一种图书馆门禁系统

阅读：评论：0

1.本实用新型属于图书馆技术领域，尤其涉及一种图书馆门禁系统。

背景技术：

2.目前数字化图书馆的书内嵌有一个电子标签，每次借阅或者归还图书都需进行登记，此时会在标签内写入相应数据，标签数据人眼不可见，当出现人流量过大或者登记设备故障等情况时，很难保证借阅的图书都已进行登记；此外，人为将未登记的图书私自带出管理区域的现象也时有发生。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提出了一种图书馆门禁系统，包括：高频rfid装置、单片机控制器、数据上传装置、云服务器、红外遥控装置和屏幕显示装置；
4.所述高频rfid装置包括高频rfid读写模块和多个外置天线，高频rfid读写模块通过自身的天线接口与外置天线相连，每两个相对设置的天线组成一个通道；高频rfid读写模块采用indy r2000系列模块，通过天线传递指令信息，用以读取图书内电子标签的id号和epc号，通过串口将数据发送给单片机；
5.所述单片机控制器通过读取所述rfid高频装置传递过来的数据，判断检测到的图书是否已完成登记，如果有未登记图书，则通过数据上传装置将图书信息及检测到该图书的通道号信息发送到云服务器，给管理系统提供实时数据；
6.所述数据上传装置包括wifi传输模块无线ap，wifi传输模块通过串口与单片机相连；
7.所述红外遥控装置由红外接收头和红外遥控器组成，遥控器通过io口与单片机控制器连接；
8.所述屏幕显示装置由液晶显示屏构成，液晶显示屏通过io与单片机控制器相连。
9.进一步的，所述单片机主控芯片采用stm32f103系列芯片，给所述高频rfid读写模块发送读标签指令，接收并处理所述rfid模块返回的标签数据。
10.进一步的，数据上传装置由wifi模块、无线ap组成，单片机控制器通过数据上传装置与云服务器通信；wifi模块采用esp32系列模块，与对应无线ap建立连接，通过tcp/ip协议将数据发送给云服务器，基于云服务器构建的管理系统显示报警图书的类型和数量、报警通道编号和异常标签数量。
11.进一步的，系统还包括显示屏，所述显示屏采用2.4寸oled液晶显示屏。
12.进一步的，红外遥控装置通过红外遥控接收头接收遥控器发的信息，通过io口发送给单片机进行处理。
13.进一步的，所述天线采用长条形线极化天线。
14.进一步的，所述云服务器为在阿里云、新浪云、华为云、腾讯云、亚马逊云平台之一上构建的服务器。
15.本实用新型的有益效果如下：
16.1)多标签检测：本装置能够读取标签的id号，当有同一批次的图书(标签epc号相同)时，也可以准确判断范围内标签的数量；
17.2)检测到未登记标签号，可实时显示在屏幕上，并上传给云服务器，便于相关管理人员对其进行处理；
18.3)成本低廉：当有多个通道需要检测时，只需打开模块对应的天线，并在通道处安装该天线即可，无需使用多套设备，大大降低了成本；
19.4)反应灵敏：只要天线范围内有标签，就可以立即检测到并进行处理。
附图说明
20.图1本实用新型的总体结构框图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。
22.针对背景技术中的问题，本实用新型设计了一种图书馆门禁装置，自动检测未登记过的图书，将信息上传到云服务器并报警。
23.本门禁检测系统由单片机控制器、高频rfid装置、数据上传装置、显示屏和红外遥控装置构成，结构图如图1所示。高频rfid装置包括高频rfid读写模块和多个天线，每个通道上安装两个天线；高频rfid读写模块采用indy r2000系列模块，通过天线传递指令信息，用以读取图书内电子标签的id号和epc号，通过串口将数据发送给单片机控制器。该装置通过rfid模块不断读取标签内的数据信息，单片机控制器对读取到的数据信息进行处理，当读取到一个或多个未登记过的图书数据时，单片机控制器会通过wifi模块将所有未登记过的图书数据上传，同时进行报警并在显示屏上显示具体通道和未登记图书数量。单片机控制器判断是否有未登记的图书，只需要对图书的标签的状态位进行判断，如果位借阅状态则为已经登记，若位在库状态，则该图书未登记。由于该处理流程只需要进行比较操作，该操作为现有技术，现有的门禁系统中已经存在该技术，如图书归还时，管理员通过图书管理系统手动使用扫描仪扫描图书标签后，管理系统比较该标签是否存在库，再进行归还设置，故该操作不涉及对软件的改进。
24.高频rfid装置的工作原理是：单片机给高频rfid读写模块发送读标签的指令，模块读取标签的id和epc存储区的数据，id区数据是标签的唯一id号，当出现同一批次的标签(epc号相同)时，通过读取该id号可以准确判断范围内的标签数量；epc区域数据可由用户自定义，图书登记就是在epc区域内写入数据，单片机通过读取模块传递过来的epc区域内的数据，即可判断检测到的图书是否已完成登记；模块的所有天线可按一定时间自动切换，也可以根据设置打开相应天线，对应的通道即可进行标签检测。
25.高频rfid装置由rfid读写模块和天线组成，与单片机控制器进行通信。高频rfid读写模块采用indy r2000系列模块，通过天线传递指令信息，用以读取图书内电子标签的id号和epc号，通过串口将数据发送给单片机；天线采用长条形线极化天线，可以较好地调节读取范围，防止出现漏读误读的情况。
26.单片机主控芯片采用stm32f103系列单片机，给高频rfid读写模块发送读标签指令，接收并处理rfid模块返回的标签数据。
27.数据上传装置由wifi模块、无线ap组成，实现单片机与云服务器的通信。wifi模块采用esp32系列模块，与对应ap建立连接，通过tcp/ip协议将数据发送给云服务器。数据上传装置的工作原理是：wifi模块首先通过配置入网，再通过ap节点与云服务器建立连接，连接成功后单片机可将报警数据上传到云服务器。云服务器的屏幕显示部分可以直观地显示具体通道的异常以及异常标签数量。
28.管理人员可以在云服务器上位机界面看到报警图书的类型和数量，在门禁报警后可以及时进行处理。本实用新型中的云服务器仅将接收的数据在上位机界面进行显示，不对数据进行进一步的处理，该技术中的tcp/ip协议为通信技术领域非常成熟的技术，将数据显示在显示器中为计算机技术领域基础技术，不涉及对软件技术的改进，已经广泛应用于本实用新型的技术领域中。
29.在门禁系统的通道附近还设置有显示屏，采用2.4寸oled液晶显示屏，可以具体显示某一个通道是否检测到未登记的标签，若有则显示异常，并会显示累计检测到的异常标签数。
30.红外遥控装置具有设置rfid模块的功能参数、设置各个通道检测到异常后的显示及报警时间、清除原有wifi连接数据及恢复出厂设置等功能。
31.红外遥控装置通过红外遥控接收头接收遥控器发送的信息，通过串口发送给单片机进行处理。该部分具有设置rfid模块的初始参数功能，比如：天线的开通与关闭，并具体设置对应天线的功率等；可设置各个通道检测到异常后的显示及报警时间的功能；具有清除原有的wifi连接数据及恢复出厂设置等功能。恢复出厂设置和清除数据为现有技术，在手机等移动设备上已经有成熟应用，本使用新型此部分不涉及对软件技术的改进。初始数据的设置也是本领域的现有技术，一般的遥控器都有数据设置功能，如空调遥控器可以设置开机的初始温度等，因此本实用新型此部分不涉及对软件技术的改进。
32.本实用新型的改进在于将现有的红外遥控装置、显示屏、rfid模块、天线、云服务器、wifi模块集成为一个整体系统，实现图书馆rfid标签的自动读取和门禁功能，不涉及对单独的红外遥控装置、显示屏、rfid模块、天线、云服务器、wifi模块进行软件改进。
33.本实用新型的有益效果如下：
34.1)多标签检测：本装置能够读取标签的id号，当有同一批次的图书(标签epc号相同)时，也可以准确判断范围内标签的数量；
35.2)检测到未登记标签号，会实时显示在屏幕上，并上传给云服务器，便于相关管理人员对其进行处理；
36.3)成本低廉：当有多个通道需要检测时，只需打开模块对应的天线，并在通道处安装该天线即可，无需使用多套设备，大大降低了成本；
37.4)反应灵敏：只要天线范围内有标签，就可以立即检测到并进行处理。
38.本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。本文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本技术中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“x使用a或b”意指自然包括排列的任意一个。即，如果
x使用a；x使用b；或x使用a和b二者，则“x使用a或b”在前述任一示例中得到满足。
39.而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。
40.本实用新型实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以多个或多个以上单元集成在一个模块中。
41.综上所述，上述实施例为本实用新型的一种实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、代替、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种图书馆门禁系统，其特征在于，包括：高频rfid装置、单片机控制器、数据上传装置、云服务器、红外遥控装置和屏幕显示装置；所述高频rfid装置包括高频rfid读写模块和多个外置天线，高频rfid读写模块通过自身的天线接口与外置天线相连，每两个相对设置的天线组成一个通道；所述高频rfid读写模块采用indy r2000系列模块，通过天线传递指令信息，用以读取图书内电子标签的id号和epc号，通过串口将数据发送给单片机；所述单片机控制器通过读取所述rfid高频装置传递过来的数据，判断检测到的图书是否已完成登记，如果有未登记图书，则通过数据上传装置将图书信息及检测到该图书的通道号信息发送到云服务器，给管理系统提供实时数据；所述数据上传装置包括wifi传输模块无线ap，wifi传输模块通过串口与单片机相连；所述红外遥控装置由红外接收头和红外遥控器组成，遥控器通过io口与单片机控制器连接；所述屏幕显示装置由液晶显示屏构成，液晶显示屏通过io与单片机控制器相连。2.根据权利要求1所述的图书馆门禁系统，其特征在于，所述单片机主控芯片采用stm32f103系列芯片，给所述高频rfid读写模块发送读标签指令，接收并处理所述高频rfid读写模块返回的标签数据。3.根据权利要求1所述的图书馆门禁系统，其特征在于，数据上传装置由wifi模块、无线ap组成，单片机控制器通过数据上传装置与云服务器通信；wifi模块采用esp32系列模块，与对应无线ap建立连接，通过tcp/ip 协议将数据发送给云服务器，基于云服务器构建的管理系统显示报警图书的类型和数量、报警通道编号和异常标签数量。4.根据权利要求1所述的图书馆门禁系统，其特征在于，系统还包括显示屏，所述显示屏采用2.4寸oled液晶显示屏。5.根据权利要求1所述的图书馆门禁系统，其特征在于，红外遥控装置通过红外遥控接收头接收遥控器发的信息，通过io口发送给单片机进行处理。6.根据权利要求1所述的图书馆门禁系统，其特征在于，所述天线采用长条形线极化天线。7.根据权利要求1所述的图书馆门禁系统，其特征在于，所述云服务器为在阿里云、新浪云、华为云、腾讯云、亚马逊云平台之一上构建的服务器。

技术总结

本实用新型公开了一种图书馆门禁系统，包括高频RFID装置、单片机控制器、数据上传装置、云服务器、红外遥控装置和屏幕显示装置；高频RFID装置包括高频RFID读写模块和多个外置天线，单片机控制器通过串口向高频RFID读写模块发送读写指令，高频RFID读写模块返回的数据通过串口发送给单片机控制器；单片机控制器通过串口读取到RFID高频装置传递过来的数据后，判断检测到的图书是否已完成登记，如果有未登记图书，则通过数据上传装置将信息发送到云服务器。本实用新型可批量读取标签，反应灵敏，只要天线范围内有标签，就可以立即检测到并进行处理；通过无线遥控器设置工作参数，操作方便。操作方便。操作方便。