基于RFID的智能餐盤

薛敏 趙倩

【摘要】本設計的目的是解決目前學校餐廳排隊取餐和結算等候時間過長，以及人工算賬會出錯的問題。因此，本人提出了一個基于RFID技術的智能餐盤系統(tǒng)的解決方案。該系統(tǒng)設計主要包括以下幾個模塊：RFID標簽識讀、顯示消費金額、與校園卡的數(shù)據(jù)庫連接并扣除相應的金錢。該系統(tǒng)可以減少學生和教工等待的時間，具有速度快、核算準、方便衛(wèi)生的特點。

【關鍵詞】RFDI射頻識別技術；數(shù)據(jù)庫；結算

無論是高中還是大學學校內(nèi)的人口都比較多，因為餐廳的飯菜價格實惠且有安全保障所有80%以上的人選擇去餐廳就餐，短時間內(nèi)餐廳的人流量很大，傳統(tǒng)的取餐模式效率較低，排隊等待時間較長。RFID（Radio Frequency Identification）即射頻識別技術可以通過無線電信號來識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，簡單實用無需人工干預，可以在各種環(huán)境下工作不怕油漬等污染物。

一、智能餐盤的基本組成

（一）RFID技術

RFID是一種通信技術，可以通過無線電信號識別特定的目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新興自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。RFID技術可以識別高速運動的物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

（二）組成及工作原理

標簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。我們選擇無源電子標簽，它內(nèi)置于餐具的底部，這類標簽只能被動地在有效范圍內(nèi)被解讀器讀取，以便準確地產(chǎn)生商品價格和其他各類信息。電子標簽中存儲的信息具有長久有效、多重加密、與后臺數(shù)據(jù)庫保持同步等優(yōu)點。

讀寫器（Reader）：讀寫器又稱閱讀器、編程器等，是讀取和寫入電子標簽信息的設備。

天線（Antenna）：一種以電磁波形式發(fā)射或接收射頻信號的裝置，一種能將電流信號轉變?yōu)殡姶挪ɑ蛘邔⒔邮艿碾姶挪ㄞD換為電流信號的裝置。

計算機（computer）：使讀寫器可以與后臺數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)同步。

RFID技術的基本工作原理：標簽進入磁場后，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送除存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，或者由標簽主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽），閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)的處理。如圖1所示。（三）特點射頻識別系統(tǒng)最重要的優(yōu)點是非接觸式識別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環(huán)境的閱讀標簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒。

（四）讀寫器與數(shù)據(jù)庫的同步

校園卡只有一個序列號。讀卡后讀寫器會聯(lián)網(wǎng)從后臺獲取賬戶余額然后顯示出來，讀卡器扣除金額后又在后臺數(shù)據(jù)庫中保存一條消費記錄，然后在前臺顯示卡里剩余的金額。

二、細節(jié)設計

在所有的碗碟等用來盛放食物的餐具里嵌入一塊電路芯片即標簽，在計算機系統(tǒng)中寫入食物的名稱和食物的價格，里面的芯片經(jīng)過讀寫器時，通過讀寫器對餐具里的電路芯片上的信息進行非接觸式的讀寫操作。天線采用讀寫器天線內(nèi)置于讀寫器中。

讀寫器采用固定讀寫器，分為等候區(qū)和結算區(qū)，等候區(qū)有請放入餐盤字樣，結算區(qū)界面上顯示食物的名稱數(shù)量以及單價和總價。校園卡放在讀寫器上后顯示余額。結算結束后顯示解算成功字樣。只需有一個管理人員在結算區(qū)管理秩序即可。結算過程的流程圖如圖2。

三、結語

隨著社會的進步和科技的發(fā)展，生活節(jié)奏加快，人們對智能化的要求不斷提高，RFID具有閱讀數(shù)據(jù)極快，可一次識別多個信息，抗污染和適應環(huán)境的能力強等優(yōu)點。但是目前制約射頻識別系統(tǒng)發(fā)展的主要問題是不兼容的標準。射頻識別系統(tǒng)的主要廠商提供的都是專用系統(tǒng)。此設計不僅可以用于食堂，還可用于像肯德基、麥當勞這樣的快餐店?？梢源蟠罂s減顧客等待的時間，提高了就餐效率。