CN102682134A - 一种基于射频识别技术的智能书架及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于射频识别技术的智能书架及其工作方法，智能书架主要包括书架、RFID阅读器与全向天线、RFID标签、无线AP、交互终端。该***在智能书架的两侧部署全向天线并与RFID阅读器连接，交互终端通过无线AP可以实时读取RFID阅读器收集的信息并借助交互终端有效检索书籍信息，并根据信号强度提供书籍定位功能。本发明通过自动化的信息检索、抽取与集成，以及基于参考标签的书籍定位功能，提高对书籍管理的自动化程度以及用户获取信息的便捷程度，减轻用户手动查找以及取阅书籍的负担；通过友好的人机交互界面，提供给用户更好的使用体验。

Description

一种基于射频识别技术的智能书架及其工作方法

 

技术领域

本发明涉及一种书籍检索及管理***，具体是一种基于射频识别技术的智能书架及其工作方法。

背景技术

随着物联网、云计算概念的提出以及射频识别、无线WiFi通信技术的发展，基于射频识别(RFID)技术的智能信息处理机制受到广泛的关注。如何基于上述技术实现快速与自动化的信息检索、抽取与集成，成为一个热门的研究问题。本发明基于RFID技术的特性，设计了一种新型智能书架。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动化、智能化、集成化的智能书架***及其工作方法，该***可根据用户对书籍的关键字检索，自动化地向用户展示包括摘要、图片等多维度、多层面的书籍信息，并基于参考标签的定位机制提供书籍定位功能。

本发明所述的一种基于射频识别技术的智能书架，其包括书架，以及：

无线AP：无线设备的网关，用于交互终端与RFID阅读器的通讯并提供Internet无线接入；

RFID标签：在书籍内部贴有对应的RFID标签，标签存储书籍关键字信息，以供***读取；

RFID阅读器与天线：RFID阅读器嵌入在书架内部，对应的全向天线嵌入在书架两侧；阅读器在书架范围内对书籍的RFID标签进行扫描，获取书籍关键字信息；结合参考标签对书籍进行物理位置确认。

交互终端：用户与RFID阅读器进行交互以及执行信息处理的终端，基于抽取得到的RFID标签中所携带的关键字信息，并通过无线AP连接至互联网，在云端进行搜索，包括摘要信息、书籍封面图片等具体内容，在交互终端上实现有效的信息集成。

索引服务器：与无线AP相连，索引服务器根据从RFID阅读器读取的关键字信息，自动在网络上检索书籍对应的详细信息，通过索引服务器的信息集成模块，将所有信息集成进入索引服务器中，并建立索引数据。

作为本发明的改进，所述书架内部由多个格子组成，每个格子内壁部署固定位置的参考标签；在交互终端上设有基于无线信号强度的定位模块，该模块基于参考标签的反射信号强度以及目标RFID标签的反射信号强度，对嵌入书籍中的RFID标签进行实时定位。

作为本发明的进一步改进，该智能书架还包括经无线AP相连的互联网端/云端专业网站及服务平台。

此外，本发明还提供了该智能书架的工作方法，其工作步骤为：

1）书籍中贴有携带书籍关键字信息的RFID标签，将书籍放置于书架上时，RFID阅读器自动通过部署在书架两侧的天线识别RFID标签，并且将标签所携带的书籍的关键字信息进行提取；

2）索引服务器经由无线AP获取RFID阅读器读取的关键字信息，自动在网络上检索此书籍对应的详细信息，通过索引服务器的信息集成模块，将所有信息集成进入索引服务器中，并建立索引数据;

3）用户根据自己的需求，在交互终端界面中输入查询书籍关键词，***将根据输入关键词在索引中检索数据，并返回相关书籍信息;

4）用户在返回的相关书籍信息中选取感兴趣的书籍，***自动搜索书籍封面图片信息以及***中详细摘要等信息，用户取阅书籍时，通过书籍定位模块对书籍进行定位，获取当前书籍所在的位置，协助用户取阅书籍。

本发明以RFID标签作为信息存储媒介，通过射频识别（RFID）技术与互联网技术的无缝融合，为用户提供更加方便、快捷、智能化的服务体验。具体优点为：

1）  更加方便：将书籍关键字信息存于RFID标签中，当书籍被放置于书架上时，***自动从RFID标签中获取书籍关键字信息，并通过关键字信息在互联网上自动检索并抽取书籍摘要、图片等信息。

2）  更加快捷：***提供书籍信息智能检索功能，在抽取书籍关键字信息以及获取到其他详细信息之后，自动将这些信息建立索引。基于此索引，可以为用户提供更加快捷的书籍检索服务。

3）  更加智能：***中的索引模块基于Lucene架构，能够为用户提供模糊关键字检索，更加智能地匹配用户所想查询的书籍。在检索出对应书籍之后，***为用户提供精确实时的定位服务，计算出当前书籍所在的位置，更加智能地为用户取阅书籍提供帮助。

附图说明

图1 ***场景结构图，

图2 ***交互流程图，

图3 ***数据流图。

具体实施方式

1、  ***场景

图1是***场景结构图，主要由智能书架展示环境与***后台处理环境两部分组成。智能书架展示环境包括：无线AP、RFID阅读器及天线、书籍所携射RFID标签、书架及书籍。***后台处理环境主要由以下几部分组成：交互终端、互联网端专业网站及与服务平台。各组成部分功能如下：

书架：书架木质结构，内部由多个格子组成，每个格子内壁部署固定位置的参考标签，用于辅助定位。

无线AP：无线设备的网关，提供Internet无线接入；

RFID标签：在书籍内部贴有RFID标签，标签用户区512比特的存储空间用来存放书籍关键字信息，以供***读取。

RFID阅读器与天线：RFID阅读器嵌入在书架内部，对应的全向天线嵌入在书架两侧。阅读器在书架范围内对书籍进行扫描，获取书籍关键字信息。此外，为***的无线定位模块基于RFID标签的物理特性，对书籍进行物理位置确认。

交互终端：用户与***进行交互以及执行信息处理的终端，基于抽取得到的RFID标签中所携带的关键字信息，并通过无线AP连接至互联网，在云端进行搜索，包括摘要信息、书籍封面图片等具体内容，在交互终端上实现有效的信息集成。

索引服务器：索引服务器根据从RFID阅读器读取的关键字信息，自动在网络上检索书籍对应的详细信息，通过索引服务器的信息集成模块，将所有信息集成进入索引服务器中，并建立索引数据。

基于无线信号强度（RSSI）的定位模块：该软件模块安装在交互终端，基于参考标签的反射信号强度以及目标标签的反射信号强度，对嵌入书籍中的RFID标签进行实时定位。

互联网端专业网站及服务平台：提供专业的内容服务，包括书籍摘要信息、书籍封面图片信息以及书籍相关的各种信息等具体内容。

图2是***工作原理图。一方面，索引服务器周期性地向RFID阅读器发送命令，来实时扫描识别书架上的RFID标签，并抽取书籍关键字信息。进一步地，索引服务器通过互联网端专业网站获取详细信息并建立或更新相关索引结构。另一方面，如果用户需要查找书籍信息，可以在交互终端上通过客户端界面输入检索关键字，客户端程序向索引服务器发送检索请求，并返回相关书籍列表。如果用户需要进一步获取相关书籍的位置信息，客户端程序会向RFID阅读器发送命令，实时扫描识别书架上的RFID标签，获取目标标签与参考标签的反射信号强度，从而通过交互终端的定位模块计算出目标标签的位置。

图3是***数据流图。智能书架上书籍中所携带的RFID标签用户区写有对应书籍的关键字信息。RFID阅读器通过全向天线识别标签并获取该关键字信息。交互终端根据书籍的关键字信息构建或更新索引。用户在提交检索关键字之后，***通过在内部的索引结构检索到相关书籍，并在互联网实时抓取详细信息，返回相关书籍信息。***通过天线获取目标标签以及参考标签的反射信号强度，通过定位模块计算出目标标签的物理位置。

本发明中的每本书籍嵌入包含书籍关键字信息的RFID标签，用户将相关书籍放置入书架后，可以借助交互终端有效检索书籍信息。交互终端通过WIFI模块连接至互联网，基于识别到的RFID标签提供的关键字信息检索并抽取书籍相关的详细信息，包括详细摘要，书籍封面图片等具体内容。***还可以基于RFID标签反射的无线信号强度提供书籍定位功能，在用户选取最感兴趣的书籍之后，通过基于RFID标签定位模块，获取书籍的物理位置。该***基于RFID标签中存储的有限的关键字信息，从具有海量智慧信息的互联网中自主地挖掘、抽取并集成有效信息，为用户提供更为深入而全面的信息内容。

    本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于射频识别技术的智能书架，包括书架，其特征在于还包括：

无线AP：无线设备的网关，用于交互终端与RFID阅读器的通讯并提供Internet无线接入；

RFID标签：在书籍内部贴有对应的RFID标签，标签存储书籍关键字信息，以供***读取；

RFID阅读器与天线：RFID阅读器嵌入在书架内部，对应的全向天线嵌入在书架两侧；阅读器在书架范围内对书籍的RFID标签进行扫描，获取书籍关键字信息；结合参考标签对书籍进行物理位置确认；

交互终端：用户与RFID阅读器进行交互以及执行信息处理的终端，基于抽取得到的RFID标签中所携带的关键字信息，并通过无线AP连接至互联网，在云端进行搜索，在交互终端上实现有效的信息集成；

索引服务器：与无线AP相连，索引服务器根据从RFID阅读器读取的关键字信息，自动在网络上检索书籍对应的详细信息，通过索引服务器的信息集成模块，将所有信息集成进入索引服务器中，并建立索引数据。

2. 根据权利要求1所述的基于射频识别技术的智能书架，其特征在于，所述书架内部由多个格子组成，每个格子内壁部署固定位置的参考标签；在交互终端上设有基于无线信号强度的定位模块，该模块基于参考标签的反射信号强度以及目标RFID标签的反射信号强度，对嵌入书籍中的RFID标签进行实时定位。

3.根据权利要求1或2所述的基于射频识别技术的智能书架，其特征在于，该智能书架还包括经无线AP相连的互联网端/云端专业网站及服务平台。

4.一种基于射频识别技术的智能书架的工作方法，其工作步骤为：

1）书籍中贴有携带书籍关键字信息的RFID标签，将书籍放置于书架上时，RFID阅读器自动通过部署在书架两侧的天线识别RFID标签，并且将标签所携带的书籍的关键字信息进行提取；

2）索引服务器经由无线AP获取RFID阅读器读取的关键字信息，自动在网络上检索此书籍对应的详细信息，通过索引服务器的信息集成模块，将所有信息集成进入索引服务器中，并建立索引数据;

3）用户根据自己的需求，在交互终端界面中输入查询书籍关键词，***将根据输入关键词在索引中检索数据，并返回相关书籍信息;

4）用户在返回的相关书籍信息中选取感兴趣的书籍，***自动搜索书籍封面图片信息以及***中详细摘要等信息，用户取阅书籍时，通过书籍定位模块对书籍进行定位，获取当前书籍所在的位置，协助用户取阅书籍。

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