拿了就走的智能超市

蘇一橫

沒(méi)有收銀員怎么支付？

去超市中購(gòu)物，最讓你煩心的事情是什么？相信很多人的答案會(huì)是：排隊(duì)結(jié)賬。但在不久的將來(lái)，這種煩心事也許就不會(huì)存在了。一種新概念的智能超市——“Amazon Go”將讓你告別收銀臺(tái)前等待付款的“漫漫長(zhǎng)龍”。

“Amazon Go”的創(chuàng)意源于美國(guó)電商巨頭亞馬遜公司。目前，亞馬遜正準(zhǔn)備在位于西雅圖的總部推出首家“Amazon Go”實(shí)體店，其占地面積約為170平方米，主要銷售日用雜貨、快餐和零食。如果試運(yùn)營(yíng)效果不錯(cuò)的話，“Amazon Go”隨后還會(huì)向全美國(guó)的亞馬遜顧客推廣。

根據(jù)亞馬遜官方網(wǎng)站的介紹，“Amazon Go”是真正的無(wú)人購(gòu)物超市，沒(méi)有導(dǎo)購(gòu)員，也沒(méi)有收銀員，仿佛一輛無(wú)人駕駛汽車，完全自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)。顧客如果想要進(jìn)入“Amazon Go”，需先打開(kāi)智能手機(jī)上相應(yīng)的應(yīng)用程序，掃描手機(jī)二維碼進(jìn)店。購(gòu)物時(shí)，顧客可以在店內(nèi)隨便逛，從貨架拿走自己喜歡的貨物，直接離開(kāi)。當(dāng)顧客出店后，自己的亞馬遜賬戶會(huì)自動(dòng)結(jié)賬，手機(jī)也會(huì)自動(dòng)列出購(gòu)物清單，輕輕松松完成支付，絕不浪費(fèi)一分一秒的等待時(shí)間。亞馬遜將這種購(gòu)物模式稱為“Just walk out”，即“拿了就走”。

十八般武藝齊上陣

不過(guò)，“Amazon Go”看似輕松的購(gòu)物場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻不是“拿了就走”這般容易。雖然亞馬遜并未公布“Amazon Go”的詳細(xì)工作原理，但通過(guò)其官方網(wǎng)站中列出的視頻介紹、常見(jiàn)問(wèn)題解答和相關(guān)專利我們可以看出，“Amazon Go”是一個(gè)由大量先進(jìn)的硬件設(shè)施——精密的傳感器、攝像頭、計(jì)算機(jī)以及各種信號(hào)接收裝置組成的“有機(jī)整體”，它綜合使用了許多人工智能領(lǐng)域的黑科技，比如計(jì)算機(jī)視覺(jué)、多傳感器數(shù)據(jù)融合以及深度學(xué)習(xí)算法等技術(shù)。

具體說(shuō)來(lái)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)主要是用麥克風(fēng)、攝像頭、計(jì)算機(jī)來(lái)代替導(dǎo)購(gòu)員和超市保安的功能，對(duì)顧客進(jìn)行身份識(shí)別和跟蹤。麥克風(fēng)的作用主要是“聽(tīng)”，早先亞馬遜曾開(kāi)發(fā)過(guò)能夠識(shí)別人類語(yǔ)音指令的智能音箱，這已經(jīng)證明亞馬遜掌握了先進(jìn)的語(yǔ)音識(shí)別能力。所以，“Amazon Go”需要做的就是多擺一些麥克風(fēng)，計(jì)算機(jī)將大量麥克風(fēng)的數(shù)據(jù)綜合起來(lái)，使“Amazon Go”僅憑聲音就能大致獲取顧客的行動(dòng)軌跡。當(dāng)然，亞馬遜在相關(guān)專利中也提到了蜂窩網(wǎng)絡(luò)、微波、藍(lán)牙等通訊方式，這些技術(shù)手段可以利用顧客手持設(shè)備的位移來(lái)繪制行動(dòng)軌跡。

攝像頭的作用主要是“看”。當(dāng)顧客刷手機(jī)進(jìn)店的時(shí)候，位于入口處的攝像頭首先會(huì)對(duì)顧客進(jìn)行人臉識(shí)別，記住顧客的樣貌并將其與顧客的身份（亞馬遜賬號(hào)）一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)顧客站在貨架前準(zhǔn)備取物時(shí)，貨架上的攝像頭會(huì)拍下他拿取了什么貨物和離開(kāi)貨架時(shí)手中有什么貨物。值得一提的是，貨架上的攝像頭非常先進(jìn)，它們甚至能夠識(shí)別不同人之間膚色的細(xì)微差別。亞馬遜公司解釋說(shuō)，此舉是為了減少攝像頭的失誤率，畢竟當(dāng)購(gòu)物人數(shù)較多時(shí)，兩位顧客很有可能會(huì)在同一個(gè)貨架上拿貨，而通過(guò)膚色來(lái)識(shí)別顧客是非常有效的方法。

一個(gè)完備的智能系統(tǒng)

為了進(jìn)一步提高貨物識(shí)別的準(zhǔn)確性，亞馬遜又使用了“多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)”，即把不同傳感器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。比如，當(dāng)“Amazon Go”要判斷是什么貨物從貨架上被拿走還是被放回時(shí)，除了分析圖像外，還需要分析形狀識(shí)別傳感器和壓力傳感器的數(shù)據(jù)，以提高判斷的準(zhǔn)確度。一罐未開(kāi)封的雪碧和一個(gè)空雪碧罐在外觀上區(qū)別不大，但重量就差了許多，這時(shí)壓力傳感器的數(shù)據(jù)就更可靠。一瓶雪碧和一瓶可樂(lè)重量差不多，但配合圖像分析，“Amazon Go”就知道顧客是否在放回貨物時(shí)放錯(cuò)了貨架。通過(guò)對(duì)多種數(shù)據(jù)的融合使用，“Amazon Go”進(jìn)行貨物管理的效率就有了保障。

從貨架拿起或者放回一個(gè)被識(shí)別的貨物時(shí)，“Amazon Go”如何將貨物與顧客的賬戶關(guān)聯(lián)起來(lái)呢？在2013年和2014年，亞馬遜未雨綢繆，申請(qǐng)過(guò)兩項(xiàng)專利——“偵測(cè)物體互動(dòng)和移動(dòng)”和“物品從置物設(shè)備上的轉(zhuǎn)移”。這兩項(xiàng)專利綜合起來(lái)構(gòu)成了一個(gè)基于無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)、人工智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的智能超市系統(tǒng)，該系統(tǒng)能探測(cè)到顧客從貨架上取貨的動(dòng)作，隨后將貨物相關(guān)數(shù)據(jù)同步到顧客的手持設(shè)備中。比如，顧客拿起一罐可樂(lè)（已經(jīng)被識(shí)別）時(shí)，“Amazon Go”會(huì)自行將相關(guān)數(shù)據(jù)寫(xiě)入顧客的手持設(shè)備（比如手機(jī)或Ipad）中，并在顧客賬戶的“虛擬購(gòu)物車”中添加一罐可樂(lè)。而當(dāng)顧客走出超市時(shí)，會(huì)穿過(guò)出口，這時(shí)系統(tǒng)將顧客手中的可樂(lè)從“虛擬購(gòu)物車”轉(zhuǎn)移到“已購(gòu)買項(xiàng)”，并從亞馬遜賬戶中扣款。

顧客的貼心伙伴

除此之外，一些計(jì)算機(jī)專家推測(cè)，“Amazon Go”可能還采用了人工智能領(lǐng)域中的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，使“Amazon Go”能夠自我完善。比如，“Amazon Go”使用攝像頭識(shí)別了顧客，可能會(huì)對(duì)顧客拍了一些照片，依靠一些深度學(xué)習(xí)算法加深對(duì)顧客的印象，以后對(duì)顧客進(jìn)行身份識(shí)別的效率會(huì)提升。同樣，攝像頭、麥克風(fēng)、傳感器記錄的大量數(shù)據(jù)真實(shí)反映了顧客的購(gòu)物習(xí)慣，“Amazon Go”會(huì)記住顧客的偏好，會(huì)對(duì)他買的東西做出一些預(yù)判，并據(jù)此對(duì)相應(yīng)貨物的位置和庫(kù)存做出調(diào)整。亞馬遜的專利文件中舉了一個(gè)例子，如果智能超市有時(shí)無(wú)法確定顧客從貨架上拿走的是番茄醬還是芥末醬，那么它就會(huì)參考顧客之前的購(gòu)買記錄作出判斷。如果顧客此前一直都只購(gòu)買番茄醬，那么智能商店會(huì)優(yōu)先將顧客手上這件貨物判定為番茄醬。

由于需要這么多科技元素的支撐，開(kāi)一家小小的“Amazon Go”必然耗資不菲。不過(guò)，這對(duì)于財(cái)大氣粗的亞馬遜公司來(lái)說(shuō)根本不是事。那么，“Amazon Go”的智能超市模式會(huì)成功么？讓我們拭目以待吧。