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的解決方案。該系統設計主要包括以下幾個模塊：RFID標簽識讀、顯示消費金額、與校園卡的數據庫連接并扣除相應的金錢。該系統可以減少學生和教工等待的時間，具有速度快、核算準、方便衛生的特點。

【關鍵詞】RFDI射頻識別技術；數據庫；結算

無論是高中還是大學學校內的人口都比較多，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，短時間內餐廳的人流量很大，傳統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據，簡單實用無需人工干預，可以在各種環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據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。是20世紀80年代發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，它內置于餐具的底部，這類標簽只能被動地在有效范圍內被解讀器讀取，以便準確地產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、與后臺數據庫保持同步等優點。

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射或接收射頻信號的裝置，一種能將電流信號轉變為電磁波或者將接受的電磁波轉換為電流信號的裝置。

計算機（computer）：使讀寫器可以與后臺數據庫進行數據同步。

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

（四）讀寫器與數據庫的同步

校園卡只有一個序列號。讀卡后讀寫器會聯網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據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，在計算機系統中寫入食物的名稱和食物的價格，里面的芯片經過讀寫器時，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置于讀寫器中。

讀寫器采用固定讀寫器，分為等候區和結算區，等候區有請放入餐盤字樣，結算區界面上顯示食物的名稱數量以及單價和總價。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展，生活節奏加快，人們對智能化的要求不斷提高，RFID具有閱讀數據極快，可一次識別多個信息，抗污染和適應環境的能力強等優點。但是目前制約射頻識別系統發展的主要問題是不兼容的標準。射頻識別系統的主要廠商提供的都是專用系統。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。可以大大縮減顧客等待的時間，提高了就餐效率。