超市智能購(gòu)物系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

劉佳佳 謝婭婭

摘 要：隨著RFID技術(shù)與通信技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用離我們的生活越來越近了。針對(duì)超市購(gòu)物系統(tǒng)運(yùn)行效率過低，導(dǎo)致消費(fèi)者在購(gòu)物過程中出現(xiàn)難以找到心儀的商品、排隊(duì)結(jié)賬花費(fèi)大量時(shí)間等問題，提出基于射頻識(shí)別技術(shù)結(jié)合小程序、微信支付、掃一掃等微信產(chǎn)品能力的快速購(gòu)物方法和防盜策略系統(tǒng)。該系統(tǒng)以電子標(biāo)簽和騰訊的微信支付技術(shù)為基礎(chǔ)，列出了基于RFID技術(shù)的智慧零售系統(tǒng)的基本信息，對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了分析，并且利用電子標(biāo)簽和微信小程序?qū)崿F(xiàn)了一個(gè)典型的工業(yè)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，超市運(yùn)作的快速性和準(zhǔn)確性得到了很大的提高，大幅度提高了工作效率，而且還減少了人為差錯(cuò)。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù) 智能購(gòu)物 智慧零售系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）02（a）-00-02

大型零售超市遍布各大城市，人們?cè)絹碓较矚g在這種大型超級(jí)市場(chǎng)購(gòu)物，這種超市商品齊全，種類繁多，幾乎滿足了人們?nèi)粘Ｉ畹娜啃枨螅抨?duì)嚴(yán)重一直都是大型零售超市頭疼的問題，尤其是在早晚高峰、周末以及節(jié)假日的時(shí)候，繞著幾道彎的隊(duì)伍不僅增加了顧客的等待時(shí)間，影響了超市的運(yùn)營(yíng)效率，更是瞬間打消了顧客想買的念頭，導(dǎo)致訂單流失；且大型零售廣場(chǎng)商品繁多，很難找到想要買的商品，有時(shí)候在超市里找了很久，也沒有找到自己想要的商品，浪費(fèi)了顧客的時(shí)間，同時(shí)也使得超市在顧客心中的形象大打折扣。針對(duì)此類問題，我們提出來一種智慧零售系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不僅能快速指出需要購(gòu)買商品的位置和具體信息，引導(dǎo)人們很快找到商品，同時(shí)智能零售系統(tǒng)還具有自動(dòng)結(jié)賬、查詢等功能，大大節(jié)省了購(gòu)物時(shí)間，使得人們的購(gòu)物輕松而愉快，工作人員省心省力。該文設(shè)計(jì)了一種基于RFID的智能零售系統(tǒng)，利用WiFi無線傳輸系統(tǒng)，結(jié)合小程序+微信支付的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)了低成本高效率的超市智能零售系統(tǒng)。

1 智能零售系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

超市智能零售系統(tǒng)由RFID技術(shù)與騰訊云技術(shù)為支撐，超市范圍內(nèi)有一定數(shù)量的讀卡器，每一件商品上都粘貼了印有RFID標(biāo)簽的小程序掃碼條，通過微信小程序，讓每個(gè)顧客手中都有了一把“掃碼槍”，用戶只要拿著想買的商品，走到結(jié)算區(qū)，兩邊的機(jī)器就會(huì)通過射頻技術(shù)，對(duì)商品上粘著的RFID標(biāo)簽進(jìn)行掃描，3s內(nèi)識(shí)別用戶手里拿的商品，小程序會(huì)立刻顯示購(gòu)物清單和最終金額，用戶點(diǎn)擊確定，就可完成支付。同時(shí)，小程序還有電子地圖的功能，每個(gè)進(jìn)入超市的消費(fèi)者通過登錄微信小程序，就可以查看電子地圖，了解所有商品的位置信息。購(gòu)物完成后驗(yàn)碼出場(chǎng)（見圖1）。

2 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

該設(shè)計(jì)主要針對(duì)于購(gòu)物廣場(chǎng)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接需求，對(duì)于大型購(gòu)物廣場(chǎng)而言，相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)的繁瑣，很顯然，無線網(wǎng)絡(luò)無疑是最佳的選擇。常用的短距離無線傳輸技術(shù)主要有如下幾種。

方案一：紅外技術(shù)。

紅外通信技術(shù)通過紅外光線傳輸信號(hào)，有效通信距離為1～3M，傳輸速率最高可達(dá)16Mbps。但是紅外線發(fā)射接收角度有限，不能達(dá)到全方位有效。且紅外線通信具有指向性，紅外光傳播途中不允許有遮擋，這使得紅外通信技術(shù)局限性較大。

方案二：藍(lán)牙技術(shù)。

藍(lán)牙4.0版本，傳輸距離一般為10m，最高速度為24Mbps，超低功耗時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1Mbps，且功耗極低，1個(gè)主設(shè)備可以與7個(gè)從設(shè)備相連接。

方案三：WIFI 技術(shù)。

傳輸距離一般為100～300M，傳輸速率可達(dá)300Mbps，功耗約為10～50mA，每臺(tái)主設(shè)備可以與253個(gè)從設(shè)備相連接。

方案四：ZigBee技術(shù)。

傳輸距離一般為50～300M，傳輸速率為250Kbps，功耗約為5mA，可自主組網(wǎng)，且可容納網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，。

相較于其他的短距離無線傳輸技術(shù)，WiFi技術(shù)傳輸范圍合適，傳輸條件簡(jiǎn)單；使用2.4G UHF或5G SHF ISM射頻頻段。連接到無線局域網(wǎng)通常是有密碼保護(hù)的，但也可是開放的，這樣就允許任何在WLAN范圍內(nèi)的設(shè)備可以連接上；幾乎所有智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦都支持無線保真上網(wǎng)，是當(dāng)今使用最廣的一種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。綜合上述比較，該設(shè)計(jì)采用WiFi技術(shù)作為節(jié)點(diǎn)間的無線通信方式。

（1）RFID企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。

RFID企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)負(fù)責(zé)前端的標(biāo)簽識(shí)別、讀寫和信息管理工作，將讀取的信息通過計(jì)算機(jī)或直接通過網(wǎng)絡(luò)傳送給本地物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)。商品上的RFID標(biāo)簽包含著商品信息，包括商品名稱、生產(chǎn)廠商、價(jià)格以及商品所處在貨架的位置信息。

（2）中間件系統(tǒng)。

中間件是處在閱讀器和計(jì)算機(jī)Internet之間的一種中間件系統(tǒng)。該中間件可為企業(yè)應(yīng)用提供一系列計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理功能。其主要任務(wù)是對(duì)閱讀器讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、過濾、匯集、計(jì)算、校對(duì)、傳送和存儲(chǔ)，減少?gòu)拈喿x器傳送的數(shù)據(jù)量。同時(shí)，中間件還具有與其他RFID支撐軟件系統(tǒng)進(jìn)行互操作等功能。此部分主要任務(wù)是引導(dǎo)消費(fèi)者找到所需商品。

（3）超市智能零售系統(tǒng)的主要原理。

在超市內(nèi)的讀卡器讀取該范圍內(nèi)所有RFID標(biāo)簽，建立自己的標(biāo)簽庫(kù)。讀卡器間通過WiFi進(jìn)行信息交互。消費(fèi)者的小程序?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，可以和讀卡器進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。小程序具有讀取指定商品RFID信息的功能。當(dāng)消費(fèi)者到達(dá)目標(biāo)讀卡器對(duì)應(yīng)的區(qū)域時(shí)，目標(biāo)讀卡器將商品的標(biāo)簽信息發(fā)送給消費(fèi)者，消費(fèi)者通過標(biāo)簽信息所指示的位置找到所需商品。

3 系統(tǒng)主要組成部分及操作流程

智能零售系統(tǒng)由身份識(shí)別、電子地圖、智能結(jié)算3個(gè)部分組成。

（1）身份識(shí)別：在進(jìn)入超市時(shí)需進(jìn)行身份認(rèn)證，首次進(jìn)入超市的消費(fèi)者打開微信掃一掃掃碼小程序的二維碼，進(jìn)入頁面進(jìn)行驗(yàn)證手機(jī)號(hào)和綁定手機(jī)，身份驗(yàn)證就完成了。在購(gòu)物時(shí)就可以通過微信支付完成付款。

（2）電子地圖：消費(fèi)者在小程序上輸入自己所需商品的相關(guān)信息后，會(huì)出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的一系列商品供選擇，選定商品后，電子地圖會(huì)顯示商品所在位置與消費(fèi)者當(dāng)前位置，并引導(dǎo)消費(fèi)者前往相應(yīng)位置進(jìn)行挑選購(gòu)買。

（3）智能結(jié)算：消費(fèi)者在看到需要的商品時(shí)，掃一掃商品上的電子標(biāo)簽，就會(huì)出現(xiàn)商品的價(jià)格，同時(shí)也支持?jǐn)?shù)量的加減，加入購(gòu)買清單后，消費(fèi)者帶著選好的商品進(jìn)入智能結(jié)算區(qū)，結(jié)算無需人工對(duì)商品逐一掃碼，而是由出口讀卡器通過貨物上的電子標(biāo)簽來讀取出商品清單，并計(jì)算出總的價(jià)格，可選擇從綁定的銀行卡上自動(dòng)劃款，或直接微信支付，付款完成后可獲得一個(gè)出場(chǎng)碼，在出口電子門處檢測(cè)到的商品與價(jià)格與支付的一致，就可以順利出場(chǎng)；如付款未完成或未成功，則予以提示不予攜帶產(chǎn)品出門，否則發(fā)出警報(bào)，提示工作人員。支付完成后，支持訂單查詢。

4 結(jié)語

該設(shè)計(jì)結(jié)合RFID技術(shù)完成了一個(gè)超市智能購(gòu)物系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可方便人們購(gòu)物，大大提高了超市收銀員的工作效率，節(jié)省了顧客的等待時(shí)間。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)使超市更加智能化和人性化，提高商家效率同時(shí)滿足購(gòu)物者的多樣化需求，應(yīng)用前景廣泛。超市智能購(gòu)物系統(tǒng)還需要結(jié)合人工智能、優(yōu)化算法等技術(shù)手段，提高系統(tǒng)的決策和管理能力，在節(jié)省勞動(dòng)力成本和作業(yè)操作能耗的同時(shí)，進(jìn)一步提高超市管理系統(tǒng)的整體性能。

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