基于無線射頻標簽技術的冰箱的制作方法

專利名稱：基于無線射頻標簽技術的冰箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及冰箱，尤其涉及一種基于無線射頻標簽技術的冰箱。
背景技術：
射頻識別技術(RFID，即Radio Frequency Identification)是從20世紀80年代開始逐步走向成熟的一項自動識別技術，由于它能利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數據而達到識別目的，所以被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理、防偽甚至軍事等眾多領域。
例如，將射頻識別技術應用到商業自動化方面，形成用于超市、大賣場使用的射頻識別系統。該類射頻識別系統一般電子標簽(tag)、至少一個數據讀寫裝置(reader)和主機組成。其中，電子標簽附著在各件商品的表面，其中保存有預定格式的與商品有關的特征數據，例如商品名、單價、批號、生產日期、保質期等。數據讀寫裝置包括RFID收發單元，通過RFID收發單元感應式讀取一定距離范圍內的電子標簽中保存的特征數據，并將特征數據傳遞至主機。主機通過接口或網絡連接數據讀寫裝置，用于實現對商品特征數據的采集、處理和遠程傳送等管理功能。使用該套系統，可自動進行商品的倉儲、統計、結算、清貨等。
在未來的幾年內，RFID(無線射頻標簽技術)必將在物流、倉儲等方面得到廣泛應用。隨著智能家電的普及，RFID和智能家電的結合形成對家庭商品的智能管理將是家電發展的趨勢。

發明內容
因而，在這種背景下產生了本發明，其目的是提供一種基于RFID技術的冰箱，可對存儲于其內的帶有RFID標簽的商品進行查詢、統計。
根據本發明的基于RFID技術的冰箱包括無線射頻標簽讀取單元，用于讀取冰箱中每個帶有無線射頻標簽的商品的所述無線射頻標簽信息；處理單元，接收來自所述無線射頻標簽讀取單元的無線射頻標簽信息，對所述無線射頻標簽信息進行處理；輸出單元，用于向外部輸出經所述處理單元處理后的信息。
本發明的基于RFID技術的冰箱可以利用RFID技術，使用戶實時和準確地了解冰箱內的商品儲藏情況及使用情況，并可實現遠程的智能管理，因此具有良好的應用前景。


圖1是根據本發明的一個實施例的冰箱的RFID單元的結構示意圖；圖2是根據本發明的一個實施例的冰箱的RFID讀取單元的工作流程圖；圖3是根據本發明的一個實施例的冰箱的對冰箱內過期商品進行查詢的流程圖；圖4是根據本發明的一個實施例的冰箱的對冰箱內用完商品進行查詢的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細描述，這些描述和附圖僅僅是為了使本領域的技術人員能夠理解和具體實施本發明而提供的一些特定的方案，而不是對本發明范圍的限制。
需要說明，在本說明書中，術語“冰箱”不僅指家庭使用的冰箱，其含義應包括用于運輸、倉儲等的各種以低于常溫的方式冷藏或冷凍保存商品的設備，例如冷柜、大型冷藏庫等。術語“商品”也不僅指經過加工制造的或在市場銷售的產品，而是包括各種適宜于以冷凍、冷藏、或常溫環境以及其它特定方式儲藏的物品。
根據本發明的基于RFID的智能冰箱是RFID技術和智能冰箱的一種組合應用。可以對放入其中的帶有RFID標簽的商品進行統計、查詢。RFID標簽記錄有商品名稱、包裝單位、生產日期和保質期等特征信息。
圖1示出了根據本發明的一個實施例的冰箱的RFID單元的組成示意框圖。如圖1所示，在該RFID單元包括處理單元1、輸入單元2、存儲單元3、RFID讀取單元4、和輸出單元5。
RFID讀取單元4可采用現有技術來實現。例如中國專利01239435.1“電子標簽讀寫器”所提供的一種電子標簽讀寫器。在中國專利00119565.4“商品網絡掃描防偽系統及其電子識別標簽”中也公開了將電子標簽用于商品防偽管理的一種應用方案。上述專利文獻均結合在本說明書中作為參考。在本發明中，冰箱中的商品上的RFID標簽就是該商品在工廠制造過程中貼上的、帶有商品固有信息的電子標簽。該RFID標簽在商品的運輸、倉儲、販賣過程中都起到標識商品的作用，該標簽中的信息是遵循特定的標準的(例如EPC、Ubiquitouscode和ISO-18000系列標準)。因此，各個不同商品所攜帶的RFID標簽都是統一格式的。可以定期、或在每次開、關冰箱門時讀取冰箱中所有商品的RFID標簽信息，并把讀到的每條RFID信息傳送給處理單元1。
處理單元1對RFID標簽信息進行解碼和對數據進行處理，在本實施例中采用微控制器(MCU)實現，例如單片機。
輸入單元2可采用如鍵盤、滑塊和/或觸摸屏等，用于由操作者從外部輸入控制所述處理單元1的命令，如查詢所有商品的命令、查詢過期商品的命令、查詢用完的商品的命令以及修改工作流程(周期、時間等)的命令等。
存儲單元3主要用于存儲RFID標簽信息，可以是常用的隨機存取存儲器(RAM)，其中可以采用數據庫的方式來儲存讀取的RFID信息，存儲單元3可在所述處理單元1的控制下進行讀寫操作。
輸出單元5在處理單元1的控制下，將處理單元1的處理結果信息向外部輸出，例如用于告知用戶冰箱內存放的商品的信息。輸出單元5可以是液晶顯示器(LCD)等，還可以配有聲音報警的裝置如喇叭等。
根據本發明的基于RFID的冰箱還可以包括網絡連接單元，例如內置或外置的網卡和/或調制解調器等，這些技術是本領域技術人員公知的技術，只要能夠完成與網絡的連接即可，因而本文不予贅述。在這種情況下，輸入單元2還可以更廣義地包含用于通過網絡或短信接收用戶所發出指令的數據接收單元。通過網絡連接單元將冰箱中的商品信息及清單發送給用戶，或應答用戶由網絡傳來的查詢命令，向用戶報告商品信息，發送商品清單。
根據本發明的基于RFID的冰箱還可以包括短信單元，可向外部發送短信。將短缺商品、商品信息或清單，在預定時間、預定狀態下發送給用戶的移動通訊裝置。優選地短信單元和網絡連接單元都在處理單元1的控制下工作。
短信單元可以采用現有的短信發送器件組成，例如采用Siemens TC35模塊，可工作于GSM網絡；采用Wavecom WISO2C模塊，可以工作于GSM網絡和GPRS網絡；還可以采用UbiNeticsGM400/GM401，也可以工作于GSM網絡和GPRS網絡；還可以采用其他模塊，以適應CDMA等其他無線網絡。短信由處理單元1根據數據庫中的商品信息編輯而成，然后由處理單元1發送給短信發送器件，由其通過網絡連接單元與無線通信網絡連接并發送到預定的手機號碼或接收方的其它預定設備上。而在接收到用戶通過網絡發出的指令時，依據預定的格式分析指令數據的內容，將其解釋成相應的操作指令，傳送至處理單元1，以控制RFID單元內部的其他模塊做出相應操作。
在本發明的優選實施方案中，為冰箱中的商品設計有數據庫，數據庫中含有兩個表單SINGLE表單、TOTAL表單。其中SINGLE表單中的字段與RFID標簽中的信息基本對應，TOTAL表單中則保存所需要的統計信息。
在該數據庫的一種示例結構中，當RFID標簽記錄有商品名稱、包裝單位、生產日期和保質期等特征信息，而希望統計商品的數量信息時，所述的SINGLE表單和TOTAL表單如表1-1、1-2所示。SINGLE表單以冰箱中的每個RFID為一條記錄。TOTAL把“商品名稱”和“包裝單位”都相同的商品歸為一條記錄。
表1-1數據庫表單SINGLE

表1-2數據庫表單TOTAL

圖2示出了RFID讀取單元4讀取冰箱中商品的RFID信息的一個實施例的流程，該流程基于上述的兩個表單。
如圖2所示，RFID讀取單元4定期自動執行或在開\關冰箱門后自動執行RFID信息的讀取。自動執行可通過時鐘計時實現自動控制。由于現有的冰箱在開關門時一般通過照明燈開關或其他感應器進行控制，每次開關門都會引起照明燈的開啟或關閉。因此，本發明的RFID讀取單元4可利用該照明燈的開關信號作為引發讀取商品信息動作的信號。
此外，RFID讀取單元4的信息讀取還可由處理單元1根據用戶輸入命令的控制進行。
RFID讀取單元4具體的讀取操作方法可以與前文現有技術中所引述的專利文獻中的方法相同。
在讀取時，處理單元1首先將TOTAL表單中上次讀取時的數量保存為上上次讀取時的數量，并將上次讀取時的數量清空，用于保存此次讀取的結果(步驟201)。
然后，如步驟202所示，將SINGLE表單中的記錄清空，用于保存此次讀取的數據。
隨后，RFID讀取單元4將冰箱中所有商品的RFID標簽的信息讀到緩存區(步驟203)。緩存區可以使用存儲單元3，也可使用處理單元1中的緩存器。
之后，處理單元1(MCU)讀取緩存區中的RFID信息，并解碼(步驟204)，然后在SINGLE表單中創建相應的記錄(步驟205)并根據例如商品名稱和/或包裝單位搜索TOTAL表單(步驟206)。隨后，如步驟207、208、209所示，判斷TOTAL表單中有無符合搜索條件的記錄，如果沒有相符合的記錄，則創建新的記錄，如存在相符合的記錄，則在該記錄中進行數量合計(例如在原數值的基礎上加1)，上述過程被重復直至讀完緩沖區中的所有RFID信息。
在讀取RFID信息的操作完成后，可立即執行或依據輸入的命令而進行查詢。依據RFID標簽中的信息，本發明的冰箱可支持對冰箱中商品的統計查詢和分類統計查詢，例如某種商品的總量、某種商品在某段時間(例如RFID標簽中信息的讀取間隔時間)中的消耗量等。圖3和圖4示出了過期商品和將過期商品的查詢流程以及用完商品的查詢流程。
如圖3所示，首先讀取SINGLE表單的一條記錄(步驟301)，獲取“生產日期”和“保質期”進行計算(步驟302)，并在步驟303中判斷商品是否過期，如果商品已過期，則在輸出單元的過期商品欄中輸出(步驟304)，如果商品未過期，則在步驟305進一步判斷是否快要過期，如果快要過期則在輸出單元的將要到期商品欄中輸出(步驟306)，上述過程被重復直至SINGLE表單中的全部記錄被讀完(步驟307)。其中，術語“快要過期”是指現在的時間與商品過期時間的差值少于一定的數量，是一個規定值，優選地，是指現在的時間與商品的生產日期的差值小于保質期但大于3/4的保質期的時間。顯然，這個3/4只是一個假設值，這個值的大小可以自由設定。
當然，上述對已過期商品和將要過期商品，也可以不直接輸出，而是保存在存儲單元3中，或進行進一步的處理(如分類統計等)再進行輸出。
如圖4所示，在對用完商品進行查詢時，首先讀取TOTAL表單的一條記錄(步驟401)，判斷其數量1是否為0(步驟402)，如果為0(即判斷為“是”)，則將這條記錄的商品名稱輸出到用完商品欄。否則(即判斷為“否”)，則判斷是否已是最后一條記錄(步驟404)，如是最后一條記錄則結束查詢，否則重復上面的記錄。
例如，冰箱中現有的商品如下盒裝牛奶2盒，商品號分別是00000001和00000010(需要說明，這里商品號只是一個例子，實際上位數很長)，生產日期分別是2004年3月18和2004年4月15日，保質期30天。
瓶裝牛奶1瓶，商品號00000011，生產日期2004年4月16日，保質期4天。
瓶裝啤酒4瓶，商品號分別是00010001、00010010、00010011和00010100，生產日期都是2004年2月20日，保質期180天。
聽裝啤酒2聽，商品號分別是00100001和00100010，生產日期都是2003年10月18日，保質期180天。
工作流程可以每天自動執行一次，在2004年4月19日執行后的兩個表單的內容如表2-1、2-2。
表2-1 SINGLE表單的記錄

表2-2 TOTAL表單的記錄

可以根據上述的表系統通知用戶商品號為00000001的盒裝牛奶、商品號為00100001和00100010的聽裝啤酒過期了，瓶裝牛奶00000011快要過期了，而盒裝酸奶等沒有了。
根據以上的附圖和優選實施例對本發明的詳細說明，本領域的技術人員顯然可以對本發明進行改進、添加和替換，這些改進、添加和替換都應包含在本發明的權利要求所限定的專利保護范圍之內。
權利要求
1.一種基于無線射頻標簽技術的冰箱，其特征在于包括無線射頻標簽讀取單元，用于讀取冰箱中帶有無線射頻標簽的商品的所述無線射頻標簽信息；處理單元，接收由所述無線射頻標簽讀取單元讀取的無線射頻標簽信息，對所述無線射頻標簽信息進行處理；和輸出單元，用于輸出經所述處理單元處理后的信息。
2.根據權利要求1所述的冰箱，其特征在于，進一步包括存儲單元，所述存儲單元受所述處理單元的控制，用于存儲所述處理單元的處理結果數據，所述處理單元可以讀取并處理所述存儲單元中的信息。
3.根據權利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述輸出單元包括發聲裝置、顯示屏幕、或者通過網絡或者短信輸出的數據輸出單元。
4.根據權利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述無線射頻標簽讀取單元定期、或在每次開關冰箱門時、或根據用戶指示讀取所述無線射頻標簽信息。
5.根據權利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述處理單元進一步生成冰箱中商品的統計信息和/或分類統計信息。
6.根據權利要求1-5任一項所述的冰箱，其特征在于，進一步包括輸入單元，所述輸入單元用于由操作者輸入控制所述處理單元的命令。
7.根據權利要求6所述的冰箱，其特征在于，所述輸入單元是鍵盤、按鈕、滑塊和/或觸摸屏，或者是用于通過網絡或短信接收用戶所發出指令的數據接收單元。
8.根據權利要求1-5任一項所述的冰箱，其特征在于，進一步包括網絡連接單元，所述處理單元通過所述網絡連接單元與遠程用戶或控制單元進行交互。
9.根據權利要求1-5任一項所述的冰箱，其特征在于，進一步包括短信單元，在所述處理單元的控制下，所述短信單元用于向遠程用戶發送與所述冰箱內所儲藏商品相關的信息。
10.根據權利要求1-5任一項所述的冰箱，其特征在于，所述商品的無線射頻標簽技術標簽中包含商品的生產日期信息和/或保質期信息，并且所述處理單元進一步可生成冰箱中商品的過期商品和/或即將過期商品的統計信息。
全文摘要
本發明公開了一種基于無線射頻標簽技術的冰箱，所述冰箱中儲藏的商品都有一個無線射頻標簽，所述冰箱包括無線射頻標簽讀取單元，用于讀取冰箱中帶有無線射頻標簽的商品的所述無線射頻標簽信息；處理單元，接收來自所述無線射頻標簽讀取單元的無線射頻標簽信息，對所述無線射頻標簽信息進行處理；輸出單元，用于向外部輸出經所述處理單元處理后的信息。本發明的冰箱結合了RFID(無線射頻標簽技術)，在物流、倉儲等方面有廣泛的應用前景。
文檔編號G06K7/10GK1691049SQ20041003727
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月30日 優先權日2004年4月30日
發明者范新運 申請人:深圳市朗科科技有限公司