基于RFID技術(shù)的服裝款式流行趨勢預(yù)測系統(tǒng)

郭笙城，高菲菲，石丹丹，伊詩雨，葉詩潔，曾孟佳,

（1.湖州師范學(xué)院，信息工程學(xué)院，湖州313000；2.湖州學(xué)院，理工學(xué)院，湖州313000）

0 引言

服裝行業(yè)對于服裝款式的流行趨勢要有敏銳的嗅覺，設(shè)計生產(chǎn)符合當(dāng)代流行趨勢的服裝可以為服裝生產(chǎn)企業(yè)贏得巨大的利潤。如果對于流行趨勢把握不到位，就可能發(fā)生服裝銷售困難，服裝生產(chǎn)企業(yè)資金流斷裂等經(jīng)營困難現(xiàn)象。以往預(yù)判時尚潮流趨勢的方法都是人為憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行主觀預(yù)測，沒有數(shù)據(jù)的客觀支撐，預(yù)測結(jié)果缺乏科學(xué)依據(jù)，已經(jīng)很難適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代服裝生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展需求。對于消費(fèi)者來說如果可以預(yù)測服裝款式的流行趨勢，那么將會激起消費(fèi)者的消費(fèi)欲望，讓服裝生產(chǎn)企業(yè)的服裝更好地銷售，也讓消費(fèi)者買到心儀的服飾。因此，建立基于數(shù)據(jù)的服裝流行趨勢預(yù)測系統(tǒng)對服裝生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者來說具有重大意義。

目前，頻射識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）具有識別速度快、可讀取大量信息等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品溯源、標(biāo)識識別、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域。在防偽方面，丁輝等人將RFID電子標(biāo)簽粘貼在單件商品（如服裝、食品、藥品等）上，以實(shí)現(xiàn)對單件商品的信息管理和對商品生產(chǎn)、包裝、入庫、出庫、銷售、防偽查詢、售后服務(wù)等全過程的監(jiān)控和跟蹤[1]。何飛等人將RFID標(biāo)簽直接應(yīng)用于酒的包裝上，利用RFID標(biāo)簽的防撕揭、防偽造的特點(diǎn)，研制出酒的高防偽標(biāo)簽[2]。在物品管理方面，劉麗麗利用RFID技術(shù)對倉庫管理進(jìn)行作業(yè)流程設(shè)計，改進(jìn)了倉庫貨物的周轉(zhuǎn)時間長，效率低下，貨架空間資源利用率低等問題[3]。羅來根等人分析了RFID技術(shù)在高校圖書館應(yīng)用的優(yōu)勢，提出了RFID技術(shù)在高校圖書館應(yīng)用的一些建議，利用RFID技術(shù)對圖書進(jìn)行高效管理[4]。葉偉洲等人將檔案RFID標(biāo)簽和天線位置準(zhǔn)確匹配，實(shí)現(xiàn)了檔案的快速盤點(diǎn)、定位查找和錯位提醒，使得檔案管理更加智能快捷[5]。劉蕓等人將RFID技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)院綜合檔案管理上，大大提升了提升醫(yī)院綜合檔案管理的效率與質(zhì)量[6]。也有學(xué)者將RFID技術(shù)應(yīng)用到服裝行業(yè)中，提高了服裝分銷物流管理[7]、倉儲管理[8]、生產(chǎn)管理[9]的效率，實(shí)現(xiàn)了管理的信息化[10]。

RFID技術(shù)在服裝行業(yè)的應(yīng)用證明RFID技術(shù)用于數(shù)據(jù)采集有一定的可行性，本文將設(shè)計基于RFID的服裝款式流行趨勢預(yù)測系統(tǒng)，將RFID標(biāo)簽貼到服裝吊牌上[11]，實(shí)時收集一些數(shù)據(jù)，并根據(jù)移動平均法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而預(yù)測出未來一段時間的服裝流行款式，再通過移動端App反饋給服裝生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者，提高服裝生產(chǎn)企業(yè)的銷量也讓消費(fèi)者買到心儀的服飾。

1 服裝款式流行趨勢預(yù)測系統(tǒng)框架設(shè)計

服裝款式流行趨勢預(yù)測系統(tǒng)主要分為四層，分別是數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)庫層、數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用層。數(shù)據(jù)采集層由大量的RFID標(biāo)簽和RFID讀寫器組成，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集；數(shù)據(jù)庫層運(yùn)用SQL Server數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；數(shù)據(jù)處理層主要對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，通過平均移動法預(yù)測出下一季度的流行的服裝款式；應(yīng)用層是系統(tǒng)的頂層，主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互和數(shù)據(jù)分析結(jié)果的呈現(xiàn)，系統(tǒng)框架設(shè)計圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框架設(shè)計圖

（1）數(shù)據(jù)采集層是由多個的RFID標(biāo)簽構(gòu)成，將RFID標(biāo)簽粘貼在服裝吊牌上，通過讀取服裝上的RFID標(biāo)簽來得到數(shù)據(jù)。RFID標(biāo)簽可以攜帶大量的數(shù)據(jù)信息，例如服裝名稱、服裝顏色、服裝尺碼、服裝價格等數(shù)據(jù)。RFID標(biāo)簽上數(shù)據(jù)的讀取是靠RFID讀寫器進(jìn)行，RFID讀寫器讀取到這些信息再向上傳遞給數(shù)據(jù)處理層。

（2）數(shù)據(jù)庫層就是用來存儲RFID標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)的，運(yùn)用SQL Server數(shù)據(jù)庫，記錄頻射信號的反饋值，建立數(shù)據(jù)表將這些信息儲存，然后分析數(shù)據(jù)。建立數(shù)據(jù)庫后，可以大大提高應(yīng)用開發(fā)的效率，能夠方便用戶使用并且減輕數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理人員維護(hù)負(fù)擔(dān)。

（3）數(shù)據(jù)處理層包含了數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)傳輸運(yùn)用TDMA來實(shí)現(xiàn)將多個標(biāo)簽中所包涵的信號到一個閱讀器的通信分路來進(jìn)行存取。數(shù)據(jù)處理在本系統(tǒng)中指的就是運(yùn)用平均移動法預(yù)測出下一季度的流行的服裝款式。根據(jù)歷史各期服裝的時間序列資料、逐項推移，依次計算包含一定項數(shù)的序時平均值，以反映服裝的長期趨勢。

（4）應(yīng)用層就是移動端的實(shí)現(xiàn)方式，在移動端可以對計算出的服裝款式流行趨勢進(jìn)行查看，數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)本系統(tǒng)是通過設(shè)計App來反映給服裝生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者的，App的優(yōu)點(diǎn)就是能使服裝生產(chǎn)企業(yè)簡單明了地看到經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)，所以App的頁面簡單直觀，可以有多個購買方案的呈現(xiàn)，使服裝生產(chǎn)企業(yè)既可以清楚了解服裝款式流行趨勢，也可以根據(jù)方案擇優(yōu)購買，給服裝生產(chǎn)企業(yè)多種選擇，為消費(fèi)者購買心儀的服裝提供了有效的幫助。

2 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)及其原理

2.1 總體流程圖

服裝款式流行趨勢預(yù)測系統(tǒng)的主要流程是將RFID標(biāo)簽粘貼在服裝吊牌上，通過RFID讀寫器激活吊牌上的RFID標(biāo)簽來采集服裝被挑選的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫，運(yùn)用平均移動法對數(shù)據(jù)庫中的服裝數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而得出預(yù)測結(jié)果，再通過手機(jī)App呈現(xiàn)給消費(fèi)者和服裝生產(chǎn)企業(yè)，為消費(fèi)者和服裝生產(chǎn)企業(yè)提供決策支持，總體流程圖如圖2所示。

圖2 總體流程圖

2.2 半有源RFID技術(shù)下的數(shù)據(jù)收集

射頻識別的原理是閱讀器與標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到識別目標(biāo)的目的[12]。本系統(tǒng)所用的半有源RFID電子標(biāo)簽，是一個集成了有源RFID電子標(biāo)簽和無源RFID電子標(biāo)簽的優(yōu)勢，作為一種特殊的標(biāo)示物。在平時情況，其處于休眠狀態(tài)不工作，不向外界發(fā)出RFID信號，只有在其進(jìn)入低頻激活器的激活信號范圍時，標(biāo)簽被激活后，才開始工作。所以當(dāng)有顧客拿起衣物時，產(chǎn)生的信號將標(biāo)簽激活，激活后用遠(yuǎn)距離讀寫器識別讀取信號，并用不同方式傳到SQL Server數(shù)據(jù)庫[13]，達(dá)到數(shù)據(jù)收集的目的。

2.3 基于時分多址的數(shù)據(jù)存取

時分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）[14]是一種為實(shí)現(xiàn)共享傳輸介質(zhì)或者網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)[15]。因?yàn)樗试S多個用戶在不同的時間片（時隙）來使用相同的頻率，所以不會有信息重疊或無法識別到的情況。本系統(tǒng)將運(yùn)用TDMA這個技術(shù)來實(shí)現(xiàn)將多個標(biāo)簽中所包含的信號到一個閱讀器的通信分路來進(jìn)行存取。這樣信息不會變得混亂，每一個信息都可以被閱讀器捕捉到并且可以傳輸?shù)接嬎銠C(jī)上，讓計算機(jī)可以有規(guī)律的進(jìn)行分析和統(tǒng)計。

2.4 移動平均法分析

移動平均法[16]是用一組最近的實(shí)際數(shù)據(jù)值來預(yù)測未來一期或幾期內(nèi)公司產(chǎn)品的需求量、公司產(chǎn)能等的一種常用方法。它的基本思想是：根據(jù)時間序列資料、逐項推移，依次計算包含一定項數(shù)的序時平均值，以反映長期趨勢的方法。因此，當(dāng)時間序列的數(shù)值由于受周期變動和隨機(jī)波動的影響，起伏較大，不易顯示出事件的發(fā)展趨勢時，使用移動平均法可以消除這些因素的影響，顯示出時間的發(fā)展方向與趨勢（即趨勢線），然后依趨勢線分析預(yù)測序列的長期趨勢。該算法的特點(diǎn)是簡單、便于實(shí)現(xiàn)，但是該算法有限，移動平均的項數(shù)不宜過大。

移動平均法可以分為簡單移動平均和加權(quán)移動平均。為了提高預(yù)測的準(zhǔn)確性，本系統(tǒng)采用加權(quán)移動平均法，其原理是：歷史各期服裝的數(shù)據(jù)信息對預(yù)測未來期內(nèi)的需求量的作用是不一樣的。計算公式為：

其中，F(xiàn)1為預(yù)測值；w1為第t1期某服裝的RFID標(biāo)簽移動數(shù)據(jù)的權(quán)重；w2為第t2期某服裝的RFID標(biāo)簽移動數(shù)據(jù)的權(quán)重；wn為第tn期某服裝的RFID標(biāo)簽移動數(shù)據(jù)的權(quán)重，其中w1+w2+…+wn=1；n為預(yù)測的時期數(shù)；At1是第t1期某服裝的實(shí)際值，At2是第t2期某服裝的實(shí)際值，An是第tn期某服裝的實(shí)際值，即RFID標(biāo)簽上的實(shí)際值（移動次數(shù)）。權(quán)重可以靈活變動，當(dāng)數(shù)據(jù)季節(jié)性變化時，權(quán)重則也應(yīng)該是季節(jié)性的，如表1某衣服在一月至三月相對四月至六月的實(shí)際值較少，在這種情況下，相對應(yīng)的權(quán)重值如表2所示，一月至三月的權(quán)重相對四月至六月也相對少一些。根據(jù)計算公式計算得出7月份的預(yù)測值F1為950。

表1 某服裝歷史數(shù)據(jù)

表2 權(quán)重設(shè)置

3 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)

3.1 移動端App主要功能

將抽象的算法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成簡單易懂的結(jié)果，通過App界面，直接將計算結(jié)果呈現(xiàn)給想要掌握服裝款式流行趨勢的服裝生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者[17]，讓消費(fèi)者在挑選服裝時有參考，也給服裝生產(chǎn)企業(yè)以及各大商鋪提供有效決策支持。其中帶有NFC識別的手機(jī)可以直接對RFID標(biāo)簽進(jìn)行識別，可以省去讀寫器的讀寫標(biāo)簽的操作，簡化了人們操作，使簡單易學(xué)能輕易上手；識別RFID標(biāo)簽后就會有相應(yīng)的數(shù)據(jù)，有需要可以自行查看相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.2 移動端App主要界面

移動端App分為預(yù)測頁面、動態(tài)頁面、消息頁面和我的頁面。預(yù)測頁面就是將RFID標(biāo)簽采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析最終匯總，將服裝流行款式呈現(xiàn)給用戶；動態(tài)頁面中可以登錄移動端App發(fā)表最近動態(tài)；消息頁面中可以進(jìn)行最基本的社交；在我的頁面中包含了用戶的所有數(shù)據(jù)，如好友、關(guān)注、粉絲、訪客以及客服入口等，移動端App主要頁面如圖3所示。

圖3 移動端App主要界面

3.2.1 預(yù)測頁面

預(yù)測服裝流行款式[18]是本系統(tǒng)最主要的功能，移動端數(shù)據(jù)來源由RFID標(biāo)簽實(shí)時傳送。當(dāng)后臺通過平均移動法計算出預(yù)計流行的服裝款式后，將相應(yīng)的服裝款式的圖片等信息展現(xiàn)在屏幕上，這樣就可以簡單易懂地呈現(xiàn)給用戶。除此之外，在預(yù)測頁中會顯示有各式各樣當(dāng)季的流行款式，比如有外套、毛衣、褲子、裙子、T恤等相應(yīng)的預(yù)測流行款式，用戶點(diǎn)擊圖片即可進(jìn)入到詳情頁，詳情頁中可以看到對應(yīng)服裝款式的相關(guān)信息，為了能夠方便顧客購買，還可以查找最近的地址。由于現(xiàn)如今是信息時代，還會為忙碌的上班族提供網(wǎng)上淘寶的鏈接，此系統(tǒng)將與淘寶合作并提供大眾線上購買的渠道，以此達(dá)到便民便利的目的。

3.2.2 動態(tài)頁面

除了最基本能夠預(yù)測服裝款式流行趨勢的功能之外，用戶還可以在該系統(tǒng)中發(fā)表自己想要分享的動態(tài)，同時好友可以看見所發(fā)出的動態(tài)，每當(dāng)購買了一件預(yù)測中的一件服裝時，用戶可以上傳一些圖片或視頻等給其他用戶一個參考意見，在其動態(tài)下其他用戶也可以發(fā)表一些評論，提出相應(yīng)的觀點(diǎn)。如果用戶在系統(tǒng)中發(fā)布動態(tài)，其他用戶在看到之后，除了可以參考該用戶所購買的服裝，還能對該用戶的近期狀況有相應(yīng)的一些了解。反之，當(dāng)其他用戶發(fā)布動態(tài)的時候，該用戶也能夠看到所發(fā)布的內(nèi)容。其他用戶在動態(tài)頁面中發(fā)布的動態(tài)更能體現(xiàn)出當(dāng)下流行的服裝款式，給用戶做一個參考。店家則可以發(fā)布一些動態(tài)，可以吸引更多的用戶前來選購。

3.2.3 消息頁面

在消息頁面中，用戶可以與其他用戶進(jìn)行互動，分享最新買的服裝，此信息也能夠被記錄在系統(tǒng)當(dāng)中，系統(tǒng)可以根據(jù)該用戶存儲的消息，猜測該用戶喜歡的服裝類型，并向該用戶推送可能喜歡的服裝。消息頁面的主要功能是實(shí)現(xiàn)用戶之間互相交流，也可以詢問商家服裝的具體信息。

3.2.4 我的頁面

在我的界面中，包含了許許多多的小功能，店家可以設(shè)置自己的店鋪所在位置，方便顧客找地址；用戶可以關(guān)注相關(guān)的店家、知名博主等；還有邀請好友、設(shè)置、我的客服等一些必備功能，讓使用App的用戶可以有最佳的使用感和安全感。在我的頁面中還有一個的功能就是在手機(jī)自帶識別NFC的功能下左上角的那個相機(jī)可以用來掃RFID標(biāo)簽，可以直接對相關(guān)的某件服裝進(jìn)行查看數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)的服裝款式預(yù)測系統(tǒng)通常只是根據(jù)商家的進(jìn)貨與賣貨的數(shù)據(jù)或者通過其他問卷調(diào)查等方式途徑進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，不僅浪費(fèi)人力物力財力還會具有較大誤差，從而到時預(yù)測有偏差；而將RFID技術(shù)應(yīng)用于本系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)采集上，通過自動化數(shù)據(jù)采集和處理手段，大大降低了這些成本，有效提高了市場效率。對物品可以理解為掛服裝的衣架的擺動以及翻轉(zhuǎn)的頻率以數(shù)字化的形式保存和處理所采集的數(shù)據(jù)，基于RFID識別讀取速度快的特點(diǎn)，使預(yù)測結(jié)果滿足用戶的需求，使服裝款式流行趨勢預(yù)測結(jié)果更加準(zhǔn)確并且可以根據(jù)服裝上RFID標(biāo)簽擺動和翻轉(zhuǎn)的實(shí)時變化。因此，該項目基于RFID技術(shù)的服裝款式流行趨勢預(yù)測系統(tǒng)將會成為當(dāng)下服裝行業(yè)及人們對服裝款式流行全趨勢預(yù)測的有利工具。