基于RFID技術(shù)的智能超市

張磊 黃曄華 衡恒

摘要：RFID無線射頻識別技術(shù)是自動識別技術(shù)的一種，主要用于智能卡片識別等系統(tǒng)。RFID技術(shù)已被應(yīng)用于電子監(jiān)控、農(nóng)業(yè)管理等諸多場合。該文將RFID技術(shù)引入大家最熟悉的超市系統(tǒng)，必將大大改善目前超市的銷售模式，引發(fā)新一輪的智能超市改革。

關(guān)鍵詞：RFID；智能超市；電子標(biāo)簽；智能購物車

中圖分類號：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)21-5181-02

RFID是Radio Frequency Idenification的縮寫，即無線射頻識別。RFID是指利用電磁波的反射能量進(jìn)行通信的一種技術(shù)。RFID屬于短距離無線通信技術(shù)，與其他短距離無線通信技術(shù)如：WLAN、藍(lán)牙、紅外、ZIGBEE相比，最大的區(qū)別在于RFID的被動工作模式，即利用反射能量進(jìn)行通信。射頻識別技術(shù)根據(jù)其采用頻率的不同可以實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離的非接觸性信息交換，RFID還具有方便快捷、識別速度快、數(shù)據(jù)容量大、安全性高、動態(tài)實時通信等優(yōu)點，最近幾年成為電子信息行業(yè)的熱門技術(shù)。

RFID系統(tǒng)主要有以下幾個組成部分：1）電子標(biāo)簽，即內(nèi)部帶有天線的芯片，芯片中存儲事物的詳細(xì)信息，存儲容量大；2）解讀器，即能夠讀取電子標(biāo)簽中存儲信息的設(shè)備；3）數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)。

RFID的工作原理是：解讀器接收電子標(biāo)簽發(fā)射的無線電波，將讀取的數(shù)據(jù)通過無線信號傳輸給控制器進(jìn)行計算、分析，并在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中實時更新。

該文將簡單介紹基于RFID技術(shù)智能超市的構(gòu)想、系統(tǒng)組成部分，及其運轉(zhuǎn)情況和前景意義。

1智能超市的構(gòu)想

智能超市是融合射頻識別技術(shù)、計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)于一體的現(xiàn)代化超市，具有運轉(zhuǎn)效率高、風(fēng)險成本低、管理科學(xué)先進(jìn)、服務(wù)品質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點。智能超市具有以下幾個特點：

1）方便顧客挑選商品

智能超市配有購物車，購物車前方配有一個觸摸屏式微型電腦，電腦中裝有整個超市的電子地圖。當(dāng)顧客需要挑選某種商品時，只需在觸摸屏上點擊該類商品，屏幕上就會出現(xiàn)該商品所在位置及到達(dá)該區(qū)域的最佳路徑，大大地方便了顧客。

2）自助結(jié)帳

如今的超市經(jīng)常出現(xiàn)多人排隊付款現(xiàn)象，特別是逢年過節(jié)，有些顧客甚至需要花費半小時以上排隊付款。隨著智能超市的出現(xiàn)，您在付款時，只需要將所有商品放于智能購物車中，當(dāng)您推著購物車經(jīng)過結(jié)帳區(qū)時，結(jié)帳區(qū)電腦掃描設(shè)備會自動識別購物車中的所有商品，并計算總價，由您刷卡自行支付。

3）防盜措施嚴(yán)密

超市每件商品都貼上了對應(yīng)的RFID電子標(biāo)簽，由于RFID射頻信號能夠穿透衣服等障礙物，所以可以大大地減少超市商品的失竊現(xiàn)象。

4）節(jié)省人力

一方面智能超市可以實現(xiàn)商品自動導(dǎo)航、自助結(jié)帳等功能，而其防盜措施嚴(yán)密，所以整個超市可以節(jié)省大量的售貨員；另一方面，由于智能超市的出現(xiàn)大大提高了顧客挑選商品和結(jié)帳的效率，所以使得整個超市顧客流動加快，人員會顯得更加稀疏，保證了良好的公共環(huán)境。

2智能超市的組成

2.1電子標(biāo)簽

電子標(biāo)簽是由無線通信IC和天線組成的一個射頻電路，用樹脂，紙，或者紡織品將其封裝并進(jìn)行印刷而成。它通過電磁波與解讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。標(biāo)簽中的IC具有存儲功能，可以存儲大量的商品信息。在智能超市中，電子標(biāo)簽分為兩種，一種是有源電子標(biāo)簽，它粘貼在智能貨架的某個位置，它可以主動向解讀器發(fā)射射頻信號，以便智能購物車上的電腦能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)該類商品的具體位置；一種是無源電子標(biāo)簽，它粘貼在各種商品表面，這類標(biāo)簽只能被動地在有效范圍內(nèi)被解讀器讀取，以便準(zhǔn)確地產(chǎn)生商品價格和其他各類信息。電子標(biāo)簽中存儲的信息具有長久有效、多重加密、與后臺數(shù)據(jù)庫保持同步等優(yōu)點。解讀器也可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離的無接觸式讀取電子標(biāo)簽，從而達(dá)到自動識別物體的目的。

2.2解讀器

解讀器分為手持式和固定式兩種。手持式解讀器被安裝于智能購物車上，用于發(fā)現(xiàn)一切有源及無源RFID電子標(biāo)簽，為顧客提供方便。固定式解讀器被固定于智能貨架上，接收該貨架上所有商品電子標(biāo)簽的信號，發(fā)現(xiàn)各類商品的售賣情況，并將數(shù)據(jù)及時反饋給后臺服務(wù)器，以便超市工作人員及時補充缺少的貨物，使整個超市運轉(zhuǎn)更為流暢。

2.3網(wǎng)絡(luò)體系

普通遠(yuǎn)距離解讀器正常可靠讀出的距離為8m，因此智能貨架的尺寸必須使所有貨物上粘貼的電子標(biāo)簽都處于解讀器讀取范圍內(nèi)。每臺解讀器都可與后臺服務(wù)器進(jìn)行無線通信，使超市管理系統(tǒng)隨時掌握貨物的銷售情況，并根據(jù)某種商品的銷售狀況及時制定銷售策略。后臺服務(wù)器針對解讀器反饋的信息，及時補充貨架上缺少的商品。

3智能超市的運轉(zhuǎn)

整個智能超市運轉(zhuǎn)情況如圖1所示。

超市所有商品入庫前都必須貼上各自唯一的RFID電子標(biāo)簽，并在檢測區(qū)利用解讀器讀取所有商品的電子標(biāo)簽信息，存入后臺服務(wù)器。在后臺服務(wù)器上建立完善的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，隨時了解各類商品的類型、名稱和數(shù)量。該數(shù)據(jù)庫隨時接受智能貨架上解讀器的匯報，具有實時更新的功能

所有商品會被統(tǒng)一有序地擺放在各自的智能貨架上。每個智能貨架上都會放置有源電子標(biāo)簽，主動向智能購物車上的解讀器報告該類商品的具體位置，比如：水果，A區(qū)38號位置。

所謂智能購物車，其實就是在傳統(tǒng)購物車上進(jìn)行改造，添加了一臺微型觸摸式平板電腦，該平板電腦是集閱讀器模塊、無線通信模塊、觸摸屏及ARM芯片為一體的嵌入式系統(tǒng)。顧客可以通過觸摸屏隨時詢問商品的位置，了解商品的各類信息，挑選合適的商品進(jìn)行預(yù)設(shè)，并前往購買。當(dāng)顧客預(yù)先設(shè)置好所需購買各種的商品后，平板電腦上會出現(xiàn)商品的具體位置，并出現(xiàn)整個超市的電子地圖，為顧客設(shè)計一條最合適的路徑，指示顧客按路徑前往購買。當(dāng)購物車到達(dá)預(yù)設(shè)商品位置時，購物車會發(fā)出“滴滴”的提示音，提醒顧客已到達(dá)指定位置。當(dāng)顧客購買完畢后，可以將購物車推至指定的結(jié)帳區(qū)。結(jié)帳區(qū)中心電腦一方面會利用解讀器一次性讀取購物車中所有商品RFID電子標(biāo)簽中的信息，得出總價，并讓顧客挑選付款方式，如：現(xiàn)金支付，購物卡支付，銀行卡支付等。另一方面，中心電腦通過無線接收設(shè)備與超市后臺服務(wù)器通信，即使更新后臺服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫，以便超市管理人員即使了解整個超市的貨物銷售情況。

此外，智能超市還擁有智能送貨系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析老顧客的購買習(xí)慣，并結(jié)合超市的各種促銷活動，羅列有用信息，通過手機(jī)短信的形式提醒顧客。比如某一顧客經(jīng)常在超市購買藍(lán)月亮洗手液，那么超市中的藍(lán)月亮洗手液出現(xiàn)促銷打折活動時，智能送貨系統(tǒng)會向該顧客的手機(jī)發(fā)送一條短消息：“尊敬的***顧客，您好：***超市藍(lán)月亮洗手液現(xiàn)進(jìn)行促銷活動，原價為***元/瓶，現(xiàn)價為***元/瓶，請問您是否需要購買？如果需要請輸入Y，并在后面加上您需要的數(shù)量，如1，2。”如顧客回復(fù)需要購買的短信，那么超市會在很短的時間內(nèi)進(jìn)行送貨上門服務(wù)。

4結(jié)束語

由于RFID具有速度快、距離遠(yuǎn)等優(yōu)點，可以將RFID技術(shù)成功的應(yīng)用到超市管理，提高超市管理水平、提高顧客滿意度。但是基于RFID的智能超市在實際執(zhí)行過程中，不僅由于電子標(biāo)簽成本太高，而且在超市這種特殊環(huán)境中，RFID還存在許多技術(shù)上的缺陷，許多關(guān)鍵問題有待解決。因此從更多的角度考慮，該方案的還需要進(jìn)一步完善，有待于更多學(xué)者參與其中。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧少平,陳振華,汪建強(qiáng),等.基于RFID的自動定位盤貨系統(tǒng)研究[J].物流技術(shù)，2008(8).

[2]韓立毛,趙躍華,錢宇力.基于物品跟蹤定位方案的連鎖超市應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[J].鐵路計算機(jī)應(yīng)用,2009(8).

[3]黃玉蘭.射頻識別(RFID)核心技術(shù)詳解[M].北京:人民郵電出版社,2010.

[4]郭俐虹.基于RFID技術(shù)的電子標(biāo)簽讀寫系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報:信息與管理工程版,2008 (4).