基于ZigBee技術(shù)的超市智能定位導(dǎo)購系統(tǒng)

侯效龍++繆樂穎++關(guān)金萍++李永生

摘 要：為了解決超市中商品貨物種類繁多不易尋找而給消費者帶來的困擾以及促銷信息傳播形式的單一化問題，研發(fā)了基于ZigBee的超市智能導(dǎo)購系統(tǒng)，實現(xiàn)了迅速快捷為消費者提供周邊促銷商品信息以及所需購買商品位置的功能。該系統(tǒng)可以安裝在購物車上隨著顧客自由移動，方便操作。其作用主要是在液晶屏上播出當(dāng)天的特價商品，讓消費者在購物的同時，隨時了解打折商品的信息。

關(guān)鍵詞： ZigBee；超市智能導(dǎo)購；無線傳輸；室內(nèi)定位

1 作品介紹

作品應(yīng)用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)超市智能管理一體化的理念。給消費者帶來自主、快捷、趣味的購物體驗。圖1所示是基于ZigBee技術(shù)的超市智能定位導(dǎo)購系統(tǒng)的實物圖。

1.1 促銷商品信息的顯示

首先，超市管理人員把當(dāng)天打折促銷商品的信息錄入電腦存儲，并通過協(xié)調(diào)器ZigBee無線下載到購物車ZigBee上。

然后，顧客把想購買的商品輸入購物車上的終端，顧客推著裝有該系統(tǒng)的購物車購物時，遇到了該超市的打折商品或者預(yù)先輸入的預(yù)購商品時屏幕上會自動跳出該商品的信息，進行導(dǎo)購。該導(dǎo)購形式取代了傳統(tǒng)的導(dǎo)購員導(dǎo)購，也增加了顧客購買的自主性。

1.2 快速定位需購商品

顧客進行定位導(dǎo)購，輸入自己想買的商品屏幕就會出現(xiàn)指引方向的語句，使顧客能更快的找到自己急需和想買的商品。

該系統(tǒng)還能運用于藥房、圖書館、旅游景區(qū)等，可起到提高工作者的辦事效率、為游客定位指路，防止游客迷路走入危險地段的作用。

2 工作原理

該系統(tǒng)主要由無線收發(fā)模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，LCD顯示模塊和電源模塊構(gòu)成。無線收發(fā)模塊由CC2530的ZigBee組成。系統(tǒng)ZigBee 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)傳模塊采用的芯片為CC2530射頻芯片，系統(tǒng)所需的一般電路都已集成在芯片內(nèi)部，只需簡單外圍電路就能實現(xiàn)信號收發(fā)功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸路徑如圖2所示。

2.1 上位機管理系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)在運行過程中，協(xié)調(diào)器常需要向綁于小車的ZigBee節(jié)點發(fā)送最新打折商品信息。為方便管理，在串口調(diào)試助手的基礎(chǔ)上設(shè)計一個上位機管理系統(tǒng)， 人為設(shè)定需要改動的數(shù)據(jù)，將實時更新的打折商品信息通過串口發(fā)送給協(xié)調(diào)器，并下載存儲于電腦指定文件夾。

2.2 運用協(xié)調(diào)器進行數(shù)據(jù)的無線下載

超市管理人員將數(shù)據(jù)傳輸給與電腦相連的協(xié)調(diào)器后，協(xié)調(diào)器無線傳輸給所有綁于購物車上的路由ZigBee，購物車上的路由ZigBee通過TX-RX串口的連接把數(shù)據(jù)傳輸給單片機，單片機接收數(shù)據(jù)后通過內(nèi)部定義的數(shù)組把數(shù)據(jù)儲存在單片機內(nèi)部，完成數(shù)據(jù)下載。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸

每個終端節(jié)點代表一臺貨架，它負(fù)責(zé)將自身短地址，RSSI值讀取出來并發(fā)送給小車上的ZigBee，并通過回播的方式判斷兩臺ZigBee之間的距離是否在規(guī)定范圍內(nèi)，如果在規(guī)定的接收距離內(nèi)，小車上的ZigBee通過終端把代表的貨架號傳輸給單片機來提取打折商品的信息，并顯示在單片機的LCD顯示屏上，如果不在范圍內(nèi)，液晶屏上就不會有字樣顯示。

2.4 數(shù)據(jù)顯示

單片機通過TX-RX串口讀取與之相連的ZigBee傳輸來的信息，并顯示在1602液晶顯示屏上。

2.5 區(qū)域定位

在第3條數(shù)據(jù)傳輸中我們已提到，ZigBee模塊可以讀取內(nèi)部的RSSI（信號強度）值，然后，我們可以通過公式d=10^（（（RSSI）-A）/（10×n）） 求得兩點間的距離（其中A表示距離1米時的RSSI的絕對值，n代表環(huán)境對信號的衰減系數(shù)，受環(huán)境因素影響而改變，可通過多次測量求得）。在此基礎(chǔ)上，我們通過三邊定位法便可得到顧客的具體位置（一對坐標(biāo)值）。當(dāng)顧客輸入想購買的物品時，單片機自動讀取其坐標(biāo)，再與顧客當(dāng)前位置點進行兩點定線即可得出兩點的距離和角度，便可對顧客進行導(dǎo)購指引。

3 作品創(chuàng)新點

（1）作品中無論是信息的錄入、下載，還是數(shù)據(jù)的傳輸，都采用無線收發(fā)的形式，這樣就打破了有線傳送的局限，不僅省去了用以連接設(shè)備的數(shù)據(jù)線，更在一定程度上延展了兩臺設(shè)備之間的距離，實現(xiàn)了相對遠(yuǎn)程的控制。

（2）該超市智能導(dǎo)購系統(tǒng)創(chuàng)新的使用了ZigBee無線通信裝置，在利用ZigBee基礎(chǔ)功能的基礎(chǔ)上，也大大延展了ZigBee模塊的開發(fā)方向，是在ZigBee基礎(chǔ)功能上的一次突破。

（3） 該作品在實現(xiàn)定位功能時，選擇了ZigBee無線通信裝置，擺脫了GPS等傳統(tǒng)定位模式，是對定位系統(tǒng)的一次突破。

（4）對于超市管理人員而言，該作品取代了傳統(tǒng)的人工導(dǎo)購和紙質(zhì)海報，不僅節(jié)省人力財力，還有利于降低紙污染，倡導(dǎo)綠色消費和綠色生活。

（5）對于顧客而言，該系統(tǒng)只會在顧客接近打折商品時才會顯示特定打折商品的信息，顧客不僅可以不用提前記住所有打折信息，還增加了顧客采購的自主性和娛樂性，提高了人們的生活質(zhì)量。

（6）本產(chǎn)品采用ZigBee技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的藍(lán)牙、WLAN等無線傳輸模式，具有低數(shù)據(jù)速率、短距離、低功耗等特點，在滿足一定距離無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臈l件下，既能節(jié)約資源，又能增加產(chǎn)品使用壽命。

4 市場前景

對于消費者而言，系統(tǒng)為其提供最有價值的信息，實現(xiàn)一對一的客戶服務(wù)，提升用戶購物過程中的滿意度；對于商家而言，顯示屏上會推送消費者身邊的促銷商品信息，一方面解決了某些促銷商品標(biāo)簽不明顯而難于被發(fā)現(xiàn)的問題，另一方面讓消費者更加自主的購物，免于推銷員、導(dǎo)購員的打擾，從心理學(xué)角度而言，在不被打擾的放松的環(huán)境下人們購買商品的欲望更強烈，買的也更順心。因此這將會是一款消費者和商家都喜愛的產(chǎn)品。無論從商家還是消費者的角度看，本系統(tǒng)都具有廣闊的市場前景，智慧的商家會順應(yīng)時代發(fā)展的趨勢選擇對其有利的超市經(jīng)營模式。

該產(chǎn)品還可以應(yīng)用到藥房、圖書館、旅游景區(qū)等場所。例如：藥房、圖書館可以在每個貨架上設(shè)置一個終端，操作人員便可以快捷的找到想找的藥或書籍，為藥師取藥、讀者借書、圖書館書籍管理人員整理書籍都可以提供便利；景區(qū)可以在每個景點設(shè)置一個終端，還可以在一些未開發(fā)區(qū)域設(shè)置終端，為游客指引方向，防止游客迷路走入危險地段。