基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能超市的設(shè)計

劉興光

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用愈加廣泛。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)建智能超市，能夠充分利用消費者群體的購物消費習(xí)慣和超市的時間分布特點，提高其運行效率、規(guī)范管理系統(tǒng)。文章提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能超市設(shè)計的構(gòu)建方案，主要分析了智能超市硬件平臺的設(shè)計，旨在為國內(nèi)智能超市的發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能超市；系統(tǒng)功能；硬件

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是由感知層技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)和應(yīng)用層技術(shù)三大類組成，如圖1所示。首先，感知層能夠通過傳感器技術(shù)、射頻技術(shù)（RFID技術(shù)）和圖像技術(shù)對實物關(guān)鍵信息進行采集。RFID技術(shù)主要是將物品的相關(guān)信息制作成感應(yīng)器件，工作人員可通過感知工具對物品實現(xiàn)信息錄入，將節(jié)省人工錄入文字的過程，大幅度提升工作效率。圖像技術(shù)主要利用圖像采集和圖像處理技術(shù)，一般運用于超市監(jiān)控系統(tǒng)；其次，網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)一般是傳輸感知層采集的數(shù)據(jù)，建立在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動無線技術(shù)的基礎(chǔ)上。最后，應(yīng)用層主要是對傳輸過來的數(shù)據(jù)進行開發(fā)，設(shè)計出更適合的應(yīng)用。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能超市的整體架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能超市主要是將射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)與計算機通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理相結(jié)合，利用智能貨架進行盤點統(tǒng)計和采購作業(yè)，消費者進入超市后可通過快速查詢和定位功能獲取所需商品詳細位置，選購?fù)戤吅笤偻ㄟ^自主結(jié)算通道完成購物[1]。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能超市的主要系統(tǒng)包括：智能超市貨架系統(tǒng)、智能購物車系統(tǒng)、智能自提柜系統(tǒng)、智能結(jié)算通道系統(tǒng)、智能揀選系統(tǒng)以及虛擬購物系統(tǒng)等。

3 智能超市系統(tǒng)主要功能設(shè)計

3.1 智能超市貨架系統(tǒng)

智能超市的貨架系統(tǒng)主要是針對超市管理者和消費者這兩方面而言。

對于超市管理者，智能貨架系統(tǒng)首先需要具備監(jiān)控功能，對于商品的放置時間、離開貨架時間和貨架上各層商品的放置狀態(tài)進行監(jiān)控；通過對貨架上商品的監(jiān)控，管理者可及時獲知商品數(shù)量和商品是否臨近保質(zhì)期等狀態(tài)，一方面能為后臺管理者進行近保質(zhì)期商品促銷活動提供信息支持，另一方面則可以將缺貨信息及時傳達給上游供應(yīng)商，實現(xiàn)智能訂貨，并能夠在最短的時間內(nèi)完成補貨工作；對于可能發(fā)生的商品失竊以及商品失火等安全問題，能夠通過智能貨架系統(tǒng)及時得到處理。

對于消費者而言，智能貨架可通過語音導(dǎo)購或電子屏顯示等方式，為消費者提供講解等服務(wù)，能避免由于人工導(dǎo)購認知差異而錯誤講解商品信息的情況，也能在一定程度上激發(fā)消費者購買欲望，增加銷售業(yè)績，提高了超市的工作效率。與此同時，智能貨架也可以通過射頻識別讀寫技術(shù)以及條形讀寫技術(shù)，逐個讀取商品的價格信息、庫存信息、生產(chǎn)保質(zhì)期信息等，使消費者能夠快速地完成自主結(jié)算。

3.2 智能超市購物車系統(tǒng)

智能超市的購物車是一個建立在射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、圖像媒體技術(shù)等多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上的智能車體。首先，它能夠借助RFID技術(shù)[3]，在消費者刷卡啟動后，讀取消費者的身份信息、信用記錄、積分余額和消費記錄以及偏好商品種類等信息；其次，消費者放入購物車中的商品可以通過讀取其標簽，獲取到詳細的生產(chǎn)日期和保質(zhì)期情況，并能夠通過語音或視頻形式，向購物者展示商品詳細信息以及熱銷商品的打折促銷情況，并通過挖掘消費者歷史購物的情況向其推薦更多偏好商品[2]，達到促銷導(dǎo)購的目的，并大大節(jié)省了超市工作人員的人力資源；除此之外，消費者也能通過智能購物車的查詢功能，查詢到希望購買的價格情況和剩余數(shù)量，并與智能貨架系統(tǒng)建立連接，實現(xiàn)快速定位，引導(dǎo)消費者短時間內(nèi)找到所需的商品；最后，智能購物車可與智能結(jié)算系統(tǒng)通道相互作用，有效縮短購物完畢后的結(jié)算排隊時間，實現(xiàn)消費者自主結(jié)算的目的。

3.3 智能超市結(jié)算通道系統(tǒng)

消費者在選擇商品以后往往需要浪費很多時間在排隊結(jié)賬上，所以智能超市采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、條形碼掃描技術(shù)、無線收發(fā)技術(shù)以及顯示觸摸技術(shù)來構(gòu)架合適的智能結(jié)算通道，讓消費者自主結(jié)算，將大幅度提高結(jié)算效率。其主要原理是利用掃描技術(shù)對商品條形碼進行掃描，讀取商品信息數(shù)據(jù)，通過無線收發(fā)控制區(qū)上傳到上機位，完成結(jié)算過程。此過程可結(jié)合智能超市的購物車系統(tǒng)，掃描器通過PS/2接口讀取商品信息，傳送給主控制區(qū)，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)形式顯示到觸摸屏上，由消費者通過觸屏方式操作控制面板，選擇“確認購買”或“取消”等指令，若指令得到消費者確認，則上機位將顯示購物車系統(tǒng)計算出的款項總價，消費者只需要通過刷卡或支付寶形式完成付款即可。

4 智能超市的硬件平臺設(shè)計

4.1 智能超市貨架系統(tǒng)

智能超市貨架系統(tǒng)建立在RFID識別技術(shù)和無線傳輸技術(shù)，通過識別貨架上商品的電子標簽，完成商品數(shù)量和商品種類統(tǒng)計，并將數(shù)據(jù)實時反饋到后臺管理者和使用智能購物車的消費者手中。

4.2 智能超市購物車系統(tǒng)

智能超市購物車系統(tǒng)基于射頻識別技術(shù)和WEB平臺的導(dǎo)航系統(tǒng)，消費者在刷卡完成智能識別身份后，系統(tǒng)便已經(jīng)開始運作，消費者的購物歷史和偏好都會成為導(dǎo)購環(huán)節(jié)的依據(jù)，商品的具體位置和數(shù)量、生產(chǎn)日期等詳細情況都能夠得到顯示，購物車與貨架之間會通過無線傳送技術(shù)得到智能連接，并通過視頻或語音形式傳達給消費者。

4.3 智能超市結(jié)算通道系統(tǒng)

智能超市結(jié)算通道的主控制器通常采用Microchip公司設(shè)計研發(fā)的PIC16F887高速低功耗8位單片機，一般通過無線收發(fā)芯片組成數(shù)據(jù)采集模塊，再結(jié)合TI公司生產(chǎn)的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換、低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)的串行接口芯片ADS7843構(gòu)建的觸摸屏顯示模塊以及上機位串口連接電路完成最終的結(jié)算通道設(shè)計。

5 結(jié)束語

國外大中型超市進入我國市場，造成的競爭愈加強烈，國內(nèi)超市只有充分運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計合適的智能超市系統(tǒng)，合理規(guī)劃超市區(qū)域功能，才能實現(xiàn)消費者購物舒適化、經(jīng)營者利潤最大化、工作人員操作流程化、以及顧客需求偏好和超市采購系統(tǒng)信息化，成為競爭中的佼佼者。

參考文獻

[1]高光耀，鄭從卓，陳博，等.我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展研究[J].科技進步與對策，2014（12）：59-64.

[2]陳清利.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的SCM發(fā)展研究[J].商業(yè)時代，2014（6）：69-70.

[3]李韻.基于RFID技術(shù)的智能購物車研究與設(shè)計[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2014（7）：17-19.