浅述RFID智能借阅书柜的设计研发

周玉真

摘 要 RFID智能借阅书柜是利用RFID自动识别技术，通过安装在书架里面的高频层架天线实现对贴有电子标签的书籍实时读取，可实现对书籍的定位管理、实时读取借出归还图书，实时盘存、在线监控、自动上架等功能。智能借阅书柜可通过人脸识别、身份证认证和二维码扫码等几种借还方式，远程便捷地进行图书的漂流和借阅。产品结构功能主要包含触摸显示器、计算机主控系统、监控录影系统、人脸识别、LED显示屏、福马轮、RFID高频数字信号读写器、RFID高频书柜专用层架天线、身份读卡器等系统。

关键词 RFID自动识别;人脸识别;身份证认证;二维码扫码;共享

随着电子信息技术的发展，智能化、共享化技术越来越多的影响到各行各业的变革。智能借阅书柜作为图书漂流和图书分享的共享模式，能更好地方便人们远程便捷地进行图书的漂流和借阅，此款智能借阅书柜移动方便、结构灵活、外观新颖、智能化技术高，能广泛地应用到各大高校、政府机构、商场等场所，应用前景广阔。

1确定产品结构功能

①RFID智能借阅书柜配备24寸大屏触控，界面简洁操作一目了然，同时    配备语音提醒，轻松完成借阅;

②自带高清摄像，可远程调取录像，大屏实时显示现场情况，规范读者行为;

③可使用脸识别、身份证认证和二维码扫码等方式借还书籍;

④通过内置的RFID读写器和天线实时感应贴有RFID电子标签的书籍在哪一层位置，不间断实时监控;

⑤书柜上部有LED电子显示屏模块，可根据用户不同的需求显示不同的提示内容;

⑥最下部是福马轮，方便柜体移动。

2技术参数

①主控设备          BOX工控机

②监控录影系统      监控硬盘摄像机

③显示器            24寸LCD高亮触摸显示器

④智能书架天线板    RIFD天线

⑤摄影机            600W像素，6mm焦距，F2.4光圈

⑥LED电子显示屏

⑦福马轮

⑧音箱              多媒体立体声环绕功放系统，双声道

⑨读卡器            支持条码、一卡通、身份证等

⑩网络接口          10M/100M以太网接口

?电源              220VAC，50Hz

?操作系统          Windows 7（32位）

3借书流程

① 插入读书证;

② 选择您需要打开的柜门;

③ 柜门打开，取走书籍并关门，记得取走读书证。

4还书流程

①插入读者证;

②选择您需要打开的柜门;

③柜门打开，归还书籍并关门，记得取走读者证。

5产品结构设计阐述

产品结构设计原则就是在产品结构设计时遵循的基本思路及规则，这些基本规则让产品结构设计更合理，产品结构设计的总原则包括合理选择材料、合理选用结构、尽量简化模具结构及成本控制[1]。

图1中1是书柜最上方的监控设备，实现安全防控。2是书柜上部的LED电子显示屏模块，可根据用户不同的需求显示不同的提示内容。再下面包含3个模块，最左边标号为3的是左书柜，4柜门是钢化玻璃门。中间5是书柜控制模块，包含6人脸识别摄像头、7触屏显示屏和8身份证读写器。最右面是9右书柜，同左书柜镜像。左右书柜可以放置不同规格的RIFD标签的纸质书籍，方便人们漂流借阅。柜体最下部是10福马轮，方便移动。图2最右边图为柜体后视图，由4个11应急检修口，中间还有12控制柜后盖板，留有散热结构。13是一字铰链，解决了柜门晃动和维护的顽疾，14是柜体内RFID天线，实现书籍感应识别。15是RFID天线固定板，安装RFID天线和智能书架分支器，一层上的两扇门拆除后可以取出RFID天线固定板，16是柜体上的分布式灯带，作为照明使用，17是电控锁。

6成本控制

成本是产品最核心的一部分，成本的高低在很大程度上决定了公司的利润程度，成本控制从产品设计开始阶段就要开始。产品结构设计时在成本上要做到以下几个方面：

①选用材料时，在满足功能的前提下，尽量选用价格低的材料;

②产品结构设计时，尽量简化结构，以节省模具成本;

③在产品表面处理时，根据产品定位及外观要求，采用合适的表面处理方法，以节省加工成本;

④在供应商选择上，选择技术强、沟通配合好、价格最优的厂家。供应商技術强可以避免零件制作出现差错而造成反复修改浪费时间、沟通配合好易于交流方便开展工作，这样都可以节省成本。

参考文献

[1] 罗来曦.物联网中RFID安全技术研究[J].中国新通信，2019，21（18）：154.