УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТОВ, ИМЕЮЩИХ МАРКИРОВКУ RFID-МЕТКАМИ

Настоящая полезная модель относится к устройствам для считывания и распознавания кодированной информации (RFID-меток), и может найти применение в различных контрольных (идентификационных) устройствах, например, в кассовых аппаратах торговых магазинов или устройствах сортировки в области логистики.
Известна заявка на изобретение «Смарт-тележка с RFID-сканером» (Международная заявка «Smart-cart with rfid scanner», №2005096237, МПК G06K 7/00, опубл. 13.10.2005). Это техническое решение представляет собой устройство для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками, и содержит дисплей и камеру с отверстием для загрузки промаркированных RFID-метками предметов (покупок). Дисплей выполнен с возможностью отображения информации о помещенных в камеру предметах. В камере установлены: средство сканирования, имеющее, по меньшей мере, две антенны, и устройство восприятия кодированных данных с RFID-меток. Антенны средства сканирования установлены на противоположных друг другу сторонах камеры таким образом, что область считывания располагается между ними.
Это техническое решение имеет существенный недостаток: низкая точность считывания меток, поскольку антенны средства сканирования расположены на противоположных друг другу сторонах камеры и имеют узконаправленную зону действия, а предметы для сканирования необходимо располагать в камере в строго ориентированном относительно антенн положении.
Известна заявка на изобретение «Способ оплаты товаров с помощью интерактивной кассы самообслуживания и интерактивная касса самообслуживания» (Евразийская заявка №201101365, МПК G06Q 20/18, опубл. 30.04.2013), относящаяся к области маркетинга, в частности к технологии интерактивного обслуживания покупателей путем размещения в пространстве магазина электронного сенсорного торгового оборудования для помощи покупателю в осуществлении оплаты покупок. Это оборудование содержит устройство для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками, которое содержит дисплей и место для размещения промаркированных RFID-метками предметов. Дисплей отображает информацию о выбранных предметах (покупках) с возможностью редактирования заказа, оплаты или резервирования покупки. Место для размещения промаркированных RFID-метками предметов оснащено средством сканирования, имеющим одну антенну, устройством восприятия кодированных данных с RFID-меток. Имеется также компьютерная система, связанная с интернетом и базами данных о товарах. Место для размещения предметов (покупок) выполнено в виде крепления с набором пустых фирменных пакетов магазина и крепления для размещения пакета, заполненного покупками. При этом крепление для размещения пакета, заполненного покупками, установлено в поле действия средства сканирования и устройства восприятия RFID-меток. Совершив выбор, покупатель размещает предметы (покупки) в пакет, который затем вешает на крепление в поле считывания RFID-меток. Информация о покупках и их стоимости отображается на дисплее. После оплаты компьютерная система деактивирует метки (или меняет их статус в базе данных) и покупатель может покинуть магазин.
Похожее техническое решение отображено также в заявке на изобретение «Интерактивный способ обслуживания покупателей и оборудование для его осуществления» (Евразийская заявка №200101309, МПК G06Q 20/18, опубл. 30.04.2013). Это оборудование представляет собой несколько или одно устройство для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками. Устройство для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками содержит дисплей, компьютерную систему и место для размещения промаркированных RFID-метками предметов, оснащенное средством сканирования, имеющим одну антенну, и устройством восприятия кодированных данных с RFID-меток. Компьютерная система соединена с интернетом и базами данных о товарах, а дисплей отображает информацию о выбранных предметах (покупках) с возможностью редактирования заказа, а также оплаты или резервирования покупки. Место для размещения промаркированных RFID-метками предметов выполнено в виде крепления с набором пустых фирменных пакетов магазина и крепления для размещения пакета, заполненного покупками. При этом крепление для размещения пакета, заполненного покупками, установлено в поле действия средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток. Работает это оборудование аналогично описанному выше аналогу: покупатель размещает выбранные предметы (покупки) в пакет, который затем вешает на крепление в поле считывания RFID-меток. На дисплее отображается информация о покупках и их стоимости, а после оплаты компьютерная система деактивирует метки (или меняет их статус в базе данных) и покупатель может покинуть магазин.
Однако два описанных выше аналога имеют существенные недостатки:
- низкая точность считывания RFID-меток, обусловленная тем, что средство сканирования имеет одну антенну, которая обладает узконаправленной зоной действия и требует четкой ориентации относительно антенны предметов для сканирования;
- низкий уровень защиты покупателя от радиоизлучения, обусловленный тем, что средство сканирования имеет узконаправленную зону действия, которая пространственно не ограничена, так как место для размещения промаркированных RFID-метками предметов выполнено в виде крепления с набором пустых фирменных пакетов магазина и крепления для размещения пакета, заполненного покупками.
Известен патент «Shopping receptacle for receiving interactive product items» (US №7617976, G06K 15/00, опубл. 17.11.2009), в котором раскрыта технология применения метки Hyperlabel™ и устройство ее реализующее. Маркировка Hyperlabel™ является не затратной, что делает ее экономически выгодной в отличие от RFID-меток для предметов продукции с низкой стоимостью. Однако в известном техническом решении в некоторых обстоятельствах маркировка Hyperlabel™ может использоваться в сочетании с маркировкой RFID-метками. Устройство, описанное в патенте, по сути, представляет собой устройство для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками, содержащее дисплей, устройство считывания идентификатора пользователя и камеру с незакрывающимся отверстием для загрузки промаркированных RFID-метками предметов. Камера оснащена средством сканирования, содержащим, по меньшей мере, одну антенну, направленную поперек отверстия, устройством восприятия кодированных данных с RFID-меток, а также компьютерной системой, предназначенной для получения от устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток и их интерпретации.
Это известное устройство для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками, выбирается в качестве прототипа, так как имеет наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемого изобретения.
Однако прототип имеет существенные недостатки, а именно:
- низкая точность считывания RFID-меток, обусловленная тем, что средство сканирования, содержащее, по меньшей мере, одну антенну, которая направлена поперек отверстия для загрузки промаркированных RFID-метками предметов, обладает узконаправленной зоной действия, в которой сложно позиционировать предметы;
- низкая производительность, обусловленная длительностью сеанса сканирования, так как промаркированные RFID-метками предметы загружаются в камеру и выгружаются из камеры через одно отверстие, при этом необходимо располагать промаркированные RFID-метками предметы в определенном пространственном положении относительно средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных RFID-меток.
Задачей настоящей полезной модели является создание нового устройства для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками, обеспечивающего достижение следующего технического результата: повышение точности считывания RFID-меток с одновременным повышением производительности.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в устройстве для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками, содержащем камеру с отверстием для загрузки промаркированных RFID-метками предметов, дисплей, соединенный с внешним устройством, устройство считывания идентификатора пользователя, средство сканирования и устройство восприятия кодированных данных с RFID-меток, расположенные в камере, причем устройство восприятия кодированных данных с RFID-меток выполнено с возможностью передачи кодированных данных внешнему устройству, расположенному вне камеры, согласно настоящей полезной модели, камера оснащена дополнительным отверстием для выгрузки, платформой для размещения промаркированных RFID-метками предметов с возможностью перемещения относительно средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток, устройством взвешивания, соединенным с внешним устройством, при этом отверстие для загрузки и отверстие для выгрузки снабжены крышками с возможностью их закрытия и открытия соответственно по сигналу устройства взвешивания, а средство сканирования и устройство восприятия кодированных данных с RFID-меток выполнены с возможностью объемного сканирования камеры и считывания кодированных данных с RFID-меток соответственно. Крышки отверстия для загрузки и отверстия для выгрузки могут быть выполнены радионепроницаемыми.
Оснащение камеры дополнительным отверстием для выгрузки позволяет осуществлять поточный режим загрузки и выгрузки предметов, что повышает производительность устройства. Снабжение отверстия для выгрузки и отверстия для загрузки крышками обеспечивает ограничение зоны действия средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток пределами камеры, исключая при этом возможность нежелательного считывания RFID-меток, расположенных вне камеры, что увеличивает точность считывания RFID-меток, расположенных в камере.
Оборудование камеры платформой для размещения промаркированных RFID-метками предметов с возможностью перемещения относительно средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток, обеспечивает возможность позиционирования помещенных в камеру в произвольном порядке предметов относительно средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток, что повышает точность считывания RFID-меток устройства. А оснащение устройством взвешивания, соединенным с внешним устройством, позволяет контролировать соответствие веса со считанной с RFID-меток информации и своевременно осуществлять запуск повторного сканирования, что также повышает точность считывания RFID-меток и увеличивает производительность устройства.
Выполнение средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток с возможностью объемного сканирования камеры и считывания кодированных данных с RFID-меток соответственно обеспечивают распространение зоны их действия по всему объему камеры и, следовательно, возможность сканирования и восприятия данных с предметов, расположенных хаотично и в произвольном порядке в камере.
Выполнение крышек отверстия для загрузки и отверстия для выгрузки радионепроницаемыми дополнительно повышает точность считывания RFID-меток и одновременно позволяет исключить нежелательное воздействие радиоизлучения на покупателя (покупателей).
Заявителем проведен патентно-информационный поиск по данной тематике, в результате которого заявляемая совокупность существенных признаков не выявлена. Поэтому предлагаемую полезную модель можно считать новой.
Сущность заявляемой полезной модели и возможность ее практической реализации поясняется приведенным ниже описанием и чертежом, где на фиг. представлен общий вид устройства для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками.
1 - камера;
2 - устройство считывания идентификатора пользователя;
3 - дисплей;
4 - отверстие для загрузки;
5 - отверстие для выгрузки;
6 - радионепроницаемая крышка отверстия для загрузки;
7 - радионепроницаемая крышка отверстия для выгрузки;
8 - платформа для размещения промаркированных RFID-метками предметов.
Устройство для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками, содержит камеру 1, устройство 2 считывания идентификатора пользователя и дисплей 3, соединенный с внешним устройством (на фигуре не показано).
Камера 1 имеет отверстие 4 для загрузки промаркированных RFID-метками предметов и отверстие 5 для выгрузки промаркированных RFID-метками предметов, снабженные радионепроницаемыми крышками 6 и 7.
Также камера 1 оснащена подвижной относительно отверстий платформой 8 для размещения промаркированных RFID-метками предметов, средством сканирования (на фигуре не показано) и устройством восприятия кодированных данных с RFID-меток (на фигуре не показано).
Платформа 8 для размещения промаркированных RFID-метками предметов снабжена устройством взвешивания (на фигуре не показано), соединенным с внешним устройством. Устройство взвешивания может быть выполнено пружинными, рычажными или тензометрическими весами.
Средство сканирования и устройство восприятия кодированных данных с RFID-меток выполнены с возможностью объемного сканирования камеры и считывания кодированных данных с RFID-меток соответственно, что достигается направлением антенн средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток под разными углами в камере 1.
Устройство для сканирования предметов, имеющих маркировку RFID-метками, работает следующим образом.
Пользователь помещает предметы, имеющие маркировку RFID-метками, в произвольном порядке в камеру 1 через отверстие 4 для загрузки и запускает сеанс сканирования путем предоставления данных устройству 2 считывания идентификатора пользователя, например, карточки пользователя, биометрического датчика или введением специального идентификационного кода пользователя с клавиатуры (на фигуре не показаны). При этом устройство 9 взвешивания (при ненулевом весе) подает сигнал на закрытие радионепроницаемой крышки 6 отверстия 4 для загрузки. При отсутствии препятствия, которое детектируется, например, световой завесой, радионепроницаемая крышка 6 закрывается. В случае обнаружения световой завесой препятствия радионепроницаемая крышка 6 отверстия 4 для загрузки приостанавливается до устранения помехи. При загрузке предметов в камеру 1 отверстие 5 для выгрузки закрыто радионепроницаемой крышкой 7. При этом камера 1 вместе с радионерпроницаемыми крышками 6 и 7 образует радионепроницаемую конструкцию.
После закрытия крышки 6 отверстия 4 для загрузки начинается сеанс сканирования: средство сканирования посредством антенн, расположенных под разными углами, сканирует камеру 1, а устройство восприятия кодированных данных с RFID-меток начинает опрос RFID-меток на предметах, расположенных в камере 1 в произвольном порядке. При этом платформа 8 для размещения промаркированных RFID-метками предметов перемещается в камере 1 относительно антенн средства сканирования и устройства восприятия кодированных данных с RFID-меток.
Перемещение платформы 8 для размещения промаркированных RFID-метками предметов может быть реализовано по-разному, например, использованием устройств механической передачи, преобразующих вращательное движение привода в поступательное движение. Так платформа 8 для размещения промаркированных RFID-метками предметов оснащена роликами (на фигуре не показаны), которые движутся по направляющим камеры (на фигуре не показаны). Вращение привода в соответствующем направлении передается механической передаче (зубчатой, ременной и т.д.), которая поднимает или опускает платформу 8 для размещения промаркированных RFID-метками предметов.
По окончании опроса RFID-меток на предметах устройство восприятия кодированных данных с RFID-меток, отсылает информацию об измеренном весе, а также перечень просканированных предметов с их стоимостью для отображения на дисплей 3 или внешнему устройству (на фигуре не показано). При этом дисплей 3 имеет функции управления отображенной информацией.
При несовпадении фактического веса, измеренного устройством взвешивания, с информацией о весе, считанной с RFID-метки (RFID-меток), на дисплей 3 выводится сообщение об ошибке. На дисплее 3 также появляются подсказки для дальнейших действий («повторное сканирование», «отмена», «сохранение результатов сканировании» и т.д.).
В случае совпадения фактического веса, измеренного устройством взвешивания, с информацией о весе, считанной с RFID-метки (RFID-меток), весовой контроль считается пройденным, а сеанс сканирования завершенным и крышка 7 отверстия 5 для выгрузки открывается, для того чтобы пользователь извлек из камеры предметы.
Таким образом, достигается технический результат заявляемого изобретения, а именно: повышение точности считывания меток с одновременным повышением производительности.