《食堂管理系統(tǒng)》項(xiàng)目3本章學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解什么是T5557芯片（2）了解T5557低頻卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（3）理解讀寫低頻卡數(shù)據(jù)的工作原理（4）理解IC卡和ID卡的區(qū)別任務(wù)一新建一張食堂飯卡任務(wù)要求要求在智慧食堂管理系統(tǒng)中新增一張員工食堂飯卡，飯卡信息要求姓名為員工姓名、部門為技術(shù)部、初始密碼設(shè)置為123456，金額100元，最終的結(jié)果要求使用低頻卡讀寫軟件讀取卡中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置。任務(wù)一新建一張食堂飯卡了解食堂系統(tǒng)的基本組成了解低頻RFID的標(biāo)簽特點(diǎn)理解T5557標(biāo)簽內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解T5557標(biāo)簽內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)任務(wù)目標(biāo)任務(wù)一新建一張食堂飯卡食堂發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)智慧食堂系統(tǒng)功能介紹知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)一新建一張食堂飯卡就餐調(diào)查結(jié)果食堂就餐回家或外賣15%84%就餐支付方式調(diào)查結(jié)果企事業(yè)食堂信息化手段普及率

2%~3%8%~10%85%~87%微信或支付寶現(xiàn)金一卡通中國(guó)企事業(yè)員工食堂信息化、智能化水平較低；員工食堂就餐體驗(yàn)差，滿意度普遍不高；食堂管理方式粗放，餐補(bǔ)管理不便捷，浪費(fèi)嚴(yán)重，監(jiān)管難度大。智慧食堂管理系統(tǒng)背景任務(wù)一新建一張食堂飯卡智慧食堂管理系統(tǒng)面臨的問(wèn)題餐補(bǔ)管理不便捷管理粗放就餐效率低缺乏互動(dòng)安全隱患任務(wù)一新建一張食堂飯卡根據(jù)學(xué)校餐廳的現(xiàn)狀，智慧食堂對(duì)傳統(tǒng)食堂進(jìn)行如下改造：窗口式改成自選式，用餐者自由選取，出品、選餐相分離，緩解高峰期菜品出品壓力；對(duì)收銀結(jié)算通道進(jìn)行改造，人工結(jié)算改成智盤結(jié)算，提高結(jié)算效率，解決排隊(duì)擁堵難題；智盤與新中新、新開(kāi)普、正元智慧等主流一卡通廠商有豐富的對(duì)接案例，可與原一卡通無(wú)縫銜接；對(duì)餐廳動(dòng)線流程進(jìn)行優(yōu)化，保證師生點(diǎn)餐、就餐，出入便捷順暢，在整個(gè)選餐、就餐過(guò)程中獲得更好的體驗(yàn)。智慧食堂管理系統(tǒng)改進(jìn)智能結(jié)算臺(tái)主要作用是用餐人員選擇自己想要的餐品放在餐盤內(nèi)，將其放置在智能結(jié)算臺(tái)，結(jié)算臺(tái)通過(guò)對(duì)芯片的識(shí)別以及智能結(jié)算統(tǒng)計(jì)出整單價(jià)格，用餐人員直接通過(guò)掃碼/刷卡/刷臉的方式完成結(jié)算，提升就餐體驗(yàn)，節(jié)省人工成本。下圖3-1-1所示，為智能結(jié)賬臺(tái)。任務(wù)一新建一張食堂飯卡智慧食堂管理系統(tǒng)圖3-1-1智能結(jié)賬臺(tái)智能結(jié)算臺(tái)，采用國(guó)際通用的ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)的RFID射頻技術(shù)芯片，餐具進(jìn)入結(jié)算區(qū)后，通過(guò)在餐具底部RFID射頻芯片進(jìn)行讀寫操作，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確安全可靠，支持聯(lián)網(wǎng)、脫機(jī)任意組合模式，平臺(tái)擴(kuò)展性好，支持傳統(tǒng)一卡通系統(tǒng)、會(huì)員消費(fèi)管理系統(tǒng)、POS收銀系統(tǒng)等系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步與共享，實(shí)現(xiàn)快速結(jié)算。無(wú)感支付設(shè)備智能結(jié)算臺(tái)之所以可以感應(yīng)到我們的菜品價(jià)格，主要是因?yàn)橥氲紫聨в蠷FID標(biāo)簽，在使用之前工作人員會(huì)先對(duì)每一個(gè)碗碟進(jìn)行信息寫入，如下圖3-1-2所示。任務(wù)一新建一張食堂飯卡智慧食堂管理系統(tǒng)圖3-1-2智能結(jié)賬臺(tái)其實(shí)本質(zhì)上還是通過(guò)讀寫器感應(yīng)碗碟上面的標(biāo)簽信息，從而獲取菜品的價(jià)錢。如下圖3-1-3所示，為RFID讀寫器正在感應(yīng)碗碟的RFID信息。任務(wù)一新建一張食堂飯卡智慧食堂管理系統(tǒng)圖3-1-3智能結(jié)賬臺(tái)任務(wù)一新建一張食堂飯卡智慧食堂管理系統(tǒng)通過(guò)在保溫臺(tái)嵌入射頻讀寫裝置，借助后臺(tái)控制程序，在不改變?cè)谐銎妨鞒痰幕A(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能餐具的信息寫入操作，能有效節(jié)省餐具用量，簡(jiǎn)化餐具顏色款型，減輕清洗分揀壓力，更重要的是讓您有了一切飲食數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。無(wú)感支付設(shè)備任務(wù)一新建一張食堂飯卡食堂發(fā)展的業(yè)務(wù)流程訂餐多樣的訂餐方式通過(guò)支付寶、微信、手機(jī)APP，網(wǎng)頁(yè)，手持PDA，二維碼等多樣的訂餐方式方便就餐支付寶/微信訂餐團(tuán)餐寶APP訂餐手持PDA支付靈活的支付方式通過(guò)支付寶、微信、銀聯(lián)、飯卡、人臉識(shí)別等便捷靈活的支付方式消費(fèi)觸屏訂餐機(jī)支付寶/微信錢包銀聯(lián)云閃付飯卡支付人臉識(shí)別食堂多渠道訂餐方式掃碼取餐/支付小票取餐刷卡/人臉取餐智能餐柜取餐食堂多渠道取餐方式（1）快捷支付支付是提升就餐體驗(yàn)的重要節(jié)點(diǎn)，可提供卡支付、微信支付、支付寶支付、二維碼支付和刷臉無(wú)感支付等多種支付方式。快捷支付是智慧食堂的一大亮點(diǎn)，確確實(shí)實(shí)解決了食堂的排隊(duì)痛點(diǎn)，大幅度提升了學(xué)生的支付體驗(yàn)。下圖3-1-4所示，為二維碼快捷支付方式。任務(wù)一新建一張食堂飯卡趨勢(shì)食堂發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)圖3-1-4二維碼支付任務(wù)一新建一張食堂飯卡食堂發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)趨勢(shì)（2）健康管理“營(yíng)養(yǎng)成分表”、“飲食健康app”是健康管理功能的重要組成部分。學(xué)生在打菜時(shí)，可根據(jù)嵌入在智能備餐臺(tái)上的“營(yíng)養(yǎng)價(jià)簽”，合理選擇食物。飯后，學(xué)生也可通過(guò)手機(jī)或多媒體一體機(jī)可獲取自身的營(yíng)養(yǎng)健康報(bào)告，報(bào)告將展現(xiàn)學(xué)生攝入菜品明細(xì)、飲食口味偏好及攝入菜品的營(yíng)養(yǎng)成分情況，并對(duì)膳食結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行分析，最終通過(guò)營(yíng)養(yǎng)評(píng)分和飲食建議的形式展現(xiàn)給學(xué)生，提醒學(xué)生關(guān)注自身的飲食健康。（3）智能備餐智能備餐功能，通過(guò)內(nèi)置的RFID裝置，結(jié)合自助結(jié)算臺(tái)，完成了攝入菜品信息的數(shù)據(jù)采集與個(gè)人身份的綁定，為健康飲食數(shù)據(jù)，創(chuàng)造了更多可能。同時(shí)，量化的出品、售賣也為就餐預(yù)測(cè)、生產(chǎn)計(jì)劃和原料反算提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，能有效減少浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)備餐。任務(wù)一新建一張食堂飯卡食堂發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)趨勢(shì)（4）智能餐具每一件餐具都植入RFID芯片，并以優(yōu)質(zhì)密胺粉為原料，718鋼為模具，使其更具光澤度和手感，再通過(guò)人工的細(xì)致拋光、打磨，完整嚴(yán)苛的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，確保每件餐具符合高標(biāo)準(zhǔn)要求。（5）智能排菜智能排菜系統(tǒng)讓食堂徹底告別靠經(jīng)驗(yàn)、憑喜好，大廚手工排菜的方式。綜合人、菜品、時(shí)令節(jié)氣、供應(yīng)鏈等海量數(shù)據(jù)，通過(guò)科學(xué)的分析與運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)AI智能排菜。任務(wù)一新建一張食堂飯卡食堂發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)趨勢(shì)（6）訂餐取餐團(tuán)餐社會(huì)化趨勢(shì)越來(lái)明顯，BYOD讓就餐者與服務(wù)建立了直接的聯(lián)系。智盤在手機(jī)端也推出了訂餐、查詢、充值、數(shù)字化營(yíng)銷、互動(dòng)點(diǎn)評(píng)等服務(wù)，能有效避免服務(wù)沖突，緩解食堂餐廳運(yùn)營(yíng)壓力。下圖3-1-5所示，為自助終端快捷訂餐方式。圖3-1-5終端訂餐任務(wù)一新建一張食堂飯卡食堂發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)趨勢(shì)（7）采購(gòu)庫(kù)存智慧食堂云平臺(tái)是一套基于Web的食堂營(yíng)運(yùn)支撐系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)平臺(tái)的集中管控和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)管控。采購(gòu)、庫(kù)存實(shí)現(xiàn)數(shù)字量化，并與生產(chǎn)、售賣實(shí)現(xiàn)數(shù)字化聯(lián)通，能有效減少損耗浪費(fèi)，讓食堂運(yùn)轉(zhuǎn)更高效，決策更科學(xué)。（8）收餐洗消集餐具收納、碗碟分離、食渣處理、碗盤清潔和碗盤收集等多功能于一體的收餐洗消自動(dòng)化設(shè)備，具有操作簡(jiǎn)便、高度自動(dòng)化、節(jié)省人工，節(jié)能高效和安全衛(wèi)生的特點(diǎn)。下圖3-1-6所示，為自動(dòng)餐盤回收系統(tǒng)。圖3-1-6自動(dòng)清洗機(jī)這里我們將認(rèn)識(shí)智慧食堂管理系統(tǒng)軟件功能，下圖3-1-7所示。是此次項(xiàng)目中用到的智慧食堂系統(tǒng)軟件功能拓?fù)鋱D，該管理軟件中涉及到食堂管理軟件中最基本也是最重要的4個(gè)模塊功能，分別是新增、充值、消費(fèi)和掛失。下面我們一一看下各個(gè)模塊功能的說(shuō)明和作用。智慧食堂系統(tǒng)功能介紹任務(wù)一新建一張食堂飯卡圖3-1-7基本拓?fù)鋱D分類1）新增用于新增一個(gè)員工卡，智慧食堂中消費(fèi)需提供員工卡進(jìn)行刷卡結(jié)賬，這樣便于管理和提高員工結(jié)賬效率。該新增功能模塊中涉及到員工姓名、部門、密碼和金額，這里新增該模塊主要時(shí)由食堂管理人員進(jìn)行操作，設(shè)置密碼的主要目的是防止不法分子用其它軟件對(duì)該卡進(jìn)行違法操作，保障用卡安全。2）充值用于向員工卡中充值金額，消費(fèi)使用，在充值的過(guò)程過(guò)無(wú)需重新輸入密碼，因?yàn)檐浖诎l(fā)送充值信息時(shí)，會(huì)附帶密碼信息進(jìn)行驗(yàn)證任務(wù)一新建一張食堂飯卡智慧食堂系統(tǒng)功能介紹分類3）消費(fèi)每次刷卡都會(huì)扣除一定額度的金額，模擬員工消費(fèi)場(chǎng)景，此時(shí)的金額為員工卡中剩余的金額情況。4）掛失模擬員工卡丟失時(shí)候的掛失操作，掛失模塊中加入密碼信息，目的是防止任何人都能對(duì)該卡進(jìn)行掛失操作。任務(wù)一新建一張食堂飯卡智慧食堂系統(tǒng)功能介紹本次任務(wù)中使用的員工卡為低頻射頻標(biāo)簽，低頻段射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱為低頻標(biāo)簽，其工作頻率范圍為30kHz-300kHz，典型工作頻率有125KHz，133KHz。低頻標(biāo)簽一般為無(wú)源標(biāo)簽，其工作能量通過(guò)電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場(chǎng)中獲得。低頻標(biāo)簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時(shí)，低頻標(biāo)簽必須位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū)內(nèi)，低頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于1米。與低頻標(biāo)簽相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO11784/11785（用于動(dòng)物識(shí)別）、ISO18000-2（125-135kHz），低頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用有：動(dòng)物識(shí)別、容器識(shí)別、工具識(shí)別、電子閉鎖防盜（帶有內(nèi)置應(yīng)答器的汽車鑰匙）等。員工卡概述任務(wù)一新建一張食堂飯卡低頻標(biāo)簽的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：標(biāo)簽芯片一般采用普通的CMOS工藝，具有省電、廉價(jià)的特點(diǎn)；工作頻率不受無(wú)線電頻率管制約束；可以穿透水、有機(jī)組織、木材等；非常適合近距離的、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識(shí)別應(yīng)用（例如：動(dòng)物識(shí)別）等。低頻標(biāo)簽的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在：標(biāo)簽存貯數(shù)據(jù)量較少；只能適合低速、近距離識(shí)別應(yīng)用；與高頻標(biāo)簽相比標(biāo)簽天線匝數(shù)更多，成本更高一些。任務(wù)一新建一張食堂飯卡員工卡概述優(yōu)缺點(diǎn)T5557芯片的內(nèi)部電路組成框圖如圖3-1-10所示，該圖給出了T5557芯片和讀寫器之間的耦合方式。讀寫器向T5557芯片傳送射頻能量和讀寫命令，同時(shí)接收T5557芯片以負(fù)載調(diào)制方式送來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)。知識(shí)拓展T5557芯片知識(shí)拓展圖3-1-10T5557內(nèi)部電路組成框圖知識(shí)拓展T5557芯片由模擬前端、寫解碼、比特率產(chǎn)生器、調(diào)制器、模式寄存器、控制器、測(cè)試邏輯、存儲(chǔ)器、編程用高壓產(chǎn)生器等部分構(gòu)成。T5557芯片在射頻工作時(shí)，僅使用Coil1（引腳8）和Coil2（引腳1），外接電感L2和電容器C2，構(gòu)成諧振回路。T5557內(nèi)部電路組成圖3-1-10T5557內(nèi)部電路組成框圖1）模擬前端（射頻前端）模擬前端（analogfrontend，AFE）電路包括所有和線圈相連的電路，提供卡片所需的電能，并且處理與讀卡器之間的雙向數(shù)據(jù)通訊，主要包括如下功能塊：對(duì)線圈交流整流，提供直流電源；提取時(shí)鐘信號(hào)；卡到讀卡器的數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，在coil1和coil2之間信息的裝入；在基站到卡的數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，場(chǎng)氣隙（gap）的檢測(cè)；靜電保護(hù)電路。知識(shí)拓展內(nèi)部電路組成T5557圖3-1-10T5557內(nèi)部電路組成框圖2）控制器控制器主要完成4種功能：在上電有效后及讀期間，從配置存儲(chǔ)器EEPROM區(qū)塊0的配置數(shù)據(jù)裝載到模式寄存器，以保證芯片設(shè)置方式工作；控制對(duì)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)（讀、寫）；處理寫命令和數(shù)據(jù)、寫錯(cuò)誤模式；在密碼模式中，接收操作碼后的32位值與存儲(chǔ)的密碼進(jìn)行比較和判別。知識(shí)拓展T5557內(nèi)部電路組成圖3-1-10T5557內(nèi)部電路組成框圖3）比特率生成在普通模式通過(guò)編程可產(chǎn)生與e5550/e5551/e5554相同的波特率，在擴(kuò)展模式可產(chǎn)生RF/(2n+2)，n=0,1,2,…,63，即RF/2到RF/128射頻之間的數(shù)據(jù)比特率。4）寫解碼寫解碼電路在寫操作期間解讀有關(guān)寫操作碼，并對(duì)寫數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢驗(yàn)。5）高壓（HV）產(chǎn)生器它在寫入時(shí)產(chǎn)生對(duì)EEPROM編程時(shí)所需的18V高電壓。知識(shí)拓展T5557內(nèi)部電路組成圖3-1-10T5557內(nèi)部電路組成框圖知識(shí)拓展T5557內(nèi)部電路組成6）直流（DC）產(chǎn)生器通過(guò)對(duì)RF源整流，提供所需的直流電源。7）模式寄存器模式寄存器存儲(chǔ)從EEPROM的block0來(lái)的配置數(shù)據(jù)，它在每塊讀之前連續(xù)被刷新，并且在上電復(fù)位或復(fù)位命令之后被重裝。8）上電復(fù)位（POR）延時(shí)直到一個(gè)可靠的電壓已經(jīng)提供，保證可靠工作。圖3-1-10T5557內(nèi)部電路組成框圖1）T5557芯片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器T5557芯片存儲(chǔ)器EEPROM的結(jié)構(gòu)如表3-1-2所示，它由10塊構(gòu)成，每塊33位。第0位為鎖存位，共330位，包括鎖存位（LOCK位）都是可編程的。頁(yè)0的塊0包含模式/配置數(shù)據(jù)，在規(guī)則讀時(shí)不被傳送。頁(yè)0的塊7可以被使用作為寫保護(hù)的密碼。每塊的0位是本塊的鎖位，一旦上鎖，本塊數(shù)據(jù)只讀，不能再被改寫。低頻T5557數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)知識(shí)拓展頁(yè)位0位1~32塊Page1H追溯數(shù)據(jù)1Page1H追溯數(shù)據(jù)2Page0L配置數(shù)據(jù)0Page0L用戶數(shù)據(jù)1Page0L用戶數(shù)據(jù)2Page0L用戶數(shù)據(jù)3Page0L用戶數(shù)據(jù)4Page0L用戶數(shù)據(jù)5Page0L用戶數(shù)據(jù)6Page0L用戶數(shù)據(jù)或密碼（口令）7知識(shí)拓展T5557非接觸式R/W辨識(shí)芯片的存儲(chǔ)容量雖然小了些，除去用戶不能使用的頁(yè)1，實(shí)際使用空間只有頁(yè)0的8個(gè)塊(264bit),但其配置項(xiàng)以及工作模式特別豐富，是一種名副其實(shí)的多功能芯片IC，用戶對(duì)卡片的訪問(wèn)模式也辨識(shí)芯片的存儲(chǔ)容量雖然小了些，除去用戶不能使用的頁(yè)1，實(shí)際使用空間只有頁(yè)0的8個(gè)塊(264bit),但其配置項(xiàng)以及工作模式