一款基于RFID智能收銀設備的設計

商美成 涂勝倩 楊靜 楊稀猛

摘 要：智能收銀設備是一種基于物聯網RFID（無線射頻原理無線通訊技術）的設計。傳統收銀設備結賬較慢，排隊時間長，工作效率低下。本項目以購物車與RFID技術聯系起來為主要理論依據，設計一款智能收銀設備系統。該系統通過手機支付，購物車智能賬，可以達到節約時間的主要目的，提高結賬的準確率，提高顧客的購物體驗。

關鍵詞：RFID；物聯網技術；智能收銀設備；SQL數據庫

中圖分類號：TP391.44 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）02-0109-02

Abstract： The intelligent cash register device is a kind of design based on the Internet of things RFID （Radio Frequency Identification）. The traditional cash register equipment checkout is slow， the queue time is long， and the work efficiency is low. This project takes the shopping cart and the RFID technology connection as the main theory basis， designs an intelligent cash register equipment system. The system， through mobile payment and shopping cart intelligent checkout， can achieve the main purpose of saving time， improve the accuracy of checkout and improve the shopping experience of customers.

Keywords： RFID； Internet of things technology； intelligent cashier equipment； SQL database

1 概述

隨著生活水平質量的提高，生活快節奏的發展，傳統的超市早已滿足不了人們的現狀，傳統超市的改革迫在眉睫，商品的種類繁多，顧客尋找商品耗費大量的時間，只能詢問服務員，顧客結賬時候，焦急的等待。在收銀方面，收銀員需要對每個商品進行掃碼，耗費大量的時間。導致顧客去大型超市購物的滿意度大幅度下降，而且電商的快速發展，沖擊著線下零售業的銷售，最終會使去超市購物的顧客減少，所以通過智能收銀設備的設計，可以減少顧客尋找商品的時間，縮短顧客排隊等待結賬的時間，可以提高顧客對超市的滿意度。

2 智能收銀設備的功能

（1）我們設計一款智能收銀設備，其中包括硬件和軟件，這款設備將實現顧客快速尋找商品，便捷支付，參與優惠活動等功能，可以更好地提供顧客購物體驗。（2）在節假日高峰期，對于消費者而言，排隊付款的時間遠遠大于購物時間，而智能收銀設備的設計通過物聯網，RFID的識別，讀取商品的信息，將所有的購物商品的信息列表、消費者支付方式陳列在手機屏幕上，由消費者自行選擇確定或取消交易。超市需要緊跟著物聯網這個大時代的步伐，通過對傳統超市的經營方式的改變，來使顧客成為超市穩固消費群體。（3）對于貨架上的產品數量、種類、放置時間可以進行實時監控，方便管理者掌握哪些是熱銷產品，可以靈活的進貨，補充庫存或者改變促銷，對顧客而言，可以實時的知道產品的生產日期，方便購物者放心大膽的購買商品。（4）現在超市一般規模比較大，當顧客需要某一商品時，卻找不到的時候，可以把這個智能收銀設備連接到手機APP上，打開手機上面的APP，有一個界面為自動導航系統，可以精準的定位你所需要的商品，然后推薦最佳路線，跟著路線我們便可以找到商品了。（5）當我們買到商品時，我們把這個商品經過讀寫器中天線覆蓋區域，然后手機上APP就會讀取商品的相關信息，并顯示在手機屏幕上。我們可以查看商品的價格等多方面信息，并選中商品來結賬。這樣既方便了，又不需要人工結賬，節省了人工成本，賺取更大的利益。

3 總體設計

我們利用手機運用程序，與傳統的C/S（客戶端/服務器端）結構是一樣的，我們把客戶端放在手機APP上，把服務器放在電腦上，通過電腦進入服務器端，來統計商品的銷售情況，客戶端主要來進行商品的定位，導航，支付等功能。SQL數據庫技術可以快速的辨別哪些商品缺貨等問題。RFID技術可以通過讀寫器自動識別并購買的商品。

4 硬件設備

（1）射頻識別技術是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號的空間耦合實現非接觸式的信息傳輸，從而達到識別的目的。在物聯網中，物品能夠彼此進行“交流”，其實質技術利用射頻自動識別（RFID）技術。RFID技術與互聯網、通信等技術相結合，可實現全球范圍內物品的跟蹤與信息共享。射頻識別系統的識別信息存儲在電子載體（標簽）之中，通過無線電波實現非接觸的識別過程。RFID系統以電子標簽來標識某個物體，電子標簽的無線通過電磁場將物體的數據發射到附件的讀寫器，讀寫器在接受到數據進行收集和處理，然后將得到的數據遞交給后端的計算機（PC），RFID結構最主要包括電子標簽和讀寫器（電子標簽和讀寫器都附帶天線）。（2）讀寫器：讀寫器一般由射頻信號發射單元器、高頻接收單元和控制單元組成。此外，許多讀寫器還有附帶的接口（如RS-232-USB），以便將獲得的數據傳輸給另外系統做進一步的處理和儲存。在RFID工作時，一般先由讀寫器發射一個特定的詢問信號，當電子標簽感應到這個信號后給出應答信號。讀寫器接收到電子標簽的應答信號后對其處理，然后將處理后的信息返回給外部主機。又稱為閱讀器（取決于是否可以改寫電子標簽內的數據）、編程器等，是讀取和寫入電子標簽信息的設備。讀寫器，一方面，電子標簽返回的微弱電磁信號通過無線方式進入讀寫器的射頻模塊并轉換成數字信號，在經過邏輯處理單元進行處理和存儲，完成對電子標簽的識別或寫入操作；另一方面，上層軟件與讀寫器需要進行交互，實現操作指令的執行和數據的匯總上傳。（3）電子標簽：電子標簽是射頻識別的數據載體，存儲著被識別物品的相關信息，通常置于需要識別的物體上。標簽主要由天線及IC芯片組成，電子標簽天線的主要功能是接收讀寫器傳輸過來的電磁信號或者將讀寫器所需要的數據傳回給讀寫器，也就是負責接收和發射電磁波。

5 軟件設計

本系統的軟件設計包括兩個部分：服務器端和手機客戶端。服務器端是供超市的管理人員來使用，主要功能為實現商品信息的管理和廣告推送等功能；手機客戶端的主要功能有RFID定位模塊，商品信息搜索，商家活動，商品結賬等功能。

（1）RFID定位部分：我們在每個商品上面都貼一個標簽類電子標簽，然后通過讀寫器讀取來確定商品的位置，當商品在讀寫器天線的范圍內，就可以讀取商品在貨架的哪一排哪一列上，最后通過RFID系統分析商品的具體位置。（2）數據庫部分：我們使用MySQL軟件和數據管理軟件，通過讀寫器讀取商品上電子標簽來進行數據的存儲，顧客購買商品，來進行服務器上數據的更新和維護，可以通過顧客購買商品的多少，來預測某些商品的數量，從而增加并減少某些商品的數量。（3）快捷支付：在我們的購物車上安裝一個讀寫器，手機上下載APP或者是微信小程序，連接讀寫器上，當我們購買商品的時候，把商品放在讀寫器上掃描一下，手機上就會顯示該商品的屬性，只需要我們自助結賬就可以了。（4）導航系統：我們通過RFID定位系統來確定商品的位置，根據導航系統，我們可以確定商品距離我們有多遠，從而規劃我們到達商品的幾個推薦方案，根據我們自己的要求來選擇最佳方案。

6 結束語

這款智能收銀設備的設計可以大大減少顧客購買商品結賬的時間，方便顧客在偌大的超市中尋找商品，與此同時，可以了解相關產品的生產地，中間的供貨商等資料。商品的定位，是智能超市的一大問題，我們通過RFID定位技術，讀寫器讀取電子標簽，然后通過互聯網傳輸，傳送到手機終端，RFID定位系統處理數據，規劃最佳路線，精準的定位商品的具體位置。后臺數據維護，數據的時效性也是一個問題，數據庫的及時更新，倉庫剩余的產品量，貨架上商品的及時更新，我們通過網絡，商品的結賬量，及時的更新數據庫，同時也更新倉庫的庫存，可以根據人們購買商品種類的數據，來分析商品的需求量，從而調整貨架上商品的數量。

電子商務對傳統超市的沖擊，傳統超市的弊端的顯露，導致傳統超市的客源在不斷的流失。這款智能收銀設備的設計就是為了解決電子商務對傳統超市的抨擊。當人們進入智能超市，使用智能收銀設備，可以大大減少人們的購物時間，會源源不斷的為智能超市爭取客源，使顧客有一個好的購物體驗，更加青睞智能超市。

綜合前文對產品的理論分析，運用理論來指導實踐，從前面的調研到分析市場，最終設計一款智能收銀設備，同時在RFID的基礎上，我們對智能收銀設備的設計進行了大概的分析，通過實驗，了解到還有哪些問題還需要解決，了解如果使用了我們方案，減少了人工成本的支出，人們將會體驗到不一樣的購物方式，增加了顧客購買商品的滿意度，也方便了顧客購買商品，加快了結賬效率。了解智能收銀設備正在隨著時代的發展，不斷進步和完善。智能化，信息化，是超市今后未來的發展。相信RFID在零售領域將會大有作為，定能方便我們的生活。

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