基于人工智能場景下的智慧無人購物車設計與研發探索

時宇 譚淇文

摘要：超市及商場是現代人重要的購物途徑，物品齊全、種類繁多的大超市大商場，能給顧客“一站式購物”的體驗，得到越來越多的消費者的青睞。但隨著電商平臺，如淘寶、京東等的興起，大型實體超市及商場的發展受到了一定的沖擊并且，在超市購物因為沒有有效的商品指引和客流量規劃時候，顧客更多的時間花費在找商品、排隊、付款上 ，這無疑給顧客增加了無形的煩惱。

一、研究目的

根據日常生活經驗可知，我們在大商場以及某些不熟悉的超市經常因為迷路而找不到自己要找的目標物，為此損耗很多的精力及時間。在快節奏時代，人們需要方便、快捷、高效的購物，但是由于商品過多、空間過大等問題，只能將很多時間浪費在找目標物、稱重、排隊付款等過程上，這給消費者增加了無形的煩惱以及不好的購物體驗。為此，我們將目光投向了購物環節中必不可少的一環——購物車的使用。若購物車可以智能化——為我們規劃去到目標物的最便捷的具體路線以及實現自助掃描結賬，這就能大大降低消費者找到所需物品的難度，節省時間而改善顧客的購物體驗。另外，當發生重要的公共事件，如此次新型冠狀病毒肺炎的爆發時，智能購物車因其導航系統能夠快速地幫助消費者找到想購買的貨物的柜架，從而可以減少顧客在公共場所的停留時間，降低危險系數，也能讓消費者更加安全放心。

目前，GPS、小程序、掃碼等功能隨著科學技術的迅速發展，已日臻成熟，這些功能可以運用到智能購物車上，因此該項目的實現也完全可行的。

二、研究內容

（1）在購物過程中，我們希望改進智能推薦板塊，加入類似于百度推出的“問醫生”板塊，取得與社交平臺的合作，獲得大V的推廣，展示他們個性化的購物指南。譬如食材用料的選擇，速食飲料的搭配等。

（2）類似于支付寶等平臺的年度賬單，購物車也將推出個性化賬單，內容包括總額和分類，還有年度愛用、愛吃排行榜。針對超市而言，智慧智能購物車的數據支持共享，提供給超市最受歡迎和最好搭配等清單。超市營業人員可以根據這樣的清單需求調整超市的商品布局和進貨比例。市面上暫時未出現此類創意購物車，因此一旦開發將會有巨大的應用前景，我們的購物車也可以隨之進駐各大市場，發揮最大的作用。聯網購物車屬于新興事物，必然會吸引到顧客的目光，加之我們的購物車擁有的強大功能絕對會讓顧客感到滿意。

（3）通過智能購物車的使用，讓消費者在快節奏的生活中進行愉悅的超市購物體驗，在空曠的超市中自動為消費者導航并且找到最適合自己的商品，避免了消費者在尋找商品這一體驗過程、排隊結賬等方面浪費時間。并且可以減少收銀員的工作量，給超市業績帶來增長。又因為手機掃碼綁定購物車，同時用支付寶微信等電子支付方式可以及時付款，這個方面也提高了超市的運營效率。

三、研究創新點

隨著社會經濟的發展，小型商店逐漸退出市場，取而代之的是各種大型購物廣場，而作為超市運行必不可少的工具——超市購物車，在超市中起著極其重要的作用。為了適應新時代的快潮流，緊跟社會發展需求，排隊結賬已經漸漸地滿足不了人們生活的快節奏。采購時必備的購物車，經過科技改造可以很好地提升購物效率和購物體驗，在縮短了購物時間的同時，也提高了超市的人流量，進而增大營業額。同時，智能購物車也迎合了現代人對高科技產品的好奇和迎合心理，有利于擴大購物人群，提升經營利潤。

四、技術方案

使用MySQL數據庫，后臺用Java的springboot框架編寫，二者用mybatis連接。購物車與手機用藍牙進行連接。在智慧購物車上使用C語言進行相應的價格、數量計算，并將結果保存到數組中，鏈接GUI圖形界面來向用戶展示數據信息。在地圖導航方面運用Dijkstra算法來尋找用戶所在地方與商品所在地方最短的路徑以及行走路線，用動態規劃進行優化以達到最優效果。最終實現的功能如下。

（1）清單功能：顧客可以提前在小程序上列出本次去超市的清單，在拿到購物車后掃碼綁定本次所選的購物車，并將手機上的購物清單數據傳輸到購物車上，當然，顧客也可以在購物車上添加或者刪除清單中的物品甚至直接在購物車上創建自己的購物清單。

（2）地圖功能： 首先對商場里面的物品擺放貨架，以及通道繪制平面圖形，當客戶需要實現地圖功能時首先需要其確定所在樓層，然后搜索貨物所在樓層。如若樓層不同則先將其導航到電梯通道口的位置，再在同樓層進行最短路徑的搜索（Dijkstra算法），找到最合適的路線。搜索最短路的過程如圖所示（原點表示客戶和商品的位置）。

（3）掃描商品功能：當顧客拿到自己想要的商品后，要將商品的條形碼對準掃描儀進行掃描，掃描儀得到該商品條形碼對應的編碼后將編碼傳輸到后臺服務器，服務器通過編碼在數據庫（數據庫中商品表如下圖所示）中查詢到商品的詳細信息后再將信息傳輸到購物車上，此時后臺數據也已經同步更新，在庫存中減去顧客購買該商品的數量，并且將已購買的商品從購物清單中抹去。屏幕上會出現商品的價格以及其他信息，同時計算并更新當前購物車內所有商品的總價格。

（4）翻譯功能：隨著人們對國外食品的熱愛程度的增長，越來越多的進口商品出現在中國市場。該購物車自帶的掃描功能，經檢測后，可在屏幕上顯示進口商品的中英文對照介紹，為消費者提供購物上的便利。首先對于本商場中所銷售的進口基本信息進行翻譯處理，將信息錄入后臺數據庫，當客人使用翻譯功能時掃描物品的條形碼識別物品，搜索后臺儲存的貨物信息，屏幕上顯示出對應的商品介紹。

（5）付款功能：當購物者結束購物后，無需排隊等候付款，直接將購物車放入指定區域，掃描屏幕上的付款碼，進行自助結賬即可。當客戶掃描物品時就儲存貨物的信息，對其進行價格計算，用戶選擇付款碼支付、刷臉支付，支付后將支付的貨品信息數據上傳到云端服務器。

五、總結

購物車雖小，五臟俱全。里面每個部分都需要投入不同領域公司的技術支持。我們作為購物車的成品方，則需要將各個部件匯總起來：車身，購物袋，GPS系統，LED屏幕，我們不僅需要單方面與這些類別的公司進行合作，還需要將他們形成產業鏈組裝加工合成。其中，單個部件要吸引公司的合作就是一件難事，若是其中一環出現問題，整個購物車則無法投入生產。

作者簡介：時宇（2000.11～），女，漢族：河北省張家口市，長沙理工大學，2019級本科在讀，研究方向：計算機科學與技術。