基于RFID技術的餐廳智能結算系統的設計

胡圣潔 王開祥

【摘?要】2020年新冠病毒疫情給國內的教育帶來了很大的挑戰，隨著國內疫情的好轉，國內各大高校學生陸續返校，如何保證學生在校期間的安全成為當前國內高校的重中之重，而保證學生在餐廳的安全距離成為重要挑戰。本項目提出了一種基于RFID智能結算系統，能夠有效的解決結算擁擠現象，很大程度的提升餐廳的工作效率。本項目使用RFID射頻卡作為電子標簽，標簽分別置于不同的餐盤中，當電子標簽進入讀寫器后，讀寫通過發送射頻信號讀出內部所儲存的數據。同時，RFID卡的芯片信息感應電流經過射頻電路將數字信號送入讀寫器進行信息處理，以此達到快速完成結賬的目的。

【關鍵詞】新冠病毒;RFID;電子標簽;智能結算

一、研究背景

在后疫情時代，學生大批返校，給原本就不大的學生餐廳帶來了極大的人流壓力，目前國內高校的餐廳，仍采用傳統的就餐方式，學生排隊點餐、刷卡結賬、排隊等餐，往往因為人流量過大，出現刷卡結賬的錯誤，甚至是飯卡丟失及錯刷、漏刷，更有因窗口工作人員的忙碌而導致排隊結賬擁擠。而后疫情時代，大多數高校建議學生在學校餐廳就餐，學生也有著一定的防范意識，不再外出到人員更加復雜的餐館、飯店就餐，這就更加加劇了學生餐廳的人流量。

智慧餐廳在當前國內高校市場中仍處于初期階段，國內僅有少數高校開展了智慧餐廳的建設工作，而且也是處于試運營期間，推進較為困難，尤其因學生餐廳人流量過大而導致項目進展緩慢。

二、研究意義

學生返校后在餐廳就餐，需要摘下口罩，這個疫情防控帶來了很大的困難，再加上學生餐廳有著就餐時間集中、等餐時間較長、人員魚龍混雜、管理制度混亂等眾多問題，智能結算系統的研究有著重要的意義。

智慧餐廳能夠及時解決因人流量較大時而造成的結算時的擁擠現象，簡化了就餐者取餐與結算的流程，減少了食堂的人員支出，利用云存儲、移動互聯等信息化平臺與傳統行業相結合，從一定程度上減少了食堂的運營成本，提升了就餐者的就餐體驗，后臺每日自動生成當日消費明細，利用大數據技術，對餐廳的經營提出建設性意見。

三、可行性分析

1、技術可行性

隨著科技的進步，目前RFID射頻識別技術已經極為成熟，閱讀器讀寫RFID芯片的準確性也有了很大的提高，RFID系統的讀寫速度極快，一次典型的RFID傳輸過程通常不到100毫秒。從技術角度來看，該項目有著很大的可行性。

2、經濟可行性

RFID智能餐盤為一次性投入，可重復利用，雖然在項目的初期會有著一定的經濟壓力，但隨著項目的不斷推進，本系統能夠為餐廳的管理帶來極大的便利，再加上我們所設計的數據分析模塊，能夠極大的提高學生在餐廳就餐的體驗感，給餐廳帶來一定的利潤，該項目具有一定的經濟可行性。

3、操作可行性

學生餐廳就餐大多數是高校學生，對于高新技術的接受能力較強，經過一兩次的應用就能很快的上手，在操作方面沒有存在棘手的問題。

四、總體設計

基于RFID設備和帶有RFID芯片的餐盤，在收銀區域加入具有感應功能的結算臺，完成就餐收銀的智能結算。相其原理為：在不同餐盤中放置不同芯片，掃描系統對餐盤中的芯片進行識別以快速計算價格，并通過讀卡設備進行扣除。

三個設計方面：

①餐盤：不同價格的菜品給予不同的餐盤，餐盤中放置不同的芯片。

②結算區：將餐盤放在結算區，機器對菜品進行讀取結算

③讀卡區：放置飯卡，在飯卡中進行扣除服務。

五、詳細設計

1、智能定價

食堂根據菜品的原材料、加工過程、菜品成本等多個因素綜合考慮，制定菜品的價格，并制定較為集中的價格，統一食堂餐品的價格區間，并將菜品的價格、原材料等多種信息錄入系統，利用公眾號或小程序向用餐人員進行公開。

2、智能餐盤

利用RFID技術對食堂餐盤進行改造，每個餐盤當中嵌入一套RFID芯片，不同的菜品、不同商家以及不同價格的菜品采用獨立的餐盤，利用不同的外觀、顏色進行區分，例如紅色正方形餐盤為五元菜品、綠色正方形為四元菜品，讓前來就餐的學生一目了然。

此種餐盤的設計，有利于后期進行食堂銷售的統計匯總，商家餐盤的回收以及智能計算。

3、智能識別

改造窗口的結算區，利用RFID識別設備識別不同餐盤當中RFID芯片的信息，從而識別出該餐盤中的菜品、窗口以及菜品的價格，并利用顯示器展示相對應菜品的各類信息。

4、智能計算

通過識別RFID設備，識別出結算區中餐盤的數量、每個餐盤的信息，然后利用系統對結算區中所有的餐盤信息進行計算，從而得出整套套餐的價格。

對于部分商家推出的優惠套餐按照公式錄入系統，在系統中進行智能計算，直接優惠結算。

5、智能結算

將本系統的結算體系與學校本地的餐卡系統進行連接，在結算區中加裝刷卡設備，結算區計算的最終價格直接發送到刷卡設備中，學生可直接進行刷卡結算。

利用微信支付、支付寶支付等第三方支付工具的支付接口，直接在結算區的顯示屏中出現結算二維碼，學生可直接利用微信和支付寶掃描二維碼進行結算。

6、產品溯源

學生可利用系統查詢出自己選擇菜品的原材料的產地、運輸途徑、時間等溯源信息，真正實現安全就餐。

7、智能點餐

學生可利用系統進行智能點餐，對應商家在接收到學生訂單后直接準備菜品，在學生到達食堂后直接到取餐區利用二維碼進行取餐，再到結算區進行結算。能夠很大程度節約成本、減少就餐人流壓力。

8、智能統計

利用本套系統可針對每個窗口或店家所售賣的商品進行統計，對整個餐廳的銷售、盈利、虧損等情況進行統計。后期可根據統計數據預測餐廳的集中就餐時間、預測第二天學生喜愛的菜品，避免因為學生不愛吃造成浪費。

六、當前存在的問題

1、餐盤材料影響RFID設備的識別準確性以及時效性。

通過前期多種測試，采用RFID穿透性高，并且為食品級材料，經過工廠的加工，制造符合要求的餐盤，并將RFID芯片嵌套到餐盤底部，加強了識別的準確性。

2、多個RFID讀寫設備存在一起容易相互干擾。

將RFID讀寫設備固定在窗口的統一位置，并在結算區周圍增加屏蔽設備，防止兩個結算區讀RFID信息時相互干擾。

3、后期針對菜品價格調整時無法分辨餐盤中信息，需要利用RFID設備進行讀寫判斷。

在制造餐盤時采用不同顏色進行視覺識別，不同顏色、不同形狀、不同大小的餐盤對應著不同信息的RFID芯片，這樣在食堂集中處理餐盤后容易分辨。

七、總結

在后疫情時代的學生餐廳，相對于傳統的排隊結賬，本系統提出的基于RFID的智能結賬系統能最大限度的縮短結賬時間，提高餐廳的工作效率、節約用工數量、降低經營成本、提升管理績效、提升服務品質，也能從另一方面減輕學校的疫情防控壓力，避免疫情在學生餐廳傳播。這充分的體現了智能設備在生活中的應用，實現了人機很好的交互。

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作者簡介：

胡圣潔（2000.11-）臨沂大學信息科學與工程學院網絡工程專業，共青團員。

基金項目：

2020年大學生創新訓練項目校級一般項目“基于RFID技術的餐廳結算系統”[項目編號：X202010452153]

（作者單位：臨沂大學信息科學與工程學院）