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基于RFID的智能冰箱设计方案

0引言

随着人民生活水平的飞速发展，生活节奏不断加快，冰箱在家庭

中起的作用也越来越大，但整理起来麻烦，同时也经常弄不清楚食品

是否用完或者遗忘某些食品在冰箱而造成各种生活麻烦。

本设计采用射频识别（RFID,RadioFrequencyIdentification）

技术，并结合互联网和信息处理技术，建立智能冰箱食品监管系统，

实现对冰箱内的食品记录。那么冰箱内食品可以通过查询数据库在冰

箱的液晶屏上显示，也可以通过手机发短信到冰箱查询家里的食物，

并且通过手机购买冰箱食物，满足未来智能家居的需求。

随着物联网的发展，物联网方向智能家居的投入正在迅速扩大，

RFID标签的成品也不断地降低，将来可能取代条形码成为食品外包，

而且RFID标签以其耐用、持久、免维护着称。随着大多数人的家庭

已达到小康水平的条件，渴望着更为方便、省事得家用电器。而本系

统虽然只是雏形，但价格适中，而且采用较为前沿的技术，比传统的

冰箱更为省事，为都市人群忙碌的生活提供了便捷，解决众多生活琐

碎事情，推向市场将为大部分人所接受。

1系统总体方案设计

1.1系统总体方案

根据智能冰箱终端的功能与技术要求情况，决定采用“硬件+软

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件”的系统结构来设计智能冰箱终端，应用层在OS的基础上根据项

目的不同需求来编写，各部分简要介绍如下：

系统选用基于采用IntelXscalePXA270的硬件开发平台，该平台

是以IntelXScale架构的ARM处理器。

嵌入式操作系统选用WindowsCE5.0.WindowsCE是高度模块化的

嵌入式操作系统，用户可以根据自己的设备需求通过

PlatformBuilder工具进行定制和裁减。

应用程序框架：qt-embedded-wince-opensource4.6具有丰富的

标准库，动态引擎，具有Widget样式表，强大的图形布画和多线程

功能；在WindowsCE上实现高性能、占位小等特点。

本系统是作为一个家居电器，通过网络可随时对食品进行查询和

上网，用户可以通过短信了解到冰箱食品信息，决定是否网上购买。

系统总体方案图1如下。

图1系统框图

1.2系统模块

根据设计方案，我们将整个系统划分为三个主要模块，如图2所

示。

图2系统模块图

1.3模块功能详细描述

（1）食品状态模块。

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表1

（2）网上购物模块。

表2

（3）菜谱模块。

表3

2.硬件设计

图3系统硬件框图

2.1RFID读写器、天线模块

ISO18000-6CI系列读写器是深圳市先施科技股份有限公司自主

开发的新一代远距离电子标签读写器，读写器所支持的标签主要是遵

从ISO18000-6C（以下简称“6C”）协议的无源电子标签。用户可以

使用本读写器对6C电子标签进行读、写、锁定等功能操作。该读写

器有主从、定时和触发三种读电子标签的工作方式，连接主机和控制

器的通信接口有RS-232、RS-485和Wiegand接口。可以直接与具有

标准韦根W26或W34接口的控制设备连接，也可以通过标准通信接口

与控制器或PC相连，进行数据通信与交换；另外还有四路触发信号

输入接口。当压力传感器检测冰箱内压力发生变化时，触发相应的函

数使读写器扫描冰箱内的食品标签。同时，该模块提供一次读写多个

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标签，适合本项目设计。

2.2GPRS/GSM模块

该模块采用鸿鹏电子有限公司DU600,它支持多种连接模式，可

以实现手机通信的基本功能。智能冰箱的GPRS模块只需要短信收发

并且解译收到的短信信息，只需要DU600选择唤醒模式等待接收短信

并且可以通过解译短信后得到的指令发送控制指令到PXA27