基于RFID的智能餐盘

薛敏 赵倩

【摘要】本设计的目的是解决目前学校餐厅排队取餐和结算等候时间过长，以及人工算账会出错的问题。因此，本人提出了一个基于RFID技术的智能餐盘系统的解决方案。该系统设计主要包括以下几个模块：RFID标签识读、显示消费金额、与校园卡的数据库连接并扣除相应的金钱。该系统可以减少學生和教工等待的时间，具有速度快、核算准、方便卫生的特点。

【关键词】RFDI射频识别技术；数据库；结算

无论是高中还是大学学校内的人口都比较多，因为餐厅的饭菜价格实惠且有安全保障所有80%以上的人选择去餐厅就餐，短时间内餐厅的人流量很大，传统的取餐模式效率较低，排队等待时间较长。RFID（Radio Frequency Identification）即射频识别技术可以通过无线电信号来识别特定目标并读写相关数据，简单实用无需人工干预，可以在各种环境下工作不怕油渍等污染物。

一、智能餐盘的基本组成

（一）RFID技术

RFID是一种通信技术，可以通过无线电信号识别特定的目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID技术可以识别高速运动的物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

（二）组成及工作原理

标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。我们选择无源电子标签，它内置于餐具的底部，这类标签只能被动地在有效范围内被解读器读取，以便准确地产生商品价格和其他各类信息。电子标签中存储的信息具有长久有效、多重加密、与后台数据库保持同步等优点。

读写器（Reader）：读写器又称阅读器、编程器等，是读取和写入电子标签信息的设备。

天线（Antenna）：一种以电磁波形式发射或接收射频信号的装置，一种能将电流信号转变为电磁波或者将接受的电磁波转换为电流信号的装置。

计算机（computer）：使读写器可以与后台数据库进行数据同步。

RFID技术的基本工作原理：标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送除存储在芯片中的产品信息，或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据的处理。如图1所示。（三）特点射频识别系统最重要的优点是非接触式识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境的阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫秒。

（四）读写器与数据库的同步

校园卡只有一个序列号。读卡后读写器会联网从后台获取账户余额然后显示出来，读卡器扣除金额后又在后台数据库中保存一条消费记录，然后在前台显示卡里剩余的金额。

二、细节设计

在所有的碗碟等用来盛放食物的餐具里嵌入一块电路芯片即标签，在计算机系统中写入食物的名称和食物的价格，里面的芯片经过读写器时，通过读写器对餐具里的电路芯片上的信息进行非接触式的读写操作。天线采用读写器天线内置于读写器中。

读写器采用固定读写器，分为等候区和结算区，等候区有请放入餐盘字样，结算区界面上显示食物的名称数量以及单价和总价。校园卡放在读写器上后显示余额。结算结束后显示解算成功字样。只需有一个管理人员在结算区管理秩序即可。结算过程的流程图如图2。

三、结语

随着社会的进步和科技的发展，生活节奏加快，人们对智能化的要求不断提高，RFID具有阅读数据极快，可一次识别多个信息，抗污染和适应环境的能力强等优点。但是目前制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂商提供的都是专用系统。此设计不仅可以用于食堂，还可用于像肯德基、麦当劳这样的快餐店。可以大大缩减顾客等待的时间，提高了就餐效率。