系統識別號 | U0002-0209201513313100 |
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DOI | 10.6846/TKU.2015.00062 |
論文名稱(中文) | 基於UHF RFID設計與實作智慧冰箱系統 |
論文名稱(英文) | Design and Implementation of a Smart Refrigerator System based on UHF RFID |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 資訊工程學系碩士在職專班 |
系所名稱(英文) | Department of Computer Science and Information Engineering |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 103 |
學期 | 2 |
出版年 | 104 |
研究生(中文) | 陳銘凱 |
研究生(英文) | Ming-Kai Chen |
學號 | 700410086 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | 英文 |
口試日期 | 2015-07-03 |
論文頁數 | 108頁 |
口試委員 |
指導教授
-
石貴平(kpshih@mail.tku.edu.tw)
委員 - 張兆村(cctas@mail.hust.edu.tw) 委員 - 游國忠(yugj@email.au.edu.tw) 委員 - 張志勇(cychang@mail.tku.edu.tw) |
關鍵字(中) |
UHF RFID 條碼 EPCglobal 智慧型冰箱 嵌入式系統 |
關鍵字(英) |
UHF RFID Barcode EPCglobal Smart Refrigerator Embedded System |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
隨著資訊生活的到來與新技術的突破,科技的整合讓現代人的生活越來越方便,食、衣、住、行為人民生活所需,民以食為天,而電冰箱為日常生活中用來存放食物的家電產品,然而現代人生活忙碌很難去管控冰箱裡的各種食材,往往造成食物資源的浪費,因此,本論文依據GS1的標籤資料標準,設計食品標籤的儲存格式符合可辨識單一品項的SGTIN編碼,將食品資訊與內容量儲存於Class1 Gen2標籤記憶體,假設從銷售點購買回來的食品在包裝上均黏貼UHF RFID標籤,智慧冰箱系統透過RFID中介軟體來操作UHF RFID讀取器,取得食品的標籤數據結合模擬的廠商EPCIS食品資料庫,將標籤數據轉換成食品詳細資訊,提供使用者介面查詢冰箱內的食品詳細資訊與保存期限,根據使用者所排程的用餐計畫,來管理食品的庫存數量、產生食品的購買清單、預期的食品保存狀態等,進而提升便利性與舒適性的優質生活。 |
英文摘要 |
With the advent of information-based living and technological breakthroughs, technological integration has made modern life increasingly convenient. Food, clothing, housing, and transportation are daily necessities. As the saying goes, “Hunger breeds discontentment.” A refrigerator is a household appliance used to store food in daily life. However, due to people’s busy lifestyle, it is hard for them to monitor the various ingredients in the refrigerator, thus often resulting in food resource waste. Hence, based on the GS1 tag data standard, a SGTIN code whose food tag storage format is suited to identify single items was designed. The food information and content are stored in the Class1 Gen2 tag memory. Assuming the UHF RFID tags are pasted on the packages of foods purchased from sales points, the Smart Refrigerator System will operate the UHF RFID reader through the RFID middleware to obtain food tag data. The data and the simulated vendor EPCIS food database combined will convert the tag data into detailed food information, providing a user interface that contains detailed information and the best before date of foods in the refrigerator. According to users’ scheduled meal plans, the quantity of foods stored are managed to generate shopping lists, expected food storage state, etc., thus enhancing the quality of life in terms of convenience and comfort. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目錄 第一章、簡介 1 第二章、相關研究 5 第三章、背景知識 9 3.1 RFID簡介 9 3.2 EAN Bar Code條碼與EPC電子產品碼 15 3.3 EPCglobal網路架構 27 第四章、UHF RFID智慧冰箱系統 37 4.1 UHF RFID智慧冰箱系統之功能描述 37 4.2 UHF RFID智慧冰箱系統架構 38 4.3 UHF RFID智慧冰箱系統之設計與實作 40 4.3.1軟體架構與資料庫關聯 41 4.3.2 UHF RFID智慧冰箱系統硬體端 43 4.3.3 UHF RFID智慧冰箱系統使用者端 52 4.3.4 UHF RFID智慧冰箱系統EPCIS端 71 第五章、系統之標籤讀取測試 79 第六章、結論 90 參考文獻 92 附錄-英文論文 94 圖目錄 圖1、RFID運作流程 10 圖2、電磁波的磁場與電場 10 圖3、RFID電磁感應通信方式 11 圖4、RFID微波共振通信方式 12 圖5、天線的極化 15 圖6、EAN-13碼 17 圖7、EAN-8碼 18 圖8、SGTIN EPC URI和GS1 GTIN對應關係 22 圖9、GTIN-13編碼與SGTIN-96編碼轉換 26 圖10、GTIN-8編碼與SGTIN-96編碼轉換 27 圖11、UHF Class 1 Gen 2標籤邏輯記憶體區塊 29 圖12、Gen2 Protocol Control記憶體對應 30 圖13、讀取器/標籤操作和標籤狀態 31 圖14、Select命令參數 32 圖15、讀取器盤點和存取單一標籤的步驟 32 圖16、ONS的搜尋過程 36 圖17、UHF RFID智慧冰箱系統之應用場景圖 37 圖18、UHF RFID智慧冰箱系統架構圖 39 圖19、UHF RFID智慧冰箱系統軟體架構圖 42 圖20、系統資料表欄位與關聯圖 43 圖21、RM300 UHF RFID晶片模組連接圖 44 圖22、食品標籤讀取邏輯架構圖 46 圖23、食品標籤讀取流程圖 47 圖24、食品庫存資料轉換流程圖 50 圖25、EPC_Code與UserMemory_Code轉換示範 51 圖26、參數設定 53 圖27、UHF RFID工具 55 圖28、食譜類別資料建立 57 圖29、食譜資料建立 59 圖30、食材的選擇 60 圖31、每日菜單使用者介面 61 圖32、預估食品庫存運算流程圖 63 圖33、新增料理項目-選擇食譜 65 圖34、食材不足提示運算流程圖 66 圖35、新增料理項目-建議食譜 67 圖36、預估食品保存狀態流程圖 68 圖37、預估食材添購數量流程圖 69 圖38、食品庫存查詢使用者介面 71 圖39、食品類別資料建立使用者介面 77 圖40、食品資料建立使用者介面 78 圖41、冰箱之標籤讀取測試實體圖(a) 81 圖42、冰箱之標籤讀取測試實體圖(b) 82 圖43、1支天線標籤讀取直條圖(a) 83 圖44、1支天線標籤讀取直條圖(b) 83 圖45、1支天線標籤讀取直條圖(c) 84 圖46、1支天線標籤讀取直條圖(d) 84 圖47、1支天線標籤讀取直條圖(e) 85 圖48、2支天線標籤讀取直條圖(a) 86 圖49、2支天線標籤讀取直條圖(b) 87 圖50、2支天線標籤讀取直條圖(c) 87 圖51、2支天線標籤讀取直條圖(d) 88 表目錄 表1、智慧冰箱相關研究之比較 8 表2、RFID標籤使用頻率比較表 14 表3、EPC通用識別碼(GID)之編碼格式 19 表4、GS1識別碼與EPC碼之對應 20 表5、EPC Binary Header Values 23 表6、SGTIN Filter Value 24 表7、SGTIN Partition Table 25 表8、SGTIN-96 Coding Table 25 表9、RFID標籤的類別 28 表10、食品標籤資料表(十六進位表示) 48 表11、食品庫存資料(a) 51 表12、食品庫存資料(b) 52 表13、食譜分類 57 表14、GTIN-13條碼與SGTIN-96編碼對應 73 表15、食品標籤SGTIN-96 EPC序號編碼定義 73 表16、食品分類與食品類別 75 表17、食品的關聯資料 76 表18、標籤讀取測試之硬體設備 80 表19、連續循環讀取之標籤盤點數目比較 89 |
參考文獻 |
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