【比赛优秀作品】基于RFID射频识别的无接触商品追溯系统 DF创客社区

本帖最后由 JIAJIA 于 2023-3-24 10:48 编辑

基于RFID射频识别的无接触商品追溯系统

作品来源：第四届全国青少年人工智能挑战赛-单片机创意智造专项赛优秀作品
参赛学生：浙江省诸暨市海亮高级中学徐雷力
指导老师：郦钰筠

项目概述

无人超市的一经推出，就获得很多人的关注。消费者被这样的“无人”噱头所吸引，试想下，没有烦人的导购，没有令人头疼的长队，购物的过程是多么欢快。还有些聪明人却看到了无人超市里面所蕴含的无限商机。用技术替代昂贵的人工劳动力。原先运营一家超市，即使再小，也需要两到三人才能运行起来，而新技术的出现，一个人便可以管控一个或者多个无人超市，极大地降低了经营成本。

很快无人超市的问题也暴露了出来：

1. 设施安装成本高；
2. 操作麻烦，需要录入顾客的各种信息，有隐私泄露隐患；
3. 商品上架后无过期预警，商品来源无法保障，消费者使用不放心。

本项目针对无人超市货物商品追溯问题提出一个合理且易于实施的解决方案。

功能简介

本项目由商品、顾客和控制中心三部分组成：

1. 商品部分：通过商品随身卡片记录了货物从生产到运输再到上架的过程中，关于该商品的生产日期，操作员、保质期、产地、运输时间、上架时间等信息。

2. 顾客部分：顾客可以通过手机或者读卡设备，无接触读取该商品的信息，判断商品是否过保质期、、之后还可以添加该商品的营养元素，注意事项、使用方法等信息，给顾客一个充足的购买评判依据，代替店员的作用。

3. 控制中心：控制中心在商品每次状态改变（生产、运输、上架、售出）之后，会将商品的所有信息进行收集、保存，从而可以进行商品过期预警、商品出入库管理、商品售出分析、通过上架频率，查看供应商的工作完成度；控制中心通过管理无人超市商品信息，通过大数据分析，得到关于商品、顾客和商品提供方的各方面的数据。

项目步骤

步骤1 单功能测试

1. 使用PN532 RFID读卡器实现读取UID号、读取内容、写入内容、格式化卡、加密卡等功能。

用SPI的方式连接到主控，测试读写卡功能。

2. 测试语音播报模块、oled屏幕等iic设备

3. 测试DS1302时钟模块，获取实时时间。

步骤2 代码编写，连接硬件，实现功能

硬件连接图

步骤3 算法优化

优化判断商品是否过期的算法：


if (data[1] == t1yr) //如果生产日期年和当前年数一样
     {
       if ((data[2] - t1mon) > data[4]) //比较是否超过保质期
       {
         shopflag = false;
       }
       else
       {
         shopflag = true;
       }
     }
     else if (data[1] > t1yr) //如果生产日期年比当前年小，说明过了一年
     {
       if ((data[2] - t1mon + 12) > data[4]) //加12后进行比较
       {
         shopflag = false;
       }
       else
       {
         shopflag = true;
       }
     }
     else
     {
       shopflag = false;
     }
   }
复制代码

优化卡片重复刷写的bug：


bool check()
{
 if (Mode == old)
 {
   return false;
 }
 else
 {
   old = Mode;
   return true;
 }
}
复制代码

使用结构体储存读到的卡里的信息：

struct mes
{
 int y;  n年
 int m;月
 int d;日
 int deadtime;保质期
 char shopn[6];商品名称
 char worker[4];操作人员
 int blocks;扇区
};
复制代码

步骤4 整体功能测试

步骤5 外壳设计与制作

项目总结

经过七天的努力，终于成功地完成了我的作品。在整个比赛中，有遇到难题之后的沮丧，也有熬夜制作作品的辛苦，还有解决问题之后的开心。这次比赛对我来说意义非常，是对我平时学习的检验和技能的综合应用。第一次使用RFID，从头开始了解块，扇区等基本概念，最后也成功地学会使用，重要的是学会了解决问题的方法，希望在以后的日子里能够多参加比赛，挑战自己，变得更优秀！

项目展望

本作品是基于RFID射频识别的商品追溯，如果要将上述方案用于实际中，需要解决两个问题：

1. IC卡片的价格

一张IC卡售价几分钱到一毛不等，对于价格较贵的产品来说，可以为每件商品配备IC卡，但是对于价格较低的商品来说，这个成本难以承担。

2. IC卡的体积

现在的IC卡大小和信用卡差不多，也有钥匙扣大小的卡，但对于小体积产品来说，还是有些大.

未来可以制作一种贴纸IC卡，体积小，可以贴在任何商品表面，取代条形码，记录从商品出厂到顾客买回家之后的所有信息，现在手机也支持识别IC卡的功能，以后一靠近手机，就可以读取到所有的信息，而且不需要用到摄像头，相信可以取代条形码、二维码的很多常用的应用。

硬件清单

1✖	Arduino UNO
1✖	UNo扩展板
1✖	PN532 RFID模块
1✖	卡片若干
1✖	DS1302时钟模块
1✖	按键模块
1✖	船型开关模型
1✖	oled屏幕
1✖	语音合成模块
4✖	5号电池
1✖	电池盒