校園超市智能零售系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
——以滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園超市為例

劉會(huì)珍

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽滁州239000）

現(xiàn)今我院校園超市采用依然是顧客選取商品然后返回收銀臺(tái)排隊(duì)結(jié)賬的購物方式，如果購物人數(shù)較多，就會(huì)導(dǎo)致顧客排隊(duì)等待較長時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致部分顧客因等待時(shí)間較長造成顧客流失的問題，隨著科技的發(fā)展，線下超市紛紛面臨著轉(zhuǎn)型等問題，于是紛紛嘗試新零售。“無人零售”是研究“新零售”的切入點(diǎn)，從消費(fèi)者層面來看，“新零售”的表現(xiàn)是“無人零售”。而“無人零售”“智能倉儲(chǔ)”和“自營物流”是實(shí)現(xiàn)“新零售”的三條主要途徑。所謂的“新零售”商店[1]，不僅僅是“無人零售”商店，而是將線下實(shí)體商店媒體化，信息化，智能化的改進(jìn)。實(shí)體店為實(shí)現(xiàn)新零售在用戶層面做出了“無人零售”模式的改變以整合“新零售”。雖然不能說“無人零售”等同于“新零售”，或者“新零售”等同于“無人零售”。但通過“無人零售”研究“新零售”是可行的，這里以滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園超市智能零售系統(tǒng)為例研究校園超市通過整合“新零售”，實(shí)現(xiàn)“無人零售”智能零售[2]系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

我院校園網(wǎng)超市智能零售系統(tǒng)購物裝置主要是由購物終端，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和主計(jì)算機(jī)組成[3]。主控制模塊、RFID讀寫器[4]和無線通信模塊通過模塊化設(shè)計(jì)方法連接。主控制模塊將ARM微處理器、顯示屏模塊、輸入和輸出接口集成到嵌入式核心板上，并提供與RFID交互的管腳插槽。安裝在購物車上的購物終端顯示屏如果需要向客戶顯示商品的類型、制造商、生產(chǎn)日期、價(jià)格等信息,則得由RFID模塊識(shí)別購物車中多個(gè)產(chǎn)品的RFID標(biāo)簽才能實(shí)現(xiàn)該功能。在屏幕上生成需要支付的二維碼是在用戶確認(rèn)購買商品后生成。

1.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要是由電子標(biāo)簽、RFID讀寫器、無線通信模塊三部分組成[5]。首先，用于在射頻識(shí)別技術(shù)中存儲(chǔ)可識(shí)別數(shù)據(jù)的電子設(shè)備就是電子標(biāo)簽，讀寫器進(jìn)行非接觸式讀取和寫入存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。標(biāo)簽的卡號(hào)由讀寫器進(jìn)行讀取從而發(fā)送到服務(wù)器，與標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的商品信息通過查詢數(shù)據(jù)庫可以獲得。其次，與電子標(biāo)簽進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信功能的是RFID讀寫器，它可以根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令重寫電子標(biāo)簽中的信息或者讀取電子標(biāo)簽中的信息。實(shí)現(xiàn)讀取電子標(biāo)簽的卡號(hào)并通過無線通信模塊將卡號(hào)發(fā)送到服務(wù)器功能的是讀寫器。再次，在無線通信模塊的設(shè)計(jì)中，wifi模塊通過構(gòu)建無線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)RFID讀寫器與服務(wù)器之間的通信，通過無線局域網(wǎng)的形式使服務(wù)器和客戶使用的智能手機(jī)交換數(shù)據(jù)。

1.2 系統(tǒng)硬件技術(shù)分析

RFID射頻識(shí)別技術(shù)是這里系統(tǒng)硬件技術(shù)方面主要用到的技術(shù)[6]，RFID射頻識(shí)別技術(shù)結(jié)合了通信技術(shù)和無線傳感技術(shù)，通過電磁信號(hào)進(jìn)行非接觸式檢測特定對(duì)象，并通過管理系統(tǒng)中進(jìn)行分析處理檢測到的數(shù)據(jù)信息。RFID射頻識(shí)別技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、跟蹤和檢測功能，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的能力。整個(gè)過程無需人為干預(yù)，適應(yīng)性強(qiáng)。RFID系統(tǒng)由天線、射頻識(shí)別標(biāo)簽和閱讀器三個(gè)主要操作部件組成。每個(gè)射頻識(shí)別標(biāo)簽得電子識(shí)別碼都具有惟一性，可以存儲(chǔ)一定量的數(shù)字信息，并通過某種方法固定在檢測對(duì)象上，讀者可以將產(chǎn)品的信息寫入標(biāo)簽。該產(chǎn)品也可以從標(biāo)簽上讀取，一般分為兩種類型：移動(dòng)和固定;天線是RFID標(biāo)簽和閱讀器之間的中間介質(zhì)，信息通過天線標(biāo)簽和閱讀器傳輸，并將傳輸收集的信息到后臺(tái)服務(wù)器中進(jìn)行處理。

該智能超市零售系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)[7]（1）商品信息搜索：用戶可以搜索所需商品的詳細(xì)信息，例如銷售價(jià)格，保質(zhì)期，位置等。（2）折扣信息查看：用戶通過折扣信息海報(bào)了解超市中商品的折扣銷售活動(dòng)，快速了解產(chǎn)品的折扣信息，方便購買所需商品。（3）超市導(dǎo)航功能：您可以通過平面圖了解超市的布局，并清楚地了解每個(gè)貨架上的貨物分類。（4）智能購物車：可以顯示購買的商品并進(jìn)行結(jié)算，讓客戶實(shí)時(shí)了解購物情況。服務(wù)器的主要功能是產(chǎn)品信息管理，廣告推送設(shè)置和購物車管理。（5）產(chǎn)品信息管理：添加產(chǎn)品信息并添加產(chǎn)品類別時(shí)，可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類，并詳細(xì)描述產(chǎn)品信息[8]。具體如圖1所示。

圖1 校園智能零售系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)

2.2 設(shè)計(jì)的方案

在智能超市中，每個(gè)產(chǎn)品都貼有一個(gè)小芯片，即RFID電子標(biāo)簽，它存儲(chǔ)諸如代碼，價(jià)格，制造日期和產(chǎn)品制造商之類的信息。當(dāng)顧客在智能超市購物時(shí)，帶有RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品放在購物車中，購物車中的RFID閱讀器讀取產(chǎn)品的RFID標(biāo)簽號(hào)并將其發(fā)送到手機(jī)，Android手機(jī)客戶端程序查詢數(shù)據(jù)庫。您將獲得該商品的相應(yīng)信息，并顯示手機(jī)上所有商品的總價(jià)格供用戶查看。當(dāng)顧客購買所需的商品結(jié)賬時(shí)，不需要排隊(duì)等候收銀員逐一掃描商品。只需要在結(jié)賬區(qū)等候很短的時(shí)候，通過無線模塊，將購物總價(jià)傳送至收銀區(qū)域便可結(jié)賬。此外，Android移動(dòng)客戶端配備了超市平面圖，客戶還可以通過購物指南找到他們需要購買的商品。在智能超市，一切都由智能超市管理系統(tǒng)控制。由于僅通過識(shí)別RFID標(biāo)簽號(hào)來實(shí)現(xiàn)貨物的識(shí)別，因此僅需要在數(shù)據(jù)庫中修改任何價(jià)格變化或折扣調(diào)整就可以快速修改某個(gè)產(chǎn)品的價(jià)格，而無需逐個(gè)手動(dòng)更改標(biāo)簽，只需要通過服務(wù)器端的控制系統(tǒng)進(jìn)行管理。

2.3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路

當(dāng)超市商品入庫時(shí)，智能超市會(huì)在每件入庫的商品上貼上RFID標(biāo)簽[9]，在超市貨架和購物車上添加RFID閱讀器和線圈。通過超市貨架上的讀卡器將讀取的RFID卡號(hào)發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行貨物統(tǒng)計(jì)。同時(shí)，為客戶開發(fā)的智能超市零售系統(tǒng)相配套的Android手機(jī)的APP。用戶可以從超市掃描二維碼下載并安裝應(yīng)用軟件，客戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地獲取超市的折扣信息。也可以獲取購物車中商品的信息，通過將RFID讀寫器連接到超市局域網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1 商品搜索

現(xiàn)今顧客在傳統(tǒng)實(shí)體超市的購物過程中，一般是根據(jù)掛在超市中的招牌來尋找某種商品所在的大概位置，然后在該位置找到自己需要的商品。如果客戶對(duì)超市不夠熟悉，可能會(huì)花費(fèi)太多的時(shí)間尋找產(chǎn)品。然而，客戶如果想獲取商品所在的位置、貨架編號(hào)、剩余商品數(shù)量、價(jià)格、生產(chǎn)日期等信息，可以在該智能零售系統(tǒng)在移動(dòng)APP的產(chǎn)品查詢界面進(jìn)行搜索需要購買的商品名稱?？蛻艨梢愿鶕?jù)該智能零售系統(tǒng)中的超市平面圖快速找到該商品位置，并且可以通過該智能零售系統(tǒng)初步了解該商品信息。即使客戶將個(gè)別產(chǎn)品放置在其他區(qū)域，由于商品所在貨架上的特定信息由智能貨架自動(dòng)上傳到服務(wù)器，其他客戶也可以快速找到產(chǎn)品。

3.2 折扣信息推送

現(xiàn)今的傳統(tǒng)實(shí)體超市一般是通過向客戶發(fā)送紙質(zhì)傳單、發(fā)短信或者微信推送等方式進(jìn)行促銷。紙質(zhì)傳單可能被客戶丟棄并浪費(fèi)太多紙張，而發(fā)送的短信內(nèi)容往往比較簡略，不能讓客戶很好地了解促銷詳情，不能真正達(dá)到推廣活動(dòng)的目的。而微信推送并不一定能夠引起用戶的興趣去了解。該校園網(wǎng)的智能零售系統(tǒng)可以通過超市管理員定期向客戶的手機(jī)APP發(fā)送折扣詳情，客戶隨時(shí)隨地查看手機(jī)就可以獲取超市近期活動(dòng)的詳細(xì)信息，從而達(dá)到超市的促銷目的。

3.3 商品導(dǎo)航

通過超市平面圖向顧客展示超市的布局，在該位置輸入最近的貨架編號(hào)和目標(biāo)產(chǎn)品，并使用導(dǎo)航功能顯示從當(dāng)前位置到目標(biāo)產(chǎn)品位置的路徑。該方案需要提前準(zhǔn)備超市商品分布圖，地圖存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，客戶可以通過移動(dòng)設(shè)備訪問超市的商品地圖。每個(gè)商品都附有二維碼標(biāo)簽，其中二維碼存儲(chǔ)產(chǎn)品的詳細(xì)信息和超市的坐標(biāo)，用戶掃描任何一個(gè)產(chǎn)品的二維碼（也可以掃描貨架）用手機(jī)獲取您當(dāng)前的位置。然后在手機(jī)瀏覽器中輸入要查找的產(chǎn)品信息，以獲取目標(biāo)產(chǎn)品的位置和路線圖。這樣可以大大方便客戶找到目標(biāo)商品，不僅可以增加客戶購物的速度，也減少了超市在雇傭?qū)з弳T上的開支。

3.4 智能購物車

在顧客購買產(chǎn)品后，智能購物車將自動(dòng)顯示顧客購買的產(chǎn)品并結(jié)算總價(jià)，用戶可以使用該功能實(shí)時(shí)了解購物情況。所謂的智能購物車和您每天看到的購物車之間的區(qū)別在于它集成了觸摸顯示屏，閱讀器和標(biāo)簽。當(dāng)?shù)V泉水靠近讀卡器時(shí)，讀卡器會(huì)讀取信息，客戶可以在顯示屏上看到產(chǎn)品說明，包括價(jià)格，原材料等。顯示屏將詢問客戶是否要購買。如果客戶選擇“是”，購物車讀寫器將錄入洗衣粉的名稱，價(jià)格將在標(biāo)簽中以完成購買。以這種方式，購物車實(shí)現(xiàn)了結(jié)賬柜臺(tái)的功能之一。在購物車將標(biāo)簽中的信息發(fā)送到服務(wù)器端后，在客戶付款之后，完成自購，并且不再需要在收銀臺(tái)排隊(duì)。因此，雖然智能購物車的成本高于普通購物車的成本，但它分散了收銀功能，節(jié)省了設(shè)備和勞動(dòng)力成本，并且優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)。

3.5 自助結(jié)賬

該智能零售系統(tǒng)的自助結(jié)賬設(shè)計(jì)可以通過自動(dòng)讀取客戶購物車中商品的詳細(xì)信息顯示總價(jià)，客戶只需在顯示總價(jià)后，點(diǎn)擊“結(jié)賬”按鈕便可以通過支付寶、微信或者網(wǎng)銀進(jìn)行支付。付款成功后，購物車將在數(shù)據(jù)庫中刪除數(shù)據(jù)庫中所有已結(jié)算的商品。只有在客戶付過款的情況下，當(dāng)客戶通過訪問控制通道時(shí)，才不會(huì)發(fā)出警報(bào)，客戶可以順利通過。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是客戶可以在超市的任何位置自助結(jié)賬，無需掃描代碼。在高峰購物期間，不需要排隊(duì)。

4 小結(jié)

基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入的便利性和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將成為未來的主流，智能超市系統(tǒng)的購物將成為人們生活的一部分[10]。未來，智能超市手機(jī)客戶端將得到改善，實(shí)現(xiàn)在線支付等功能，實(shí)現(xiàn)更高的便利性和可靠性。它可以實(shí)現(xiàn)通過移動(dòng)設(shè)備上的App軟件查詢超市商品和自助結(jié)賬，并進(jìn)行折扣產(chǎn)品推送。這樣通過給顧客提供方便、智能、人性化的購物環(huán)境，提高用戶購物體驗(yàn)，從而提高超市對(duì)顧客的吸引力。