基于RFID無線射頻技術的無人超市優化使用

劉美茵 曹光雪 馮玉璽

山東科技大學泰安校區

研究背景：行業“新零售”模糊了線上和線下的界限。互聯網企業巨頭紛紛進軍布局線下的實體店,與此同時,線下實體零售企業通過引入線上方式以求搶占新零售市場,運用“互聯網+”對實體店進行網絡化改造,利用AI技術以及數據庫管理促進線上、線下渠道的融合。傳統零售因此遭遇巨大沖擊，多家品牌關閉門店。消費者隨著社會、文化、經濟的不斷發展，在發展中國家的中國，傳統消費者固有的購買習慣、消費理念也順應時代進行變化。愈來愈多的實體店帶著“新零售”標簽出現在消費者的視野中，許多癡迷于網上購物的買家重新回到現實生活中，進行實體店的選購。自我購物、即買即付的無人超市等新興線下實體“新零售”的運作模式，讓消費者體會到了全新多元的購物體驗。將RFID應用于包裝封口處，解決用戶缺乏素質、自覺性的問題，也是目前開展無人超市項目的企業所面臨的主要問題：無人超市采用無收銀，無銷售的新零售模式，在這樣缺乏監督的體系下低素質消費者利用漏洞付款前使用產品而不付款。將RFID技術應用于封口處，在購物者將包裝撕開，磁場破壞時即將產品自動錄入支付寶產品訂單欄，作為統一結算時的必付產品。

雖然RFID標簽單個成本不高，但對于想要進行公司商品跟蹤的企業來說，成套、系統部署RFID標簽所需的成本是居高不下的。在我們國家勞動力價格低廉，很多公司寧愿選擇增加員工，也不會去改造系統。因此，設計開發一種低成本的無線射頻技術還是很有必要的。

新冠疫情期間，讓全國進入“全民隔離”的緊急狀態。在此背景下，無人狀態似乎成了最安全的狀態，于是，一系列無人化的設施開始成為焦點。而隨著代表著“中國速度”的火神山醫院的正式交付使用，也讓原本似乎很少被人提及的“無人超市”又重新拉回到人們視線。

一、無線射頻技術的原理

射頻識別技術RFID(Radio Frequency Identification)是自動識別技術的一種，即通過無線射頻方式進行非接觸、雙向數據通信對目標加以識別，可以快速讀寫、長期跟蹤管理。

一個典型的FRID系統一般由FRID標簽、讀寫器以及計算機系統等部分組成。根據閱讀器及電子標簽之間的能量感應方式，FRID有電感耦合和反向散射耦合兩種耦合類型，本研究采用電感耦合。

在RFID系統中，信號發射機會有不同的表現形式，目的是為了滿足不同的需要。其中最為常見的形式就是標簽。可以通俗地認為，標簽也就是條碼技術中存在的條碼，能夠對將要進行傳輸的信息加以儲存，標簽是一種低電集成電路，包括線圈、天線以及存儲和控制系統等部分構成。[1]將標簽與熱敏器連接，以長條形標簽嵌入包裝封條處。RFID標簽通過頻段與閱讀器進行連接，在射頻識別系統中的應用一般基礎支持是國際的標準,成本相對較低,并且存在很少的數據,使用者與接受者之間閱讀距離較短,一般情況下是十厘米、電子標簽的形狀是各種各樣的、并且天線的方向性不強。

基于大規模應用無人超市背景下，類似于目前正被廣大消費者頻繁使用的網上購物，購買物以從生產裝袋的源頭貼上了不同于線下商場超市購買的電商專供產品為主。而目前本模式正式從此點考慮，應用無人超市專供產品。

二、無線射頻技術在無人商超的優化使用

在RFID無線射頻技術的基礎上，將RFID無線射頻技術應用于包裝源頭的密封環節，支付時采用雙門自動掃描支付方式，無銷售無收銀，半智能化補貨，多個無人超市使用同一倉庫保管人員，節約成本，便捷大家。

目前，市面上的無人便利店基本有以下四種技術形態，第一種就是相對簡單傳統的二維碼掃碼技術；第二種是貼 RFID 標簽識別技術；第三種是基于卷積神經網絡的視覺識別技術；第四種是視覺識別的基礎之上添加視頻識別與傳感器混合的技術。

每件商品添加RFID標簽(俗稱電子標簽)，然后利用各種傳感器傳技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，進行非接觸式的自動識別，完成商品銷售。

在產品設計方面，該項目基于大規模應用無人超市背景下，類似于目前正被廣大消費者頻繁使用的網上購物，購買物以從生產裝袋的源頭貼上了不同于線下商場超市購買的電商專供產品為主。而目前本模式正式從此點考慮，應用無人超市專供產品。

在企業運營方面，構建更豐富的消費場景通過提供空間更大、品牌更多的互動區域，搭配智能科技等，讓用戶體驗新鮮的消費之旅，并利用AI技術對買家的消費行為進行觀察和探索，讓賣家通過得出的一系列結果和數據，例如買家的購買欲望、理念偏好等，從而調整庫存或者進行店面的拓展、選址等。

三、無線射頻技術應用于無人商超的成本分析

本設計構想的成本較低，在超市中安裝，需要購買FRID標簽、讀寫器以及計算機系統，成本估計有2萬左右，相對于它給無人超市帶來的效益，性價比較高，因此由較大的市場推廣空間。