一种基于RFID技术的冰柜的制作方法

本发明属于电子标签信息读取技术领域，具体涉及一种基于RFID技术的冰柜。

背景技术：

随着RFID技术的日渐成熟、稳定，其应用环境的灵活、稳定、可靠、实时等特点，使得该技术的应用前景更加广泛并贴近人们生活；采用RFID系统的无人超市、无人看管的售卖设备应用将越来越广泛，无人超市的兴起将使得无人冰柜等设备的应用成为是必然，本专利开发之天线部署方案具有架构简单、安装方便、覆盖范围广等诸多有点，随着科技发展需要及无人超市、无人冰柜售卖机的兴起，本专利完全可以应用到无人冰柜设备，无人超市、无人货柜等需无人值守的售卖管理环境中。

历来RFID天线的布置均受到标签摆放方向、冰柜内电磁环境、标签所贴物品对信号的衰减、冰柜内部结构限制、冰柜结霜易造成电波信号杂散反射等等诸多不利因素影响，使得天线安装部署方案识别率降低，故常规布置方案如布置在商品底部设备成本较高，商品数量种类收到较大限制，而且不同的冰柜的机构不同，冰柜内部的环境对天线的使用也会造成影响，在现有的卧式冰柜内部布置天线时就存在金属屏蔽、低温结霜干扰、大量库存较大识别覆盖范围不够全面等问题。

技术实现要素：

为了解决现有的现有的卧式冰柜内部布置天线时就存在金属屏蔽、低温结霜干扰、大量库存较大识别覆盖范围不够全面等问题，本实用新型提供了一种基于RFID技术的冰柜。在冰柜底部、压缩机上方的天线部署方案，解决克服了卧式冰柜内部金属屏蔽、低温结霜干扰、大量库存较大识别覆盖范围不够全面等问题。

一种基于RFID技术的冰柜，其特征在于：它包括：冰柜、天线，所述的冰柜为卧式冰柜，它包括外壳体、内壳体、盖体；所述的内壳体的侧壁外表面上设有冷凝管；所述的内壳体的侧壁为金属屏蔽电磁材质；所述的内壳体的底部为ABS材质；所述的外壳体为有屏蔽效果材质；所述的盖体为具有电磁屏蔽功能的玻璃材质，所述的天线布置在冰柜内。

进一步的，所述的内壳体的设有压缩机容纳部，所述的压缩机容纳部呈阶梯状设置于内壳体底部的一端；所述的压缩机容纳部的容纳部侧壁为有屏蔽效果材质；所述的压缩机容纳部的容纳部上壁为ABS材质。

进一步的，所述的天线设置在内壳体的底部，位于外壳体与内壳体之间；所述的天线数量至少为三个；且其中一个天线位于压缩机容纳部的容纳部上壁下部，压缩机的上部。

进一步的，所述的天线为两个天线位于同一平面内的天线组合而成，且两个天线的辐射方向垂直，两个天线的波瓣覆盖角度相互交叉；所述的天线为圆极化天线。

本实用新型提供了一种基于RFID技术的冰柜，其特征在于：它包括：冰柜、天线，所述的冰柜为卧式冰柜，它包括外壳体、内壳体、盖体；所述的内壳体的侧壁外表面上设有冷凝管；所述的内壳体的侧壁为金属屏蔽电磁材质；所述的内壳体的底部为ABS材质；所述的外壳体为有屏蔽效果材质；所述的盖体为具有电磁屏蔽功能的玻璃材质，所述的天线布置在冰柜内。在冰柜底部、压缩机上方的天线部署方案，解决克服了卧式冰柜内部金属屏蔽、低温结霜干扰、大量库存较大识别覆盖范围不够全面等问题。可用于其他封闭、半封闭环境内，如试验房，各种常规试验箱内被试验部品的识别、仓库物品的盘点。

附图说明

图1为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜的截面结构图；

图2为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜的立体图；

图3为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法的一个单天线布局示意图；

图4为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法的两个单天线布局示意图；

图5为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法的三个单天线布局示意图；

图6为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法的三个单天线布局应用示意图；

图7为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法的单天线波瓣角度示意图；

图8为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法的单天线空间模型图；

图9为本实用新型一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法的天线三维波形图。

图10为本发明一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法的天线波形图

具体实施方式

实施例1：一种基于RFID技术的冰柜

请参见附图1-10，一种基于RFID技术的冰柜，所述的冰柜为卧式冰柜，它包括外壳体1、内壳体2、盖体3；

所述的内壳体2的侧壁25外表面上设有冷凝管4；

所述的内壳体2的侧壁25为金属屏蔽电磁材质；

所述的内壳体2的底部为ABS材质；

所述的外壳体1为有屏蔽效果材质如铁质外形、门或带屏蔽效能璃门防止RFID射频电波外泄；

所述的内壳体2与外壳体1之间填充有保温材料9

所述的内壳体2的设有压缩机容纳部21，所述的压缩机容纳部21呈阶梯状设置于内壳体底部的一端；

所述的压缩机容纳部21的容纳部侧壁211为有屏蔽效果材质；

所述的压缩机容纳部21的容纳部上壁212为ABS材质；

所述的盖体3为具有电磁屏蔽功能的玻璃材质；

所述的一种基于RFID技术的冰柜内部还设有天线6；

所述的天线6设置在内壳体2的底部，位于外壳体1与内壳体2之间；

所述的天线6数量至少为三个；且其中一个天线位于压缩机容纳部21的容纳部上壁212下部，压缩机的上部；

所述的天线6为两个天线位于同一平面内的天线组合而成，且两个天线的辐射方向垂直，两个天线的波瓣覆盖角度相互交叉；

所述的天线6为圆极化天线。

冰柜底部内壁采用ABS等电磁波可穿透之材质主要目的为最大程度使RFID天线之电波信号无阻碍覆盖冰柜内部；由于冰柜制冷温度传递需要，一般冰柜冷凝管均是基于冰柜内壁金属材质绕包四周环绕，由于冰柜开关门冰柜外空气湿度经过冰柜开门时接触到冷凝管绕包的金属内壁会产生结霜现象，是极不利于天线布置与安装的。故将冷凝管布置在内壳体2的侧壁25外表面上。

实施例2：一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法

请参见附图1-10，一种基于RFID技术的冰柜内部UHF频段天线的布置方法，它包括：

第一步：建立冰柜内部壳体和外部壳体的三维模型；

第二步：建立天线的波瓣角度图和天线三维覆盖模型图及天线波形图；

第三步：以冰柜内部壳体和外部壳体的中部空间作为天线放置点，将冰柜的盖体3、内壳体2的侧壁 25、压缩机容纳部21的容纳部侧壁211作为具有屏蔽效果的材质，计算得出各个天线的放置位置；并根据天线波瓣角度图和天线波形图，做天线视场的遮挡分析；

第四步：根据遮挡分析结果确立天线的布置位置；

第五步：对绝对死角位置增设天线；

所述的第二步，具体步骤为：

S021：首先建立单天线的空间模型图；

S022：根据天线波长与天线尺寸及波瓣角度与增益建立天线三维波形图；

S023：得出单天线的波瓣角度图和天线波形图及天线三维波形图。

所述的第三步，具体步骤为：

S031：将若干个单天线进行组合排列；

S032：将组合排列的双天线至于内壳体2的底部，位于外壳体1与内壳体2之间；

S033：计算得出各个天线的放置位置

S033：利用双天线的波瓣角度图和天线三维波形图及天线波形图模拟天线对冰柜内部的覆盖范围；

S034：标记未被覆盖的位置。

采用双天线部署后，波瓣覆盖角度相互交叉叠加，因此双天线的部署模式可以大幅度补充单天线无法覆盖的盲区、同时双天线信号存在叠加增强总输出信号现象，提升识别效率，识别率可以较大幅度提升，因此在本专利涉及卧式冰柜中采用双天线或多天线更有优势。

基于圆极化天线波瓣宽度70度的特性，在单天线无法覆盖到冰柜所有空间的欠缺下，采用两个天线布局方案则可完美解决该问题，即采用两个双天线后，原单天线无法覆盖的盲区可以分担给另一个天线去弥补，借此可解决单天线覆盖面欠缺问题。

应用于本专利之卧式冰柜，由于冰柜设备布局的限制，压缩机内嵌到冰柜的原则下会收缩进冰柜内部，即冰柜内部非对称无遮挡之长方体空间，因此在采用两个双天线布置时，可以覆盖之区域主要集中在天线中心旋转圆周70度直达范围；压缩机所占空间上方之标签商品成为该冰柜中天线直达波无法到达区域，即根据无线射频理论，二次反射波到达后会明显衰减，同时该二次波因为压缩机室的遮挡造成一定频率偏移，最终导致压缩机室上方之电子标签激活概率降低，同时激活之标签发射的信号也因为压缩机室的阻碍大大降低反馈效果，故此在本专利之冰柜中在冰柜压缩机室上方加装一个圆极化天线，以解决该区域其他天线识别盲区的问题。

将圆极化天线1、2分别布置于卧式冰柜底部，两天线相聚需满足天线之间波瓣宽度边界相互交叉覆盖；将天线3布置于卧式冰柜压缩机室正上方；所有天线振子置于水平向上位置(电磁波传导方向朝向电子标签)；根据天线波瓣宽度确定天线安装于冰柜底部内表面或沉入冰柜底面相应相应高度位置以满足70 度波瓣宽度全面覆盖冰柜内部空间的状态；

以上所述之天线部署方案便于安装，节约内部空间；在一般冰柜冷凝管集中在内壁四周，此布置方案天线布置位置在冰柜底部(无冷凝管、无金属物品遮挡)，故此方案降低冰柜设计开发、生产难度；因内部无金属遮挡物可大大提高识别率；得益于圆极化天线对于空间内标签识别的全面性，故对于RFID电子标签的排列、摆位没有特别严格的要求；可根据天线波瓣宽度确定天线安装于底部表面或嵌入；冰柜底面相应位置，形成一体化设计；所述方案RFID投入设备及资金投入大幅度降低。

以上天线布置方案可用于其他封闭、半封闭环境内，如试验房，各种常规试验箱内被试验部品的识别、仓库物品的盘点。

以上所述三天线部署方案，其RFID模块可以是多通道，在两个双天线覆盖面积不够时可扩展增加多路天线，目的以天线垂直中心轴向旋转一周70度波瓣覆盖范围，天线之间波瓣宽度临界点相互交叉覆盖，可进一步提升和保证天线覆盖面积内信号强度均匀，降低识别盲区，改善识别效果，同时可根据冰柜内面积以多天线矩阵式安装布局放置于冰柜内部。

以上所述天线在需要前提下可以为其他极化天线，如线极化天线，增益、波瓣宽度等数据可适当调整，以最大化覆盖识别区域保证电子标签识别效果。

经过所连接的RFID阅读器模块或监控设备通过网络接口链接到PC、PDA、手机等用户端、云端服务器，实现冰柜内的RFID标签产品识别、管理/盘库等。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。