自動(dòng)售貨機(jī)云平臺設(shè)計(jì)

張鑫

摘? 要：本文設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)售貨機(jī)云平臺及配套的中間件軟件，實(shí)現(xiàn)對售貨機(jī)的統(tǒng)一管理，解決目前自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)存在的管理分散、貨損率高、出貨異常、收支不符等問題，并通過自動(dòng)售貨機(jī)的銷售數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測等功能，建立自動(dòng)售貨機(jī)的銷售畫像，為運(yùn)營商調(diào)整銷售策略如售貨機(jī)的投放點(diǎn)、銷售商品種類等提供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī);物聯(lián)網(wǎng);云平臺;中間件

引言

自動(dòng)售貨機(jī)是在公共場合或特定場景為消費(fèi)者提供自助商品挑選和結(jié)賬服務(wù)的機(jī)器，在互聯(lián)網(wǎng)概念下，自助售貨機(jī)被認(rèn)為是新零售的主要載體之一。自動(dòng)售貨機(jī)極具廣闊的市場前景，但問題也日益凸顯。售貨機(jī)種類百花齊放但質(zhì)量良莠不齊，運(yùn)營商爭相增加機(jī)器數(shù)量但管理經(jīng)營不善，這讓自動(dòng)售貨機(jī)的消費(fèi)投訴越來越普遍，也讓自動(dòng)售賣機(jī)企業(yè)面臨著極大的挑戰(zhàn)。隨著RFID、移動(dòng)支付、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的成熟，從條件上可以促進(jìn)自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展，但要長遠(yuǎn)穩(wěn)健地發(fā)展下去，良好的用戶體驗(yàn)則是一切的基礎(chǔ)。這體現(xiàn)在兩個(gè)方面。對于顧客而言，自動(dòng)售貨機(jī)需要準(zhǔn)確地出貨，出貨率是其關(guān)鍵指標(biāo)。對于運(yùn)營商而言，自動(dòng)售貨機(jī)需要向其提供詳盡的銷售數(shù)據(jù)，包括商品品種、數(shù)量、價(jià)格等，以方便運(yùn)營商調(diào)整運(yùn)營策略，如改變上貨商品種類、調(diào)整售貨機(jī)的投放地點(diǎn)等。目前自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)營方面存在機(jī)器故障率高，機(jī)器缺貨等問題，問題的關(guān)鍵在于機(jī)器沒有統(tǒng)一管理，運(yùn)營商無法及時(shí)了解機(jī)器狀態(tài)，因此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的統(tǒng)一管理迫在眉睫。

本文基于上述自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)營管理中的問題，設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)售貨機(jī)云平臺，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商對自動(dòng)售貨機(jī)的統(tǒng)一管理，解決目前存在的出貨率低、補(bǔ)貨不及時(shí)等問題。同時(shí)平臺利用數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)算法及數(shù)據(jù)可視化，為運(yùn)營商提供售貨機(jī)投放點(diǎn)、銷售商品種類改進(jìn)的策略。

1. 平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)

云平臺融合了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)。該平臺集成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息集成融合、智能分析以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能運(yùn)營，從而提高運(yùn)營商管理效率和消費(fèi)者體驗(yàn)度。

平臺架構(gòu)如下圖所示：

其中平臺應(yīng)用層功能為：

機(jī)器管理：監(jiān)控機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，對于異常狀態(tài)如出貨異常、缺貨等情況及時(shí)通過平臺告知運(yùn)營商及時(shí)處理;

商品管理：運(yùn)營商可通過平臺向機(jī)器推送商品數(shù)據(jù)。對于投放了大量自動(dòng)售貨機(jī)的商家而言，該模塊支持同時(shí)向多臺機(jī)器推送和管理商品數(shù)據(jù)，避免到現(xiàn)場手動(dòng)設(shè)置;

訂單管理：用于監(jiān)控和查看訂單的狀態(tài);

廣告管理：支持同時(shí)向多臺機(jī)器推送和管理廣告數(shù)據(jù);

營銷建議：通過對訂單的分析預(yù)測未來商品的銷售情況，并為補(bǔ)貨員推薦配送路徑;

數(shù)據(jù)展示：以可視化的方式直觀展示機(jī)器狀態(tài)、實(shí)時(shí)顯示訂單等。

2. 數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)

云平臺定義了與自動(dòng)售貨機(jī)的通信接口，接口類型為RESTFul API與WebSocket兩種。其中WebSocket是基于TCP/IP的長連接應(yīng)用層協(xié)議，用于平臺主動(dòng)向自動(dòng)售貨機(jī)推送消息，實(shí)時(shí)性較高，主要用于出貨、廣告投放等操作，應(yīng)用數(shù)據(jù)格式為JSON（JavaScript Object Notation，JavaScript對象表示法）。RESTFul API基于HTTP，需要客戶端主動(dòng)發(fā)起請求，上傳的數(shù)據(jù)放在HTTP請求體中，格式為form-data，主要用于機(jī)器向平臺上報(bào)訂單、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，同時(shí)平臺返回調(diào)用結(jié)果。

3. 中間件設(shè)計(jì)

由于運(yùn)營商會(huì)投放多種類型的自動(dòng)售貨機(jī)，需要解決異構(gòu)數(shù)據(jù)的問題，因此與云平臺配套使用的還有中間件軟件。

中間件軟件是安裝在自動(dòng)售貨機(jī)里的軟件，通過調(diào)用機(jī)器生產(chǎn)商的SDK實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的數(shù)據(jù)采集或硬件控制。中間件主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）與云平臺的通信功能。該功能是實(shí)現(xiàn)機(jī)器遠(yuǎn)程、統(tǒng)一管理的核心。本文第二節(jié)提出了用HTTP和WebSocket應(yīng)用層協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信的方案，因此中間件軟件需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)HTTP和WebSocket的客戶端用來與云平臺通信。

（2）協(xié)議適配的功能。由于自動(dòng)售貨機(jī)各個(gè)廠家沒有形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，因此不同型號、廠家的機(jī)器其內(nèi)部數(shù)據(jù)協(xié)議有差異。中間件需要將機(jī)器內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為云平臺規(guī)定的格式以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳，同時(shí)還需將云平臺下發(fā)的命令轉(zhuǎn)換為某個(gè)型號機(jī)器規(guī)定的格式以實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的控制。

（3）傳感器數(shù)據(jù)采集的功能。自動(dòng)售貨機(jī)通常會(huì)借助傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)等監(jiān)控機(jī)器狀態(tài)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)需要上傳到云平臺以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。中間件通過調(diào)用生產(chǎn)商公開的API以獲得機(jī)器狀態(tài)。

（4）機(jī)器控制的功能。中間件接收云平臺下發(fā)的指令，判斷指令內(nèi)容后調(diào)用SDK即可實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的控制，該功能主要用于出貨、廣告播放等。

4. 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)售貨機(jī)云平臺。通過該平臺實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商對機(jī)器的統(tǒng)一管理，提升消費(fèi)者的體驗(yàn)，促使行業(yè)的良性發(fā)展。數(shù)據(jù)通信方面，平臺采用了實(shí)時(shí)性較高的WebSocket協(xié)議用于控制命令的及時(shí)下發(fā)，而HTTP API則用于機(jī)器向平臺上傳數(shù)據(jù)。同時(shí)，還設(shè)計(jì)了配套的中間件軟件以解決數(shù)據(jù)異構(gòu)的問題。

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