基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李夢(mèng)雅 康燦平 肖志強(qiáng) 猶元彬 王含穎 胡洪波

摘 要：針對(duì)目前國(guó)內(nèi)超市商家競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，傳統(tǒng)超市體系難以全面滿足不同消費(fèi)者的消費(fèi)需求，超市的管理系統(tǒng)復(fù)雜，流程繁瑣等現(xiàn)狀，文中提出了基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的超市導(dǎo)購(gòu)概念，并利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功將其實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這種面向廣大消費(fèi)群體的超市智能導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)，采用O2O電子商務(wù)模式，把線上消費(fèi)者帶到現(xiàn)實(shí)的超市中，并通過(guò)線上App向顧客推送商品打折信息、顯示商品評(píng)論信息、實(shí)現(xiàn)商品預(yù)訂、在線支付等功能；線下則通過(guò)智能購(gòu)物車實(shí)現(xiàn)快速檢索、定位商品所在貨柜、實(shí)時(shí)付款等功能，解決了人們?cè)诔匈?gòu)物時(shí)遇到的排隊(duì)難、找商品難等問(wèn)題，從而為商家節(jié)省了人力物力，為顧客創(chuàng)造了一個(gè)舒適、便利、多維度的購(gòu)物環(huán)境，增強(qiáng)和延伸了顧客的用戶體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：超市導(dǎo)購(gòu)；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；二維碼快捷支付；圖像識(shí)別跟蹤算法；模糊檢索算法

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2016）05-00-04

0 引 言

近年來(lái)，企業(yè)界越來(lái)越重視顧客滿意度和產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量，并逐漸意識(shí)到顧客滿意度對(duì)企業(yè)戰(zhàn)略價(jià)值的意義。但目前國(guó)內(nèi)超市商家競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，大型超市漸漸無(wú)法繼續(xù)保證增值趨勢(shì)，小型超市更是舉步維艱，憑借降低商品價(jià)格來(lái)招攬消費(fèi)者的傳統(tǒng)策略逐漸失去意義。且傳統(tǒng)超市體系難以全面滿足不同消費(fèi)者的消費(fèi)需求，超市的管理系統(tǒng)復(fù)雜，流程繁瑣，所以提高超市服務(wù)效率，改善超市結(jié)構(gòu)體系必然會(huì)成為當(dāng)前階段整個(gè)超市行業(yè)的發(fā)展方向。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”政策的推廣，在全球72億人口中，有30億互聯(lián)網(wǎng)用戶，根據(jù)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會(huì)報(bào)告，在未來(lái)3年里，中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)普及率將達(dá)到50%，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家早就超過(guò)了這個(gè)比例，達(dá)到80%以上。即全球進(jìn)入了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，任何產(chǎn)品銷售都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，這也是中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型最重要的課題項(xiàng)目，也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)和潮流。

1 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)O2O模式的超市導(dǎo)購(gòu)，相對(duì)于目前國(guó)內(nèi)智能超市只注重線下服務(wù)的模式來(lái)說(shuō)[1]，本項(xiàng)目更注重線上線下同時(shí)為消費(fèi)者服務(wù)。通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅便于消費(fèi)者及時(shí)給商家反饋相關(guān)商品的意見(jiàn)看法，給消費(fèi)者提供全面實(shí)時(shí)的商品信息，同時(shí)也給商家提供了便捷、規(guī)范化的管理方式，及時(shí)推送出超市的熱門商品，擴(kuò)大超市的影響范圍，這對(duì)目前超市的結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō)是一個(gè)里程碑式的突破。

我們?cè)O(shè)計(jì)的基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)主要分為兩部分：軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)。其中軟件設(shè)計(jì)分為三大部分：上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，彩色觸摸屏的設(shè)計(jì)和手機(jī)App的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。硬件方面主要分為RFID室內(nèi)定位模塊、彩色顯示屏模塊、藍(lán)牙模塊和SI4463無(wú)線模塊的設(shè)計(jì)四部分，各部分的設(shè)計(jì)詳見(jiàn)實(shí)現(xiàn)流程圖及設(shè)計(jì)原理，其整體的設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

圖1 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的技術(shù)框架圖

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的主要功能如下：

（1）ZigBee室內(nèi)定位技術(shù)：能夠準(zhǔn)確確定顧客所在位置，比傳統(tǒng)的WiFi室內(nèi)定位及RFID定位等定位方式更加簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，并且具有成本低，便于推廣等特點(diǎn)。

（2）室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)：通過(guò)ZigBee定位實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位技術(shù)，該技術(shù)可以定位到商品所在具體貨架的位置，通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)可以快速到達(dá)商品位置所在處。為節(jié)省時(shí)間的上班族提供了極大地便利。

（3）商品銷量排名模塊：通過(guò)商品支付時(shí)的掃描記錄，利用排序算法，統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)本超市該種商品的銷量，后期還可以做同類商品銷量統(tǒng)計(jì)，同一地區(qū)超市內(nèi)的該種商品銷量的統(tǒng)計(jì)，為顧客選擇帶來(lái)方便，同時(shí)商家也可根據(jù)銷量情況來(lái)調(diào)整本超市的進(jìn)貨數(shù)量和推銷方式。

（4）商品信息檢索模塊：運(yùn)用模糊檢索算法，通過(guò)輸入關(guān)鍵字查找商品的全部信息，例如顧客在選購(gòu)家紡產(chǎn)品時(shí)，輸入關(guān)鍵字可以查到商場(chǎng)內(nèi)所有家紡產(chǎn)品的位置、價(jià)錢、面料、工藝、適宜人群、洗滌方式以及后期服務(wù)等具體信息，使購(gòu)物更加人性化。

（5）超市地圖模塊：將地圖導(dǎo)入觸摸屏模塊中，一方面可以讓顧客全面了解超市的布局，在掃描商品的條形碼后，可以在地圖中顯示路線，方便購(gòu)物；另一方面利用傳感器與超市原有的煙霧探測(cè)儀相連，一旦出現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警，地圖將強(qiáng)行出現(xiàn)在屏幕上，提示最近的逃生路線。

（6）商品信息更新模塊：利用SI4460無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)I2C總線傳輸與一對(duì)多功能，一方面自動(dòng)探測(cè)商品的庫(kù)存與貨架上的商品數(shù)量，及時(shí)提示需要調(diào)整的商品名稱與具體位置；另一方面自動(dòng)錄入商品的保質(zhì)期與生產(chǎn)日期，及時(shí)提示快到保質(zhì)期的商品的信息，確保工作人員及時(shí)更換。

（7）商品折扣信息模塊：利用SI4460無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)一對(duì)多功能，及時(shí)采集打折商品的信息，在串口屏上顯示打折信息，方便顧客買到物美價(jià)廉的產(chǎn)品。

（8）廣告播放模塊：一段時(shí)間不觸控觸摸屏便自動(dòng)播放商品廣告，語(yǔ)音播放購(gòu)物溫馨提示。為顧客提供更加溫馨的購(gòu)物環(huán)境，也為商場(chǎng)帶來(lái)更多利益。

（9）收銀臺(tái)付款：少量商品可以在收銀臺(tái)處直接結(jié)帳付款，或者購(gòu)物車靠近收銀臺(tái)，通過(guò)車內(nèi)自帶的條形碼掃描系統(tǒng)掃描商品后的商品總額發(fā)送給收銀臺(tái)付款，也可減少付款時(shí)間。

（10）二維碼付款：當(dāng)顧客買的東西比較多或者比較急時(shí)，可以在屏幕上點(diǎn)擊“付款”，自動(dòng)結(jié)算購(gòu)物車?yán)锏纳唐房們r(jià)值，生成二維碼，顧客即可通過(guò)手機(jī)客戶端掃描付款。通過(guò)綠色通道確認(rèn)商品已支付，打印發(fā)票即可。

（11）微信公眾號(hào)：通過(guò)聯(lián)網(wǎng)模塊連接購(gòu)物車，購(gòu)物車接收信息，并通過(guò)聯(lián)網(wǎng)模塊發(fā)送給其他購(gòu)物車，實(shí)現(xiàn)了商家通知公告的發(fā)布、顧客的售后評(píng)價(jià)、顧客之間的實(shí)時(shí)溝通、大眾點(diǎn)評(píng)等功能。

2 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2.1 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)硬件框圖設(shè)計(jì)

本作品硬件設(shè)計(jì)全部封裝在一個(gè)21 cm×15 cm×6 cm的小盒子中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件框圖如圖2所示。

2.2 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要參數(shù)

確定了系統(tǒng)的硬件框圖，精心選擇了所需硬件，硬件設(shè)計(jì)模塊的具體參數(shù)如表1所列。

2.3 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)實(shí)物圖

彩色顯示屏可為顧客的搜索、商品選擇、貨物導(dǎo)航和二維碼支付等功能提供平臺(tái)；RFID模塊與購(gòu)物車結(jié)合，可知顧客當(dāng)前所在貨架號(hào)，巧妙實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位；藍(lán)牙與無(wú)線模塊為超市內(nèi)的聊天與大眾點(diǎn)評(píng)提供了可能。硬件實(shí)物圖如圖3～圖7所示。

3 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3.1 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)上位機(jī)及串口屏軟件設(shè)計(jì)

電腦上位機(jī)部分主要用于串口屏數(shù)據(jù)的更新，所有發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)BASE64加密后發(fā)送，然后下位機(jī)接收解密后對(duì)貨架上的商品進(jìn)行信息更新。上位機(jī)軟件流程圖與上位機(jī)界面如圖8～圖12所示。

3.2 手機(jī)App部分軟件設(shè)計(jì)

本作品開(kāi)發(fā)了“快樂(lè)導(dǎo)購(gòu)”手機(jī)App，可以實(shí)現(xiàn)掃描條形碼獲取商品信息的功能，顧客通過(guò)掃描商品條形碼，獲取商品打折信息以及商品價(jià)格信息；手機(jī)二維碼掃描付款的功能可以幫助顧客快速結(jié)賬，車內(nèi)裝有條形碼掃描系統(tǒng)，在顯示屏上自動(dòng)生成二維碼，顧客可用手機(jī)App掃描二維碼付款；聊天互動(dòng)的功能可以幫助顧客實(shí)現(xiàn)匿名聊天互動(dòng)，了解商品的時(shí)事動(dòng)態(tài)。軟件流程圖和手機(jī)App界面圖如圖13和圖14所示。

圖13 手機(jī)App軟件流程圖

圖14 手機(jī)App界面顯示

4 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超市導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

本系統(tǒng)中的室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)及商品模糊檢索不僅為顧客找商品提供方便，還提高了顧客的購(gòu)物體驗(yàn)和購(gòu)物樂(lè)趣。

在觸摸屏上可為顧客提供良好的商品解說(shuō)和相關(guān)產(chǎn)品信息，如某些食品可以提供烹飪方法，注意事項(xiàng)及生產(chǎn)日期等。提高了顧客對(duì)商品選購(gòu)的合理性，使顧客從優(yōu)購(gòu)買，同時(shí)也提高了超市的競(jìng)爭(zhēng)力。

實(shí)體店開(kāi)通App支付的現(xiàn)實(shí)收益，專為線下設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單、快捷、時(shí)尚，整個(gè)過(guò)程采用App支付解決方案，實(shí)現(xiàn)店內(nèi)流程零改變：店內(nèi)現(xiàn)有的服務(wù)流程和結(jié)賬流程保持不變；店內(nèi)系統(tǒng)零改造：無(wú)需對(duì)店內(nèi)下單、結(jié)賬和進(jìn)銷系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行任何有效的改造；服務(wù)員“零”培訓(xùn)：無(wú)需對(duì)店內(nèi)營(yíng)業(yè)員進(jìn)行額外培訓(xùn)，營(yíng)業(yè)員無(wú)需學(xué)習(xí)，無(wú)需掌握任何復(fù)雜的系統(tǒng)；自動(dòng)打印結(jié)賬單：為收銀員提供日常對(duì)賬結(jié)算憑據(jù)。

4.1 快捷、安全、衛(wèi)生的收款流程

（1）顧客不用排隊(duì)結(jié)賬，大大提高了收銀效率；

（2）直接線上支付，無(wú)需現(xiàn)金找零；

（3）防范線下貨幣交易中的假幣風(fēng)險(xiǎn)；

（4）支付過(guò)程避免刷卡簽字等繁瑣過(guò)程。

4.2 提高店內(nèi)服務(wù)員和收銀員效率

（1）縮短結(jié)賬環(huán)節(jié)時(shí)間；

（2）高峰時(shí)間提升店內(nèi)效率；

（3）提升服務(wù)員工作效率；

（4）大幅節(jié)省店內(nèi)人力成本。

4.3 大幅提升顧客到店消費(fèi)體驗(yàn)

（1）快捷流暢的支付體驗(yàn)；

（2）縮短顧客等待結(jié)賬時(shí)間；

（3）避免忘帶錢包的尷尬；

（4）輕松支付，滿意加倍。

4.4 基于消費(fèi)記錄的會(huì)員和營(yíng)銷

（1）自動(dòng)識(shí)別顧客身份；

（2）基于消費(fèi)的全面會(huì)員體系；

（3）輕松掌握顧客消費(fèi)歷史記錄；

（4）基于消費(fèi)歷史的會(huì)員營(yíng)銷活動(dòng)。

5 結(jié) 語(yǔ)

本作品從最初的創(chuàng)意想法到實(shí)物作品成功，歷時(shí)五個(gè)月，其中涉及到算法設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建等知識(shí)，運(yùn)用的軟件有Matlab、Altium Designer、Eclipse等，涉及數(shù)電電路設(shè)計(jì)、模電電路設(shè)計(jì)、Java編程思想等知識(shí)。作品最終如期完成且實(shí)際效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

作品的制作過(guò)程如下：

（1）查找資料，對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化；

（2）傳感器的選型和相關(guān)模塊的采購(gòu)；

（3）整個(gè)硬件的高度調(diào)試和各部件校正、獨(dú)立制作電源，組裝模塊及部件，并完成一些模塊的調(diào)試任務(wù)。

（4）整個(gè)軟件系統(tǒng)的構(gòu)建，UI圖形界面的設(shè)計(jì)，Matlab仿真、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究，并且通過(guò)無(wú)線用藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)一些控制調(diào)試。

（5）拼裝整個(gè)系統(tǒng)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、Matlab仿真、系統(tǒng)程序編寫。

（6）系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)測(cè)試，檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（7）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，逐步優(yōu)化。

經(jīng)過(guò)潛心研究與長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試終于完成本作品，該作品是面向廣大消費(fèi)群體的一種超市智能導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)，采用O2O電子商務(wù)模式，把線上消費(fèi)者帶到現(xiàn)實(shí)的超市中來(lái)，通過(guò)線上App向顧客推送商品打折信息，顯示商品評(píng)論信息，實(shí)現(xiàn)商品預(yù)訂、在線支付等功能，線下則通過(guò)智能購(gòu)物車[2]實(shí)現(xiàn)快速檢索、定位商品所在貨柜、實(shí)時(shí)付款等功能，解決人們?cè)诔匈?gòu)物時(shí)遇到的排隊(duì)難、找商品難等問(wèn)題，為商家節(jié)省了人力物力，為顧客創(chuàng)造了舒適、便利、多維度的購(gòu)物環(huán)境，增強(qiáng)和延伸了顧客的用戶體驗(yàn)。

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