基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜。
【背景技術(shù)】：
[0002] 現(xiàn)在的衣帽柜，尤其是大型衣帽柜中物品、鞋帽等物品存放較多時，查找和整理衣 帽柜中的物品變的十分困難。傳統(tǒng)的衣帽柜只具有存放物品的功能，有些衣帽柜通過機械 化機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)自動輸送物品的功能，但是目前衣帽柜還不具備自動記錄柜中存放物品、 查找和定位柜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，認為閱讀范圍為以閱讀器為圓心的 圓形，但根據(jù)RFID天線輻射及電磁場輻射理論，實際閱讀器的閱讀范圍一般是橢圓，因此理 想RFID讀寫器模型下的結(jié)果并不準確。本發(fā)明在實際RFID讀寫器模型的基礎(chǔ)上，給出一種 采用旋轉(zhuǎn)天線的新型RFID定位方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基于旋轉(zhuǎn)天線的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜為解決智 能衣帽柜中RFID定位精度問題，具有便于日常生活中物品、鞋帽、箱包、配飾等物品在衣帽 柜中快速精確查找的特點，使衣帽柜具有更精確的存儲、處理、標記和顯示柜內(nèi)存放物品的 功能，便于實現(xiàn)衣帽柜的便捷化和智能化。
[0005] 上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0006] 有益效果：
[0007] 1.本發(fā)明通過基于旋轉(zhuǎn)天線的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜能夠更準確快速地定 位衣帽柜中物品，便于快速定位和拿取物品
[0008] 2.本發(fā)明通過基于旋轉(zhuǎn)天線的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜配備的旋轉(zhuǎn)天線及天 線驅(qū)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(fā)明通過基于旋轉(zhuǎn)天線的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜配備的智能服務(wù)終端 可記錄柜中存放的物品，便于物品信息的記憶
[0010] 4.本發(fā)明的智能服務(wù)終端可快速查找某一物品是否在終端所管理的衣帽柜中，便 于快速查找物品
[0011] 5.本發(fā)明的智能服務(wù)終端拍攝物品照片，可幫助存儲和顯示物品信息。
[0012] 6.本發(fā)明的RFID標簽采用數(shù)據(jù)加密，僅能有柜內(nèi)或授權(quán)的讀寫器讀取其中的內(nèi) 容，保證數(shù)據(jù)的私密性
[0013] 7.本發(fā)明的智能服務(wù)終端中的信息除進行智能化管理外，還可進行網(wǎng)絡(luò)化信息傳 輸和管理。
[0014] 8.本發(fā)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(yōu)勢。
【附圖說明】：
[0015]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖2是附圖1的柜門不意圖。
[0017] 附圖3是本發(fā)明的使用流程示意圖
[0018] 附圖4是本發(fā)明的讀寫器、旋轉(zhuǎn)天線與標簽之間的流程示意圖
[0019] 附圖5是本發(fā)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(fā)明的雙位置旋轉(zhuǎn)天線定位的示意圖。
[0022] 附圖8是附圖7的雙位置旋轉(zhuǎn)天線定位法的流程圖。
[0023]附圖9是本發(fā)明的服務(wù)系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】：
[0024] 實施例1
[0025] -種基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其組成包括:衣帽柜本體，其特征是:所述的衣 帽柜本體包括柜體（1)、柜門（2)與掛桿(3)，所述的柜門（2)安裝在所述的柜體（1)上，所述 的柜體（1)的頂面設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(8)，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(8)上連接旋轉(zhuǎn)天線(7)，所 述的驅(qū)動裝置(8)的下端連接RFID讀寫器(5)，所述的RFID讀寫器(5)鑲嵌在所述的柜體（1) 的頂面，所述的RFID讀寫器(5)配合所述的RFID標簽(6)使用，所述的RFID標簽(6)設(shè)置在所 述的物品（9)上，所述的柜體（1)內(nèi)安裝所述的掛桿(3)，所述的柜門（2)上安裝有信息終端 ⑷。
[0026] 實施例2
[0027]實施例1所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的信息終端(4)包括 帶有單片機的微處理器或智能手機或掌上電腦。
[0028] 實施例3
[0029]實施例1所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的RFID標簽(6)包括 條碼式RFID標簽、紐扣式RFID標簽、模塊式RFID標簽、動態(tài)RFID標簽或靜態(tài)RFID標簽。
[0030] 實施例4
[0031]實施例1所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)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所述的一種基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:先將物品掛在衣架上 并貼有RFID標簽(6)，或?qū)⑽锲氛砗煤筚N上RFID標簽(6)，并將貼有RFID標簽(6)物品掛在 智能衣帽柜的衣架上，然后控制RFID讀寫器(5)將物品標識信息寫入該物品上的RFID標簽 (6)后再將柜門（2)打開，將帶有RFID標簽(6)的物品掛在掛桿(3)上或擺放在衣帽柜的柜體 (1)內(nèi)，柜體（1)內(nèi)設(shè)置的RFID讀寫器(5)定時掃描防塵袋上的RFID標簽(6)并計算獲得RFID 標簽(6)的位置信息，通過驅(qū)動裝置(8)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)天線（7)掃描接收柜內(nèi)RFID標簽(6)，再將 此信息傳輸?shù)椒?wù)系統(tǒng)，通過服務(wù)系統(tǒng)的存儲器進行存儲同時通過服務(wù)器的顯示器進行顯 示，服務(wù)系統(tǒng)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(wù) 系統(tǒng)受到信息終端(4)的控制。
[0034] 實施例6
[0035] 實施例5所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的RFID讀寫器獲得的 信號強度線RSSI均采用下述公式計算：由于RFID讀寫器獲得的信號強度線RSSI是一個橢 圓，對于二維情況下表示為：
[0036]

公式--一
[0037] 公式一中的ax與測量的信號強度RSSI成線性關(guān)系，因此利用測得的RSSI可以計算 得到橢圓長軸a x，所以對于固定的RFID天線，ay/ax可以作為一個常數(shù)處理。
[0038]由于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(guān)， 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簽的位置。
[0039] 實施例7
[0040]實施例6所述基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的RFID標簽隨著旋轉(zhuǎn)天 線(7)的角度變化下的信號強度也發(fā)生變化，取測量結(jié)果中最大值可以得到標簽信號強度 最大的角度α和信號強度值RSSI;
[0041] 實際測量中，測距模型則可以采用簡化公式：
[0042] RSSI = -IOnlg d-A 公式二
[0043]式中A為服從高斯分布的隨機數(shù)。由公式二可知，在測得RSSI后，可以推算出RFID 標簽在以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簽位置，然而在 實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)該方法精度很差。
[0044] 令天線旋轉(zhuǎn)，測量天線角度變化時不同的標簽信號強度，取信號強度最大值RSSI 及其對應(yīng)的角度α，使用公式二可以得到RFID標簽與旋轉(zhuǎn)天線的直線距離d，則標簽位置為：
[0045] x = dsina，y = dcosa 公式三
[0046] 實施例8
[0047] 實施例6所述基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是：
[0048]在天線角度為0°時測量標簽的RSSI值得到長軸rl，然后轉(zhuǎn)動RFID天線到角度a，再 測量標簽的RSSI值得到橢圓長軸r2,可以通過公式推導(dǎo)得到標簽的位置。
[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(lián)立公式四和公式五求得的交點坐標(x，y)即為標簽所在的位置。
[0057] 實施例9
[0058] 實施例5所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是：服務(wù)系統(tǒng)包括定時器啟 動，控制RFID讀寫器(5)掃描衣帽柜中的RFID標簽(6)，掃描到RFID標簽(6)后記錄，并與服 務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中的位置信息進行更新與替換。
[0059] 實施例10
[0060] 實施例5所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的信息終端(4)包括 帶有單片機的微處理器或智能手機或掌上電腦。
[0061] 當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的 保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其組成包括:衣帽柜本體，其特征是:所述的衣帽 柜本體包括柜體（1)、柜門（2)與掛桿(3)，所述的柜門（2)安裝在所述的柜體（1)上，所述的 柜體（1)的頂面設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(8)，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(8)上連接旋轉(zhuǎn)天線(7)，所述 的驅(qū)動裝置(8)的下端連接RFID讀寫器(5)，所述的RFID讀寫器(5)鑲嵌在所述的柜體（1)的 頂面，所述的RFID讀寫器(5)配合所述的RFID標簽(6)使用，所述的RFID標簽(6)設(shè)置在所述 的物品（9)上，所述的柜體（1)內(nèi)安裝所述的掛桿（3)，所述的柜門（2)上安裝有信息終端 ⑷。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的信息終端(4) 包括帶有單片機的微處理器或智能手機或掌上電腦。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的RFID標簽(6) 包括條碼式RFID標簽、紐扣式RFID標簽、模塊式RFID標簽、動態(tài)RFID標簽或靜態(tài)RFID標簽。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:先將物品掛在衣 架上并貼有RFID標簽(6)，或?qū)⑽锲氛砗煤筚N上RFID標簽(6)，并將貼有RFID標簽(6)物品 掛在智能衣帽柜的衣架上，然后控制RFID讀寫器(5)將物品標識信息寫入該物品上的RFID 標簽(6)后再將柜門（2)打開，將帶有RFID標簽(6)的物品掛在掛桿(3)上或擺放在衣帽柜的 柜體（1)內(nèi)，柜體（1)內(nèi)設(shè)置的RFID讀寫器(5)定時掃描防塵袋上的RFID標簽(6)并計算獲得 RFID標簽(6)的位置信息，通過驅(qū)動裝置(8)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)天線（7)掃描接收柜內(nèi)RFID標簽(6)， 再將此信息傳輸?shù)椒?wù)系統(tǒng)，通過服務(wù)系統(tǒng)的存儲器進行存儲同時通過服務(wù)器的顯示器進 行顯示，服務(wù)系統(tǒng)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(wù)系統(tǒng)受到信息終端(4)的控制。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的RFID讀寫器獲 得的信號強度線RSSI均采用下述公式計算：由于RFID讀寫器獲得的信號強度線RSSI是一 個橢圓，對于二維情況下表示為：公式一 公式一中的ax與測量的信號強度RSSI成線性關(guān)系，因此利用測得的RSSI可以計算得到 橢圓長軸ax，所以對于固定的RFID天線，ay/ax可以作為一個常數(shù)處理。 由于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(guān)，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簽的位置。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的RFID標簽隨著旋 轉(zhuǎn)天線(7)的角度變化下的信號強度也發(fā)生變化，取測量結(jié)果中最大值可以得到標簽信號 強度最大處的角度α和信號強度值RSSI; 實際測量中，測距模型則可以采用簡化公式： RSSI = -10nlgd-A 公式二 式中A為服從高斯分布的隨機數(shù)。由公式二可知，在測得RSSI后，可以推算出RFID標簽 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簽位置。 令天線旋轉(zhuǎn)，測量天線角度變化時不同的標簽信號強度，取信號強度最大值RSSI及其 對應(yīng)的角度α，使用公式二可以計算得到RFID標簽與旋轉(zhuǎn)天線的直線距離d，則標簽位置為： x = dsina，y = dcosa 公式三。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是： 在天線角度為0°時測量標簽的RSSI值得到長軸rl，然后轉(zhuǎn)動RFID天線到角度a，再測 量標簽的RSSI值得到橢圓長軸r2,可以通過公式推導(dǎo)得到標簽的位置。 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(lián)立公式四和公式五求得的交點坐標(x，y)即為標簽所在的位置。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:服務(wù)系統(tǒng)包括定時器 啟動，控制RFID讀寫器(5)掃描衣帽柜中的RFID標簽(6)，掃描到RFID標簽(6)后記錄，并與 服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中的位置信息進行更新與替換。10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜，其特征是:所述的信息終端(4) 包括帶有單片機的微處理器或智能手機或掌上電腦。
【專利摘要】基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜。本發(fā)明涉及一種基于旋轉(zhuǎn)天線的智能衣帽柜。所述的衣帽柜本體包括柜體(1)、柜門(2)與掛桿(3)，所述的柜門(2)安裝在所述的柜體(1)上，所述的柜體(1)的頂面設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(8)，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(8)上連接旋轉(zhuǎn)天線(7)，所述的驅(qū)動裝置(8)的下端連接RFID讀寫器(5)，所述的RFID讀寫器(5)鑲嵌在所述的柜體(1)的頂面，所述的RFID讀寫器(5)配合所述的RFID標簽(6)使用，所述的RFID標簽(6)設(shè)置在所述的物品(9)上，所述的柜體(1)內(nèi)安裝所述的掛桿(3)，所述的柜門(2)上安裝有信息終端(4)。本發(fā)明用于智能衣帽柜。
【IPC分類】A47B61/00, A47B61/04, H01Q1/22
【公開號】CN105708162
【申請?zhí)枴緾N201610206407
【發(fā)明人】鮑天翼
【申請人】鮑天翼