多大型工廠倉庫管理的具體需求為背景，基于無線射頻識別技術(shù)為基礎(chǔ)而開發(fā)出來的安防。該系統(tǒng)具有：隨時(shí)查找相關(guān)物品的數(shù)量，對物品進(jìn)行出入庫時(shí)可防止貴重物資被偷被盜。
設(shè)計(jì)部分：用C#來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送和報(bào)警功能

2.2 設(shè)計(jì)方案

首先要將需要定位監(jiān)控的物資上面安裝一張半有源RFID的低頻激活電子標(biāo)簽該標(biāo)簽具有唯一的編碼，并給具有合法拿取物品的管理人員登記和發(fā)放一個(gè)電子標(biāo)簽卡，用于標(biāo)識管理人員的身份，然后將物資放置在雙頻報(bào)警主機(jī)有效監(jiān)控范圍內(nèi)的指定位置上，并建立起物資與存放位置之間的對應(yīng)關(guān)系。系統(tǒng)工作時(shí)，雙頻報(bào)警主機(jī)內(nèi)的低頻觸發(fā)激活器連續(xù)不斷發(fā)射低頻激活信號，激活貴重物品上的電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽把信號再發(fā)射出去，有效識別范圍內(nèi)的讀寫器將收到該標(biāo)簽同頻段發(fā)射的數(shù)據(jù)包，解析出該數(shù)據(jù)包中的標(biāo)簽ID號和激活器編號以及RSSI值后立刻上傳到上位機(jī)電腦。當(dāng)貴重物品上的標(biāo)簽被移出2m外，激活器發(fā)射的信號不能激活標(biāo)簽，相對應(yīng)讀寫器也讀取不了標(biāo)簽信息，聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)，在倉庫不同的地方，安裝一些有源RFID遠(yuǎn)距離讀寫器，用于采集低頻激活電子標(biāo)簽被激活后發(fā)出的信息（包括電子標(biāo)簽本身的ID號，低頻激活天線的地址碼），讀寫器采集到數(shù)據(jù)后，通過各種傳輸方式，將信息上傳給電腦管理中心。以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常和采取措施。

第三章課程設(shè)計(jì)相關(guān)原理簡述

EAS系統(tǒng)

超市商品一般都設(shè)有兩種防盜裝置，一種是小型磁條，俗稱“軟標(biāo)”，另一種是扣針式的帶磁裝置，俗稱“硬標(biāo)”，它們都是利用磁性感應(yīng)原理來防盜的，超市門口的報(bào)警裝置又稱“防損門”，里面裝有磁性感應(yīng)器。如果商品沒有經(jīng)過消磁而通過防損門時(shí)則會(huì)報(bào)警。顧客挑選完商品在收銀臺付款后，收銀員就會(huì)對帶“軟標(biāo)”和“硬標(biāo)”的商品進(jìn)行消磁，如果是“軟標(biāo)”則在收銀臺面的消磁器上進(jìn)行消磁，如果是“硬標(biāo)”則會(huì)用一種專用工具來將“硬標(biāo)”與商品托開。這樣顧客所購買的商品就可以安全地通過“防損門”了。

檢測天線放在門口處，在出售的商品扣上軟或硬標(biāo)簽；在沒有通過收銀臺解碼或開鎖而走出店鋪門口，檢測天線會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)聲，從而通知店員，店鋪商品發(fā)生被盜。

EAS系統(tǒng)主要由檢測器（Sensor）、解碼器（Deactivator）和電子標(biāo)簽（Electronic Label and Tag）三部分組成。

1. 檢測器一般由發(fā)射器和接收器兩個(gè)部分組成。其基本原理是利用發(fā)射天線將一掃描帶發(fā)射出去，在發(fā)射天線和接收天線之間形成一個(gè)掃描區(qū)，而在其接收范圍內(nèi)利用接收天線將這頻帶接收還原，再利用電磁波的共振原理來搜尋特定范圍內(nèi)是否有有效標(biāo)簽存在，當(dāng)該區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)有效標(biāo)簽即觸發(fā)報(bào)警。

2. 電子標(biāo)簽其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)Lc振蕩回路，以特殊方式安裝在商品上，只有經(jīng)過專用解碼器、開鎖器才能將其解除。市場上出現(xiàn)的電子標(biāo)簽有軟標(biāo)簽、硬標(biāo)簽、酒瓶保護(hù)器、奶粉防盜標(biāo)簽、CD/磁帶保護(hù)盒等。

3. 解碼器是軟標(biāo)簽失效的裝置。市面上常用的是非接觸式解碼器，只要營業(yè)員將標(biāo)簽通過解碼器上方20cm以內(nèi)便可解碼。解碼器可配合POS激光收銀平臺使用。開鎖器是快速、方便、簡單地將各種硬標(biāo)簽取下的裝置

硬標(biāo)簽軟標(biāo)簽

防盜檢測步驟：

1、將防盜標(biāo)簽附著在商品上。

2、在商場出口通道或收銀通道處安裝檢測器。

3、付款后的商品經(jīng)過專用解碼器使標(biāo)簽解碼失效或開鎖取下標(biāo)簽。

4、未付款商品（付著標(biāo)簽）經(jīng)過出口時(shí)，門道檢測器測出標(biāo)簽并發(fā)出警報(bào)，攔截商品出門。

EAS系統(tǒng)無法避免的弊端

隨著EAS系統(tǒng)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，越來越多的問題也就逐漸暴露出來。該系統(tǒng)最大的弱點(diǎn)是只要有標(biāo)簽信號存在都會(huì)引起警報(bào)，容易誤報(bào)警。由于電磁場本身的特點(diǎn)，商場超市比如：金屬購物車額，太陽傘傘柄都有可能形成LC回路觸發(fā)報(bào)警。另外EAS還有金屬屏蔽問題，無法使用在金屬材質(zhì)的商品上，電磁環(huán)境也很容易受到外部環(huán)境的改變。EAS標(biāo)簽的隱蔽性差，容易被撕下或換成價(jià)格便宜商品的標(biāo)簽。

RFID技術(shù)解決方案

可以完成以下功能，跟蹤商品，使每個(gè)公司很清楚每一個(gè)貨箱離開倉庫運(yùn)往超市的情況，解決問題的關(guān)鍵就在于預(yù)防供應(yīng)鏈上的丟失情況，防止退貨欺詐，避免貨物錯(cuò)位。與EAS、CCTV等系統(tǒng)形成情報(bào)傳遞與經(jīng)典防盜的互相補(bǔ)充。識別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣的環(huán)境，讀寫標(biāo)簽的距離可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)，從而真正防止偷盜。RFID技術(shù)最大的特點(diǎn)是可同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽對，標(biāo)簽所存儲(chǔ)的信息進(jìn)行讀寫，可重復(fù)讀寫達(dá)到10萬次以上，操作快捷方便。

RFID系統(tǒng)

RFID無線射頻識別是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過射頻識別信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，它的工作原理是閱讀器通過RFID標(biāo)簽的貨品進(jìn)入該磁場時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，發(fā)送出自身的編碼等信息被閱讀器讀取并解碼后發(fā)送至電腦主機(jī)進(jìn)行有關(guān)處理。最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：電子標(biāo)簽、閱讀器、天線，此外最重要的當(dāng)然還包括將這些設(shè)備集合起來的應(yīng)用系統(tǒng)。

RFID系統(tǒng)的工作原理

RFID 技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜: 標(biāo)簽進(jìn)入磁場后, 接收解讀器發(fā)出的射頻信號, 憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息 ( Passive Tag , 無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽) , 或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號( Act ive T ag , 有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽) 識讀器讀取信息并解碼后, 傳送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

半有源RFID技術(shù)

半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢，在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢。半有源RFID技術(shù)，也可以叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)，利用低頻近距離精確定位，微波遠(yuǎn)距離識別和上傳數(shù)據(jù)，來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實(shí)現(xiàn)的功能。簡單的說，就是近距離激活定位，遠(yuǎn)距離識別及上傳數(shù)據(jù)。

半有源RFID電子標(biāo)簽，是集成了有源RFID電子標(biāo)簽和無源RFID電子標(biāo)簽的優(yōu)勢，作為一種特殊的標(biāo)示物。在平時(shí)情況，其處于休眠狀態(tài)不工作，不向外界發(fā)出RFID信號，只有在其進(jìn)入低頻激活器的激活信號范圍時(shí)，標(biāo)簽被激活后，才開始工作。

第四章設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)4.1 基本接線圖

4.2 遇到的問題及解決

在解決報(bào)警問題上，不知道怎樣處理。當(dāng)激活器發(fā)射的信號不能激活標(biāo)簽，相對應(yīng)讀寫器也讀取不了標(biāo)簽信息，聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。所以就設(shè)定當(dāng)取值為空時(shí)報(bào)警器報(bào)警。

4.3 需要討論的其它問題

由于條件限制，讀卡距離較近，還不能很好的起到實(shí)時(shí)防盜的作用。但實(shí)驗(yàn)表明，此設(shè)計(jì)的電路運(yùn)行穩(wěn)定，讀寫數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，操作時(shí)間較短，在理論上是完全可以實(shí)現(xiàn)的。

第五章設(shè)計(jì)驗(yàn)證
5.1 驗(yàn)證步驟及結(jié)果

1、管理人員可以根據(jù)用戶名和密碼登錄超市防盜系統(tǒng)

2、讀寫器采集到數(shù)據(jù)后，將信息上傳給電腦管理中心。管理人員可以知道這箱貨物的名字、生產(chǎn)地、生廠商編號、數(shù)量和生產(chǎn)日期等基本信息，并寫入數(shù)據(jù)庫中。

3、當(dāng)激活器發(fā)射的信號不能激活標(biāo)簽，不能正常顯示出信息。相對應(yīng)讀寫器也讀取不了標(biāo)簽信息，聲光報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。

5.2 數(shù)據(jù)分析

系統(tǒng)只用了兩張數(shù)據(jù)表，一張管理人員登錄信息，一張商品信息。

5.3 結(jié)論

根據(jù)顯示出的數(shù)據(jù)，了解貨物的信息，方便了整理庫存。

第六章設(shè)計(jì)總結(jié)
本次設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)的方面很少，因?yàn)樽约旱哪芰Σ粔�。僅僅是用C#實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞和管理，和實(shí)現(xiàn)的報(bào)警功能。對于EAS系統(tǒng)了解但未能用硬件實(shí)現(xiàn)。EAS系統(tǒng)配合RFID無線射頻識別，可以完成商品的統(tǒng)計(jì)和商品是否以正規(guī)途徑離開庫存，如果加上定位功能就能使每個(gè)公司很清楚每一個(gè)貨箱離開倉庫運(yùn)往超市的情況，解決了預(yù)防供應(yīng)鏈上的丟失情況，避免貨物錯(cuò)位。與EAS、CCTV等系統(tǒng)形成情報(bào)傳遞與經(jīng)典防盜的互相補(bǔ)充。識別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣的環(huán)境，讀寫標(biāo)簽的距離可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)，從而真正防止偷盜。

全部資料51hei下載地址（含源碼與word格式的技術(shù)論文）：
http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-135972-1.html

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