大型超市智能導購系統的設計與實現

紀凡 鄭春 王新茹 于麗娜

摘要：超市作為我們生活中不可或缺的一部分，出售著我們日常所需的商品，是我們線下購物的主流選擇。 但是這其實也存在一些弊端，你是否有過這樣的經歷？你愜意地來到超市，穿梭在超市的各個貨架之間，走了很多冤枉路也沒有找到你想購買的商品所在的位置。針對上述問題，我們可以利用物聯網技術和嵌入式技術來做出優化，如果研制出一個適用于大型超市的智能導購平臺，那么對超市和消費者都會有很大的幫助。

關鍵詞：導購;物聯網;WiFi定位系統

1 概述

近年來，人們的生活水平大幅度提高，市場經濟穩定發展，但是良好的經濟發展環境中仍然存在美中不足。商場中的商品種類雖然滿足了人們日常生活的需求，但產品質量良莠不齊，假冒偽劣的產品更是泛濫于市場。因為這些問題的存在，消費者在購物時很難分辨真假，讓原本愉快購物的心情，變得負擔重重。

針對如今購物中出現的一系列問題，我們提出的大型超市智能導購就可以很好的解決。本系統可以給消費者呈現所在地的所有超市供消費者選擇，在超市中快速鎖定自己所需的商品，給消費者提供最新的促銷信息，幫用戶制定購物的最佳路徑。

2 研究內容

“優購”是一款我們研發的App，主要作用是實現大型超市的智能導購。通過導購系統提供的信息和服務，消費者可以在想要去某超市購買商品時及時地了解該超市的相關信息，定制心儀的購物清單，快速地選擇出最合適的超市，在超市里快速地鎖定商品。超市管理者可以通過該系統實現對超市銷售情況的實時了解，還可以在該系統上發布優惠信息，為消費者帶來實惠又輕松的購物。

根據調查問卷的反饋和市場的行情調查，我們的研究方向主要分為以下幾個模塊。

2.1 超市管理者

1） 商品促銷管理;2） 商品信息錄入;3）超市服務中心;4）用戶登錄模塊。

2.2 消費者

1） 個人首頁信息;2） 查詢商品信;3）地圖位置信息;4）用戶登錄模塊。

3 超市智能導購相關技術

3.1 室內定位技術

3.1.1 室內定位技術的應用

如今室內定位技術應用廣泛，大部分場合都支持使用。比如說用戶能夠找到某一餐館用餐或者在商場里找某樣商品，消防大隊在接到報警電話時確定著火點的位置等。當前主要的定位系統有超聲波定位系統、UWB定位系統、紅外線定位系統、WiFi定位系統、RFID定位系統等。在本設計中，我們選擇的是WiFi定位系統。

3.1.2 WiFi定位技術的優勢

如今WiFi即無線網絡技術，是較為成熟且應用廣泛的技術。WiFi定位系統有以下3個優勢。

1） 隨處可用的網絡：很多公共場所都有WiFi網絡的基礎設施。

2） 不需要其他的設備：WiFi幾乎可以連接所有的移動終端，而且只需在移動設備上安裝定位導航的軟件就可以進行導航和定位。

3） 覆蓋范圍很廣：WiFi能夠不受視線范圍的限制，能夠穿過墻體、木板等障礙。

該定位系統一般采用“近鄰法”來判斷，即最靠近哪個基站或者熱點，就認為其處在哪個位置，如果附近有很多個信源，那么可通過交叉定位法（三邊定位），提高定位精確度[1]，如圖1。

WiFi的普及，就可以不用鋪設專門的設備來定位了。用戶開啟過WiFi，再使用二維碼掃描，就可以得到數據，該數據就可能成為數據源[2]。

3.2 信息推送

3.2.1 信息推送介紹

信息推送技術是指根據一些特定的協議或標準，在網上向用戶按照特定的時間傳送信息，這樣在一定程度上減少了信息過載的現象。該技術自動傳送信息的優點，減少了用戶搜索的時間，這樣信息的獲取就變得更加高效、及時、有針對性。信息推送技術包括Java pushlet[3]、Flash XMLSocket[4]等。

4 智能導購系統模塊設計

4.1 總體框架

根據以上的模塊劃分，我們畫出超市管理者模塊的細分圖，如圖2～圖4所示。

4.2 系統模塊描述

4.2.1 超市管理者

1） 商品促銷管理：超市管理者通過該系統發布最新的商品促銷信息，消費者則可通過查詢商品名稱，獲取該商品的詳細信息，包括實時促銷信息。

2） 錄入商品信息：商家通過掃描商品的條形碼，將商品信息批量錄入數據庫。

3） 超市服務中心：這一模塊分為四大板塊，分別是超市實時銷售情況、商品退換貨渠道、優惠券發放管理和消費者評價反饋。

4） 用戶登錄模塊：這是用戶登錄平臺，選擇超市管理者身份，用戶在此進行注冊并完成登錄。

4.2.2 消費者

1） 個人首頁信息：此界面分為個人資料、我的足跡、我的評價、優惠券管理四大板塊。

2） 查詢商品信息：消費者可直接搜索所需的商品，軟件會顯示該商品的一系列信息。

3） 地圖位置信息：這一模塊分為我的位置、樓層管理和商品區管理三個子模塊。

4） 戶登錄模塊：這是用戶登錄平臺，選擇消費者身份，用戶在此進行注冊并完成登錄。

4.3 數據庫

4.3.1 數據庫簡單介紹

我們將用到的數據庫的功能如下：

1）瀏覽查詢信息;

2）添加、修改、刪除信息;

3）統計匯總信息。

數據庫不能單獨存在，它的功能性質和具體的應用有關。所以，我們首先應該明確應用程序的目標，在設計數據庫時要多方面考慮用戶的需求。

4.3.2 構建E-R圖

E-R模型的基本元素包括實體、聯系和屬性。現抽取“商品促銷管理”模塊進行分析說明。

商品促銷管理模塊的E-R圖如下，其屬性包括：編號、圖片地址、標題、剩余天數、描述、開始日期、結束日期。

5 “優購”平臺的算法與實現

5.1 具體算法

大型超市空間結構復雜，消費者在購物時耗費很多的時間在尋找商品的路上。對于這一現象，我們想到了用遺傳-改進A*算法來實現對消費者購物的幫助。第一利用所學的矩陣對超市的結構進行建模，第二通過改進A*算法找到任意兩個物品之間的最短路徑[5]，第三可根據消費者的所需商品清單利用遺傳算法優化生成一條完整的購物計劃。

5.2 具體實現

1） 導購定位：消費者在App中搜索商品的名稱，就可以直接獲取該商品的具體位置信息。

2） 路徑向導：運用A*算法，得到消費者的位置信息，并計算消費者與全部所需商品之間的相關距離，制定最佳路線。

3） 商品推送：消費者在注冊登錄后，該系統會在用戶使用過程中記錄消費者的購物習慣，推測個人喜好。

6 結束語

近年來，我國科學技術的迅猛發展對各項個性化、智能化技術的研究起到了很大的推進作用，人們的生活質量得到了提高，生活愈發便利。在科技發達的今天，線下購物仍然是不可淘汰的購物方式。隨著人們日常生活需求的提高，現在的商場超市等越做越大，人們要在眾多商品中找到自己所需商品所在的區域不再是一件容易的事。“優購”App的出現很好地解決了這一問題，它不僅改變了消費者的線下購物方式，也改變了超市管理者對超市的管理;消費者的購物過程變得輕松愉悅，超市管理者管理起來也非常便捷直觀。我們的生活不斷進步，使用“優購”，讓購物變得智能，讓生活變得智能。

參考文獻：

[1] 馬靜宜.室內定位技術現狀和發展趨勢[J].電子產品世界，2014，21（11）：15-17，25.

[2] 王駿飛.基于二維碼和空間數據庫的室內定位導航方法研究與實現[J].西南大學學報（自然科學版），2014（11）：209-214.

[3] 王忠民，涂序彥.推送技術的發展與應用[J]. 微計算機信息，1999（3）：8-9.

[4] 孫清國，朱瑋，劉華軍，等. Web應用中的服務器推送技術研究綜述[J].計算機系統應用，2008（11）：116-120.

[5] 鐘志峰，易明星，陳智軍，等. 基于改進A*算法的導購路徑規劃方法[J]. 計算機工程與應用， 2019， 55（5）： 129-134.

【通聯編輯：梁書】