Способ, устройство и система автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования Российский патент 2024 года по МПК G06K19/00 G07F11/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к областям радиоэлектроники, радиолокации, СВЧ-техники, и преимущественно электротехники и предназначено для использования в составе систем геопозиционирования в реальном времени (RTLS-систем), в частности относится к средствам автоматизации приемки, заряда, хранения, выдачи и мониторинга работоспособности персональных активных радиометок системы геопозиционирования путем помещения радиометок в индивидуальные ячейки сетевого устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования.

Уровень техники

Из уровня техники известна система и способ автоматизации приемки, хранения и выдачи посылок. Система состоит из аппаратной части и программного обеспечения. Аппаратная часть содержит электронный шкаф, состоящий из рамы, задней и боковых панелей, технологических дверей, дверок ячеек. На лицевой стороне шкафа расположен дисплей (сенсорный экран), считыватель RFID-меток, считыватель BAR кодов, NFC-считыватель, система содержит компьютер, а ячейки оснащены электронным управлением, в частности открытие и закрытие дверей ячеек (см. US2018101820 A1, опубл. 12.04.2018).

Из документа RU201422 U1, опубл. 15.12.2020 известно устройство для доставки товара, которое включает корпус, выполненный преимущественно из металла и имеющий переднюю, заднюю и боковые стороны. Корпус включает служебный отсек, расположенный внутри, и множество ячеек для хранения товара. Ячейки из множества ячеек имеют дверцы, каждая из которых связана с корпусом неразъёмными шарнирными соединениями. Передняя сторона содержит дверцы множества ячеек, образующих область дверец. Каждая дверца снабжена замком. В служебном отсеке расположен контроллер, недоступный при открытых дверцах и выполненный с возможностью управления открытием замков дверец при получении соответствующего сигнала.

Из документа RU 2019110700 A, опубл. 12.10.2020 известно устройство для реализации товаров и услуг с системой самообслуживания, содержащее один или несколько вендинговых модулей различного назначения, оборудовано системой видеонаблюдения, управление устройством осуществляется локально либо удаленно через глобальную сеть Интернет, причем вендинговые модули формируются последовательным набором ячеек, управление модулями осуществляется при помощи терминального модуля, терминальный модуль содержит сенсорный монитор, антенны и радиочастотный считыватель (RFID), Pos терминал, QR кодов, Wifi / Ethernet, Bluetooth, NFC и GSM модули, в состав устройства входят модуль с ячейками и системой RFID, все ячейки в модулях оснащены электромеханическими замками с выталкивателем, также модули оснащены микроконтроллерами, работа устройства осуществляется как в режиме онлайн, так и в режиме офлайн (без доступа к сети Интернет). Устройство имеет модульный конструктив и оснащено функцией API для интеграции со сторонними системами.

Указанные выше устройства предназначены для хранения и выдачи посылок, заявленное изобретение направлено на разработку устройства приемки, заряда, хранения, и выдачи радиометок системы геопозиционирования.

В настоящее время существующие способы и устройства заряда радиометок геопозиционирования, представляющие собой беспроводные зарядные устройства, предназначенные для единовременной работы с одной радиометкой и различные зарядные комплекты, выполненные в конструктиве стола или стены, предназначенные для единовременной работы с количеством радиометок до нескольких десятков, требуют выделения отдельных помещений для их размещения; наличия дополнительного компьютерного оборудования у персонала для присвоения радиометке персональных данных пользователя и открепления от радиометки персональных данных пользователя; предполагают обилие персонала и ручного труда при выполнении с радиометкой операций учета, приемки, размещения для заряда, мониторинга работоспособности метки и ее уровня заряда, хранения, выдачи, присвоения радиометке персональных данных пользователя и открепления от радиометки персональных данных пользователя.

Раскрытие сущности изобретения

Задача заявленной группы изобретения заключается в автоматизации и существенном, по сравнению с ручным трудом, снижении длительности операций приема и выдачи радиометок пользователям при повышении количества принимаемых и выдаваемых радиометок за единицу времени с возможностью удаленного мониторинга рабочих параметров радиометок, устройства в целом или отдельных компонентов в его составе, а также каждого из устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, объединенных в сеть или отдельных компонентов в составе каждого из них, а также оцифровке процесса учета радиометок и минимизации количества обслуживающего персонала, необходимого для обеспечения перечисленных операций.

Технический результат заключается в существенном, по сравнению с ручным трудом, снижении длительности операций приема и выдачи радиометок пользователям при повышении количества принимаемых и выдаваемых радиометок за единицу времени, а также в упрощении процесса учета радиометок за счет его оцифровки и обеспечении удаленного мониторинга рабочих параметров радиометок, а также как самого устройства автоматизации приемки, зарядки, хранения и выдачи радиометок, так и отдельных его компонентов, и каждого устройства автоматизации приемки, зарядки, хранения и выдачи радиометок, из объединенных в сеть и отдельных компонентов в составе каждого из них.

Технический результат достигается устройством автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, состоящим из аппаратной части и программного обеспечения, при этом аппаратная часть устройства представляет собой шкаф, который включает раму, заднюю и боковые панели, горизонтальные и вертикальные панели, образующие ячейки, на лицевой стороне шкафа расположены панель управления - сенсорная панель или дисплей, технологические двери и дверки ячеек, оснащенные индивидуальными электрическими или электромагнитными замками, петлями и отверстиями для помещения внутрь радиометок, а программное обеспечение содержит модуль аутентификации пользователя, модуль базы данных радиометок, модуль обработки данных, модуль оповещений, программный интерфейс - Application Programming Interface, API, сервисный модуль и модуль единого центра управления, причем аппаратная часть выполнена модульной и состоит из по меньшей мере одного модуля расширения, содержащего ячейки хранения и модуля управления устройством, содержащего ячейку управления, которая содержит: компьютер с сетевой картой с портами не менее, чем 100Mbit Ethernet каждый, модем беспроводной связи, при этом на лицевой панели ячейки управления размещены RFID-считыватель смарт-карт, NFC-считыватель смарт-карт - опционально, сканер BAR-кодов - опционально, а ячейки хранения оснащены контроллерами ячеек; устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования оснащено встроенным источником бесперебойного питания, Ethernet-коммутатором, модемом, UWB-анкером для мониторинга и настройки радиометок, USB-концентратором, манипулятором типа «мышь» - опционально, контроллером-преобразователем USB-RS-485, контроллерами ячеек и светодиодных индикаторов или RGB-ламп, контроллерами заряда, а также беспроводными зарядными устройствами, концевыми микропереключателями - концевиками наличия радиометок в ячейках, концевиками состояния дверок ячеек, светодиодными индикаторами или RGB-лампами и интегрировано с базой или базами данных пользователей радиометок, содержащей/содержащими информацию о RFID и/или NFC картах и с базой или базами данных радиометок содержащей/содержащими информацию с BAR-кодов и способом приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования с использованием устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, включающим в себя следующие этапы:

a) этап приемки радиометки, в котором:

- сканируют персональный BAR-код или QR-код или RFID ID радиометки;

- распознают персональный BAR-код или QR-код или RFID ID радиометки;

- выбирают свободную исправно работающую ячейку и открывают замок этой ячейки для возможности приема радиометки и определения размещения в ячейке радиометки стороной, обеспечивающей зарядку радиометки (если RFID ID радиометки считывается RFID-считывателем ячейки хранения, то она установлена в ячейку правильно);

- закрывают дверцы ячейки и блокируют замки дверцы этой ячейки;

- отправляют через API на сервер RTLS информационный пакет об отвязывании персональных данных пользователя от радиометки.

б) этап хранения и зарядки, в котором:

- при корректной установке радиометки в ячейку и закрытии дверцы начинают процесс заряда радиометки;

- считывают устройством автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования актуальный статус заряда каждой радиометки путем обращения по API на сервер RTLS;

- по достижении радиометкой полного уровня заряда, процесс заряда заканчивают и начинают процесс ее хранения, и радиометка становится доступна для выдачи.

в) этап выдачи радиометки, в котором:

- выполняют авторизацию RFID картой или NFC картой пользователя;

- выполняют обмен данными посредством API с базой данных о пользователях на сервере RTLS, при наличии пользователя в базе данных и отсутствии данных о закрепленных за этим пользователем радиометок, устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования инициирует присвоение радиометке персональных данных этого пользователя на сервере RTLS;

- выбирают исправную и заряженную радиометку из имеющихся в ячейках радиометок посредством устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования;

- обеспечивают доступ пользователя к соответствующей радиометке путем открытия дверцы ячейки,

и системой автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, состоящей по меньшей мере из двух устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования и сервера RTLS, которые посредством API обмениваются данными с программным модулем единого центра управления и с базой или базами данных о пользователях на сервере RTLS, а также для определения исправности и корректности работы системы передают оператору данные о выданных пользователям радиометках устройствами автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, о количестве и расположении пустых и занятых ячеек хранения, об уровне заряда аккумуляторов/батарей радиометок, об идентификаторах радиометок, о неисправных радиометках в ячейках хранения, об открытых ячейках хранения, о неисправных беспроводных зарядных устройствах и электромагнитных замках на дверцах ячеек хранения, о номиналах тока заряда на беспроводных зарядных устройствах, о работоспособности устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования и отдельных компонентов в их составе, при этом система выполнена с возможностью удаленного выключения и/или перезапуска компьютера, открытия дверцы любой ячейки хранения.

Краткое описание чертежей

Заявленная группа изобретений поясняется фиг. 1, на которой изображена функциональная схема устройства, где:

1 - встроенный источник бесперебойного питания

2 - манипулятор типа «мышь»

3 - компьютер

4 - сенсорная панель (или дисплей)

5 - сканер BAR-кодов

6 - Ethernet-коммутатор

7 - модем

8 - RFID-считыватель в ячейке управления

9 - USB-концентратор

10 - UWB-анкер

11 - NFC-считыватель

12 - плата опроса RFID-считывателей

13 - RFID-считыватели в ячейках хранения

14 - источник питания беспроводных зарядных устройств

15 - контроллер-преобразователь USB-RS-485

16 - контроллер заряда

17 - концевики состояния дверок ячеек

18 - контроллеры ячеек и светодиодных индикаторов

19 - беспроводные зарядные устройства

20 - концевые микропереключатели

21 - электромагнитные замки ячеек

22 - светодиодные индикаторы

На фиг. 2 представлена система автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования для варианта, когда все модули программного обеспечения устанавливаются на компьютер, размещенный в составе модуля управления устройством, где:

23 - сервер RTLS

24 - устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования №1

25 - устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования №2

N - устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования №N

На фиг. 3 представлена система автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования для варианта, когда все модули программного обеспечения, за исключением модуля единого центра управления устанавливаются на компьютер, размещенный в составе модуля управления устройством, а модуль единого центра управления устанавливается на аппаратном или программном сервере, размещенном вне устройства, где:

23 - сервер RTLS

24 - устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования №1

25 - сервер, размещенный вне устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, с установленным на нем программным модулем единого центра управления,

26 - устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования №2

N - устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования № N

Осуществление изобретения

Устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, содержит встроенный источник бесперебойного питания (1), к первому выходу электропитания которого подключен вход электропитания компьютера (3), ко второму выходу электропитания подключен вход электропитания модема (7) и к третьему выходу электропитания подключен вход электропитания источника питания беспроводных зарядных устройств (14), к первому выходу (в качестве выхода может быть использован USB-порт) компьютера (3) подключен вход (в качестве входа может быть использован USB-порт) USB-концентратора (9), ко второму выходу (в качестве выхода может быть использован сетевой Ethernet-порт) компьютера (3) подключен вход (в качестве входа может быть использован сетевой Ethernet-порт) Ethernet-коммутатора (6), а к третьему выходу (в качестве выхода может быть использован USB-порт) компьютера (3) подключен вход (в качестве входа может быть использован USB-порт) сенсорной панели (или дисплея) (4), к первому выходу (в качестве выхода может быть использован сетевой Ethernet-порт) Ethernet-коммутатора (6) подключен вход (в качестве входа может быть использован PoE Ethernet-порт) UWB-анкера (10), а ко второму выходу (в качестве выхода может быть использован сетевой Ethernet-порт) Ethernet-коммутатора (6) подключен вход (в качестве входа может быть использован сетевой Ethernet-порт) модема (7), к выходам (в качестве выходов могут быть использованы USB-порты) USB-концентратора (9) подключены: вход (в качестве входа может быть использован USB-порт) манипулятора типа «мышь» (опционально) (2), вход (в качестве входа может быть использован USB-порт) сканера BAR-кодов (опционально) (5), вход (в качестве входа может быть использован USB-порт) RFID-считывателя в ячейке управления (8), вход (в качестве входа может быть использован USB-порт) NFC-считывателя (опционально) (11) (при этом сканер BAR-кодов, RFID-считыватель в ячейке управления и NFC-считыватель в любом сочетании могут быть реализованы в едином устройстве), вход (в качестве входа используется USB-порт) контроллера-преобразователя USB-RS485 (15), вход (в качестве входа может быть использован USB-порт) платы опроса RFID-считывателей в ячейках хранения (12), к выходам (в качестве выходов могут быть использованы USB-порты) которой подключены входы (в качестве входов могут быть использованы USB-порты) RFID-считывателей в ячейках хранения (13), к выходу (в качестве выхода используется RS485-порт) контроллера-преобразователя USB-RS485 (15) подключены входы (в качестве входов могут быть использованы RS485-порты) контроллеров ячеек и светодиодных индикаторов (или RGB-ламп) (18), и входы (в качестве входов могут быть использованы RS485-порты) контроллеров заряда (16), входы электропитания которых подключены к выходу электропитания источника питания беспроводных зарядных устройств (14), а к выходам (в качестве выходов могут использоваться выходы типа «сухой контакт») контроллеров заряда (16) подключены входы (в качестве входов могут использоваться входы типа «сухой контакт») беспроводных зарядных устройств (19), к первой группе выходов (в качестве выходов первой группы могут использоваться выходы типа «сухой контакт») контроллеров ячеек и светодиодных индикаторов (или RGB-ламп) (18) подключены входы (в качестве входов могут использоваться входы типа «сухой контакт») концевых микропереключателей (концевиков) состояния дверец ячеек хранения (17), а ко второй группе выходов (в качестве выходов второй группы могут использоваться выходы типа «сухой контакт») подключены входы (в качестве входов могут использоваться входы типа «сухой контакт») концевых микропереключателей (концевиков) наличия радиометок в ячейках (20), входы (в качестве входов могут использоваться входы типа «сухой контакт») электромагнитных замков ячеек (21) и входы (в качестве входов могут использоваться входы типа «сухой контакт») светодиодных индикаторов (или RGB-ламп) (22) и интегрировано с базой или базами данных пользователей радиометок (содержащей/содержащими в т.ч. информацию об RFID и/или NFC картах) и с базой или базами данных (БД) радиометок (содержащей/содержащими в т.ч. информацию с BAR-кодов).

Способ организации приемки, зарядки, хранения, выдачи и мониторинга радиометок, характеризуется тем, что при получении радиометки пользователь прикладывает RFID или NFC карту (смарт-карту) к RFID или NFC считывателю на корпусе устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования.

Устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования посредством API обменивается данными с другими устройствами автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, (при их наличии) и с базой или базами данных о пользователях, и при наличии в базе данных об этом пользователе и отсутствии закрепленных за ним радиометок, инициирует присвоение радиометке персональных данных этого пользователя на сервере RTLS и открывает дверцу ячейки с этой радиометкой. В случае отсутствия в базе данных об этом пользователе дверца ячейки остается закрытой.

При сдаче радиометки пользователь сканирует цифровой код (BAR-код, в т.ч. штрих или QR) радиометки сканером BAR-кодов или подносит радиометку к RFID-считывателю в ячейке управления и сканирует RFID ID радиометки при этом BAR-код сканер и RFID-считыватель в ячейке управления расположены на лицевой панели корпуса устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования. Устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, посредством API обменивается данными с базой или базами данных о пользователях на сервере RTLS. Пользователь кладет радиометку в открывшуюся ячейку с индикацией на дверце ячейки (реализованной посредством установленных в дверцу ячейки светодиодного индикатора или RGB-ламп), свидетельствующей об отсутствии радиометки в данной ячейке, конструктив которой позволяет выявить факт помещения в нее радиометки стороной, не позволяющей выполнить зарядку, т.е. если RFID ID радиометки считывается RFID-считывателем в ячейке хранения, то радиометка вставлена правильно, в ином случае - неправильно, и закрывает дверцу ячейки и устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования автоматически отправляет запрос о стирании данных о закреплении радиометки за этим пользователем на сервер RTLS.

После размещения радиометки в ячейке стороной, обеспечивающей зарядку радиометки, световой индикатор на дверце ячейки показывает уровень заряда радиометки, различные цвета индикатора соответствуют: низкому заряду радиометки, полному заряду радиометки, отсутствию радиометки в ячейке, неисправности ячейки, блокировке ячейки, также вместо цветовых индикаторов могут использоваться RGB-лампы или шкала с несколькими делениями одного или разных цветов.

Оператору устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования доступны данные о радиометках, выданных этим устройством пользователям, о количестве и расположении пустых и занятых ячеек хранения, об уровне заряда аккумуляторов/батарей радиометок, об идентификаторах радиометок в формате программных приложений, о неисправных радиометках в ячейках хранения, об открытых ячейках хранения, о неисправных беспроводных зарядных устройствах и электромагнитных замках на дверцах ячеек хранения, о номиналах тока заряда на беспроводных зарядных устройствах, о работоспособности устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, и отдельных компонентов в его составе, а также каждого из устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, объединенных в сеть или отдельных компонентов в составе каждого из них, о степени использования ресурсов встроенного в устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования компьютера, при этом оператор имеет возможность удаленно выключить и(или) перезапустить компьютер, удаленно открыть дверцу любой ячейки хранения.

Организация приема, зарядки, хранения и выдачи радиометок предложенным способом позволяет существенно сократить время перечисленных операций при повышении количества принимаемых, и выдаваемых за единицу времени персональных радиометок с возможностью удаленного мониторинга рабочих параметров радиометок, устройства в целом или отдельных компонентов в его составе, а также каждого из устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, объединенных в сеть или отдельных компонентов в составе каждого из них.

Так, например, в ходе эксперимента было выявлено, что при ручном труде операции выдачи и приемки одной радиометки занимают от 2 до 15 минут в зависимости от количества персонала и от наработанного навыка - результат в 2 минуты был получен при совместной работе трех операторов, каждый из которых к моменту начала эксперимента уже выдал не менее 100 радиометок, результат в 15 минут был получен при работе одного оператора до эксперимента не выдававшего ни одной радиометки. Эксперимент проводился в помещении диспетчерской площадью 10 кв.м с оборудованными:

a) рабочим местом оператора, состоящим из рабочего стола, стула, канцелярских принадлежностей и персонального компьютера с доступом к базе данных пользователей предприятия и к серверу системы RTLS,

б) зарядным столом, представляющим собой офисный стол с размерами столешницы 120 х 70 см и размещенными на ней беспроводными зарядными устройствами Defender WPL-01 в количестве 84 штук, подключенных через сетевые фильтры-разветвители к сети электропитания помещения 220В 50Гц и радиометками XT-TGX-3P-P2 в количестве 84 штук, размещенных на зарядных устройствах.

Операция выдачи радиометки в эксперименте представляла собой следующие набор условий и последовательность действий:

a) оператор находится в помещении диспетчерской за своим рабочим столом, перед ним открыт бумажный журнал учета радиометок,

б) в помещение диспетчерской входит пользователь и предъявляет оператору свой пропуск - RFID или NFC-карту с напечатанными на ней фотографией, ФИО, и должностью пользователя,

в) оператор с помощью персонального компьютера в базе данных предприятия идентифицирует пользователя и проверяет срок действия его пропуска, после чего встает с рабочего места и подходит к зарядному столу,

г) оператор осуществляет на зарядном столе поиск полностью заряженной радиометки, берет ее с зарядного устройства и возвращается с ней на свое рабочее место,

д) оператор берет шариковую ручку или карандаш и заносит данные в журнал учета радиометок, фиксируя в нем дату и время выдачи радиометки, ФИО, должность и подразделение пользователя, серийный номер радиометки, размещенный на ее корпусе, после чего ставит свою подпись и передает пользователю журнал и ручку или карандаш,

e) пользователь расписывается в журнале в графе получения метки, возвращает оператору журнал, ручку или карандаш, забирает радиометку и уходит на смену,

ж) оператор с помощью персонального компьютера вносит данные в базу данных на сервере RTLS о выдаче радиометки и о присвоении выданной радиометки ФИО пользователя.

Операция приемки радиометки в эксперименте представляла собой следующие набор условий и последовательность действий:

a) оператор находится в помещении диспетчерской за своим рабочим столом, на его рабочем столе лежит закрытый бумажный журнал учета радиометок,

б) пользователь возвращается со смены, входит в помещение диспетчерской и предъявляет оператору свой пропуск - RFID или NFC-карту с напечатанными на ней фотографией, ФИО, и должностью пользователя, и отдает оператору ранее полученную радиометку,

в) оператор с помощью персонального компьютера в базе данных предприятия идентифицирует пользователя и проверяет срок действия его пропуска, после чего берет, кладет перед собой и открывает журнал учета радиометок, в котором далее выполняет поиск записи о ранее сделанной выдаче данной метки,

г) оператор, найдя нужную запись, выполняет визуальное сравнение серийного номера полученной от пользователя радиометки, нанесенного на ее корпусе с серийным номером радиометки, указанным в журнале при выдаче, проставляет в журнале дату и время приемки радиометки, и ставит свою подпись, после чего передает пользователю журнал и ручку или карандаш,

д) пользователь расписывается в журнале в графе сдачи метки, возвращает оператору журнал, ручку или карандаш и уходит,

e) оператор берет полученную от пользователя радиометку, встает с рабочего места и подходит к зарядному столу, на котором осуществляет поиск свободного беспроводного зарядного устройства, по факту нахождения такового, кладет на него радиометку, убеждается в том, что процесс заряда метки начался, после чего возвращается на свое рабочее место,

ж) оператор с помощью персонального компьютера удаляет из базы данных на сервере RTLS ФИО пользователя, открепляя его от сданной радиометки, а также вносит данные о приемке радиометки.

В ходе эксперимента также было выявлено, что при использовании заявленного устройства операции выдачи и приемки одной радиометки занимают от 8 до 10 секунд.

Устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования поддерживает следующий функционал:

- Аутентификация пользователя по RFID и(или) NFC карте (смарт-карте);

- Приёмка радиометки;

- Зарядка принятой радиометки;

- Хранение принятой радиометки;

- Выдача заряженной радиометки;

- Поддержание базы данных радиометок в актуальном состоянии;

- API для интеграции со сторонними системами.

Параметры радиометок, для зарядки, приемки, хранения и выдачи которых предназначено устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, могут варьироваться в зависимости от их производителя и модели. Пример радиометки для использования с устройством автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования представлен в таблице 1.

Таблица 1. Параметры радиометки, пример

Параметр Значение параметра Габаритные размеры, мм 126 х 79 х 20 Масса, кг 0,17 Элемент питания Встроенный аккумулятор Тип зарядки Беспроводная

При этом для возможности удаленно контролировать правильное положение радиометки внутри ячейки, радиометки должны быть промаркированы RFID-этикетками.

Основные функции устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования:

- Автоматическое получение радиометок,

- Автоматическая зарядка радиометок,

- Хранение радиометок,

- Автоматизированная выдача радиометок,

- Формирование отчетности (параметры и периодичность настраиваются индивидуально),

- Дистанционное управление устройством автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования,

- Оповещение о настраиваемых событиях (неисправность беспроводной зарядки, контроллера, электромагнитного замка ячейки, радиометки и других),

- Задание и настройка параметров оповещения,

- «Черные списки» неисправных радиометок и ячеек.

Некоторые отличительные особенности устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования:

- Возможность подключения устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования в сеть для совместной работы, централизованного дистанционного мониторинга, управления и настройки через Ethernet-порты на сетевых платах компьютеров в ячейках управления устройств,

- Наличие встроенной системы контроля правильного положения радиометки в ячейке хранения устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования на базе технологии RFID,

- Наличие UWB-анкера (UWB anchor) для мониторинга и настройки радиометок (монтируется или в составе устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования или вне, но в одном помещении с ним),

- Наличие на корпусе устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования сканера BAR-кодов и(или) RFID-считывателя для идентификации радиометок,

- Наличие на корпусе устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования RFID и(или) NFC считывателя для аутентификации пользователей с использованием смарт-карт,

- Наличие на корпусе устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования сенсорной панели или дисплея (опционально) для отображения рабочей информации,

- Модульный конструктив с различными вариантами исполнения устройства, рассчитанными на различное количество радиометок (от 1 штуки до неограниченного количества),

Оборудование и компоненты в составе устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования (точный состав может варьироваться):

- Электромагнитные замки,

- Беспроводные зарядные устройства,

- Сенсорная панель или дисплей,

- Компьютер,

- Модем беспроводной связи,

- Контроллеры дверок ячеек и светодиодных индикаторов или RGB-ламп,

- Контроллеры заряда,

- USB-концентратор,

- UWB-анкер (монтируется в составе устройства или вне, но в одном помещении с ним),

- RFID-считыватели,

- NFC-считыватель (опционально),

- Сканер BAR-кодов (опционально),

- И другие.

Программное обеспечение (точный состав может варьироваться):

- Модуль обработки данных,

- Модуль отчетности,

- Модуль аутентификации пользователя радиометки и оператора устройства,

- Модуль базы данных радиометок,

- Модуль оповещений,

- Сервисный модуль,

- Модуль единого центра управления,

- API.

Модуль единого центра управления устанавливается в составе программного обеспечения только при необходимости управлять по меньшей мере двумя устройствами автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования. Предусмотрены два варианта установки модуля единого центра управления:

1) На компьютер, размещенный в составе модуля управления одного из устройств в составе системы.

2) На аппаратном или программном сервере, размещенном вне устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, входящих в состав системы.

Дополнительные функции устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования:

- Устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования содержит в себе базу данных о том, сколько и каких радиометок в нём находится, сколько времени в нём находится та или иная радиометка и каков уровень ее заряда.

- Устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования выдает пользователям только исправные заряженные радиометки.

- Ячейка хранения радиометки оснащена RFID-считывателем, позволяющим отслеживать положение радиометки в ячейке для оценки выполняется ли зарядка, и, совместно с концевиком, выявлять факты помещения в ячейку как самой радиометки, так и помещения в ячейку вместо радиометки постороннего предмета.

- На устройстве автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования установлена сенсорная панель (или дисплей). При выполнении операции на сенсорной панели (или дисплее) высвечивается соответствующее операции информационное сообщение:

ο «Приложите карту сотрудника»;

ο «Заберите метку»;

ο «Положите метку в ячейку номер _»

ο «Закройте дверцу ячейки» и другие.

- Надписи в режиме ожидания соответствуют сигналам:

ο Приём меток: готов принять ХХ меток/нет места для меток;

ο Выдача меток: готов выдать YY меток/нет заряженных меток;

- Устройство имеет простое API для интеграции со сторонними системами с функционалом:

ο сколько всего радиометок в устройстве автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования (или устройствах автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, при объединении в сеть от двух и более устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования) в настоящий момент;

ο сколько времени находится в устройстве автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования радиометка ХХ (идентификация по номеру радиометки по порядку или по уникальному номеру в BAR-коде или по RFID ID);

ο лог приёма-выдачи радиометок за последние ХХ часов;

ο сколько в устройстве автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования (или устройствах автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, при объединении в сеть от двух и более устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования) готовых к выдаче (исправных и заряженных) радиометок;

ο сколько в устройстве автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования (или устройствах автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, при объединении в сеть от двух и более устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования) неисправных радиометок.

Изобретение относится к областям радиоэлектроники, радиолокации, СВЧ-техники и преимущественно электротехники и предназначено для использования в составе систем геопозиционирования в реальном времени (RTLS-систем), в частности относится к средствам автоматизации приемки, заряда, хранения, выдачи и мониторинга работоспособности персональных активных радиометок системы геопозиционирования путем помещения радиометок в индивидуальные ячейки сетевого устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования. Технический результат заключается в существенном, по сравнению с ручным трудом, снижении длительности операций приема и выдачи радиометок пользователям при повышении количества принимаемых и выдаваемых радиометок за единицу времени, а также в упрощении процесса учета радиометок за счет его оцифровки и обеспечении удаленного мониторинга рабочих параметров радиометок, а также как самого устройства автоматизации приемки, зарядки, хранения и выдачи радиометок, так и отдельных его компонентов, и каждого устройства автоматизации приемки, зарядки, хранения и выдачи радиометок из объединенных в сеть и отдельных компонентов в составе каждого из них. Технический результат достигается устройством автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, состоящим из аппаратной части и программного обеспечения, при этом аппаратная часть устройства представляет собой шкаф, который включает раму, заднюю и боковые панели, горизонтальные и вертикальные панели, образующие ячейки, на лицевой стороне шкафа расположены панель управления - сенсорная панель или дисплей, технологические двери и дверки ячеек, оснащенные индивидуальными электрическими или электромагнитными замками, петлями и отверстиями для помещения внутрь радиометок, а программное обеспечение содержит модуль аутентификации пользователя, модуль базы данных радиометок, модуль обработки данных, модуль оповещений, программный интерфейс - Application Programming Interface, API, сервисный модуль и модуль единого центра управления, и способом приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования с использованием устройства, включающим следующие этапы: а) этап приемки радиометки, б) этап хранения и зарядки, в) этап выдачи радиометки, а также системой автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, состоящей по меньшей мере из двух устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования и сервера RTLS, которые посредством API обмениваются данными с программным модулем единого центра управления и с базой или базами данных о пользователях на сервере RTLS, при этом система выполнена с возможностью удаленного выключения и/или перезапуска компьютера, открытия дверцы любой ячейки хранения. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, состоящее из аппаратной части и программного обеспечения, при этом аппаратная часть устройства представляет собой шкаф, который включает раму, заднюю и боковые панели, горизонтальные и вертикальные панели, образующие ячейки, на лицевой стороне шкафа расположены панель управления - сенсорная панель или дисплей, технологические двери и дверки ячеек, оснащенные индивидуальными электрическими или электромагнитными замками, петлями и отверстиями для помещения внутрь радиометок, а программное обеспечение содержит модуль аутентификации пользователя, модуль базы данных радиометок, модуль обработки данных, модуль оповещений, программный интерфейс - Application Programming Interface, API, сервисный модуль и модуль единого центра управления, причем аппаратная часть выполнена модульной и состоит из по меньшей мере одного модуля расширения, содержащего ячейки хранения, и модуля управления устройством, содержащего ячейку управления, которая содержит: компьютер с сетевой картой с портами не менее чем 100 Mbit Ethernet каждый, модем беспроводной связи, при этом на лицевой панели ячейки управления размещены RFID-считыватель смарт-карт, NFC-считыватель смарт-карт - опционально, сканер BAR-кодов - опционально, а ячейки хранения оснащены контроллерами ячеек; устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования оснащено встроенным источником бесперебойного питания, Ethernet-коммутатором, модемом, UWB-анкером для мониторинга и настройки радиометок, USB-концентратором, манипулятором типа «мышь» - опционально, контроллером-преобразователем USB-RS-485, контроллерами ячеек и светодиодных индикаторов или RGB-ламп, контроллерами заряда, а также беспроводными зарядными устройствами, концевыми микропереключателями - концевиками наличия радиометок в ячейках, концевиками состояния дверок ячеек, светодиодными индикаторами или RGB-лампами и интегрировано с базой или базами данных пользователей радиометок, содержащей/содержащими информацию о RFID и/или NFC картах, и с базой или базами данных радиометок, содержащей/содержащими информацию с BAR-кодов.

2. Способ приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования с использованием устройства по п.1, включающий в себя следующие этапы:

а) этап приемки радиометки, в котором:

- сканируют персональный BAR-код или QR-код или RFID ID радиометки;

- распознают персональный BAR-код или QR-код или RFID ID радиометки;

- выбирают свободную исправно работающую ячейку и открывают замок этой ячейки для возможности приема радиометки и определения размещения в ячейке радиометки стороной, обеспечивающей зарядку радиометки (если RFID ID радиометки считывается RFID-считывателем ячейки хранения, то она установлена в ячейку правильно);

- закрывают дверцы ячейки и блокируют замки дверцы этой ячейки;

- отправляют через API на сервер RTLS информационный пакет об отвязывании персональных данных пользователя от радиометки;

б) этап хранения и зарядки, в котором:

- при корректной установке радиометки в ячейку и закрытии дверцы начинают процесс заряда радиометки;

- считывают устройством автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования актуальный статус заряда каждой радиометки путем обращения по API на сервер RTLS;

- по достижении радиометкой полного уровня заряда процесс заряда заканчивают и начинают процесс ее хранения, и радиометка становится доступна для выдачи;

в) этап выдачи радиометки, в котором:

- выполняют авторизацию RFID картой или NFC картой пользователя;

- выполняют обмен данными посредством API с базой данных о пользователях на сервере RTLS, при наличии пользователя в базе данных и отсутствии данных о закрепленных за этим пользователем радиометок устройство автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования инициирует присвоение радиометке персональных данных этого пользователя на сервере RTLS;

- выбирают исправную и заряженную радиометку из имеющихся в ячейках радиометок посредством устройства автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования;

- обеспечивают доступ пользователя к соответствующей радиометке путем открытия дверцы ячейки.

3. Система автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, состоящая по меньшей мере из двух устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования по п.1 и сервера RTLS, которые посредством API обмениваются данными с программным модулем единого центра управления, и с базой или базами данных о пользователях на сервере RTLS, причем для определения исправности и корректности работы системы передают оператору данные о выданных пользователям радиометках устройствами автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, о количестве и расположении пустых и занятых ячеек хранения, об уровне заряда аккумуляторов/батарей радиометок, об идентификаторах радиометок, о неисправных радиометках в ячейках хранения, об открытых ячейках хранения, о неисправных беспроводных зарядных устройствах и электромагнитных замках на дверцах ячеек хранения, о номиналах тока заряда на беспроводных зарядных устройствах, о работоспособности устройств автоматизации приемки, заряда, хранения и выдачи радиометок геопозиционирования, и отдельных компонентов в их составе, при этом система выполнена с возможностью удаленного выключения и/или перезапуска компьютера, открытия дверцы любой ячейки хранения.