基于RFID的超市自助收銀系統(tǒng)

劉冉++宋麗麗++石磊鑫

摘 要：目前的超市收銀大多以人工逐一掃碼方式結(jié)算，排隊(duì)結(jié)賬使人們購物的愉悅感蕩然無存，針對這一問題，文中設(shè)計了一款基于RFID的超市自助收銀系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為計費(fèi)和結(jié)賬兩個獨(dú)立的模塊，計費(fèi)模塊通過掃描嵌入到商品上的RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)消費(fèi)金額的計算和顯示；扣費(fèi)模塊將串口傳來的本次消費(fèi)金額通過刷RFID會員卡完成結(jié)算。其中，兩模塊分別增加了刪除商品、修改商品數(shù)量和會員卡注冊、充值等功能。自助收銀系統(tǒng)可以由消費(fèi)者在沒有收銀員的情況下完成自助結(jié)算，有效提高了結(jié)賬效率。

關(guān)鍵詞：RFID；自助收銀系統(tǒng)；自助結(jié)算；計費(fèi)

中圖分類號：TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）10-00-02

0 引 言

傳統(tǒng)的超市收銀方式費(fèi)時費(fèi)力，因此零售自助收銀應(yīng)運(yùn)而生。國外自助收銀機(jī)已使用多年，而自助收銀設(shè)備在我國尚未普及，雖有個別企業(yè)設(shè)立了自助收銀試點(diǎn)，但即使借助自助收銀機(jī)，消費(fèi)者仍需要在收銀臺逐一掃碼，浪費(fèi)了大量時間，依舊無法避免排隊(duì)問題。針對這一現(xiàn)象，本文設(shè)計了基于RFID的自助收銀系統(tǒng)，將掃碼計費(fèi)和付款分立而行，同時付款也采取新的會員卡刷卡付費(fèi)方式，可有效緩解排隊(duì)問題。

1 方案設(shè)計

基于RFID的超市自助收銀系統(tǒng)是在Qt軟件編程環(huán)境下實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽的掃描和處理。系統(tǒng)設(shè)計分為兩個功能模塊，一部分是安裝在購物車上的掃碼計費(fèi)功能模塊，另一部分為出口收銀臺處的付款功能模塊。自助收銀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

自助收銀系統(tǒng)中所使用的模塊電路主要包括微處理器，RFID閱讀器，LCD顯示屏，STM32及電源等。

1.1 微處理器

數(shù)據(jù)處理模塊采用三星A8處理器。數(shù)據(jù)處理模塊主要對RFID閱讀器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，根據(jù)射頻標(biāo)簽的信息處理數(shù)據(jù)。通過用戶需求，按動不同的功能鍵，調(diào)用不同的功能執(zhí)行相應(yīng)的操作。

1.2 RFID讀寫器

（1）125 k讀寫器

掃碼計費(fèi)模塊中的讀寫器主要芯片為M106BXN，該芯片是非接觸IC 卡射頻讀卡模塊，采用125 k 射頻基站。當(dāng)商品上的125 k RFID標(biāo)簽靠近該模塊時，該模塊會以UART方式讀取標(biāo)簽中的信息，并傳給處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

（2）900 M讀寫器

付賬功能模塊中的讀寫器主要采用超高頻900 M模塊，通過散射耦合進(jìn)行通信，采用會員卡扣費(fèi)形式。注冊900 M會員卡，預(yù)存款，購物結(jié)束并完成消費(fèi)信息傳輸后，直接刷卡自動扣費(fèi)。

1.3 STM32

本模塊選用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的擁有Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103芯片，主要用來控制閘機(jī)的開閉，完成對消費(fèi)者的放行和攔截。

1.4 顯示屏

顯示屏為AT070TN92觸摸屏，在購物車上用來刷卡顯示商品信息，可以對選購的商品做出刪除、更改數(shù)量等處理。在扣費(fèi)系統(tǒng)處用以顯示消費(fèi)金額和扣費(fèi)情況，還能進(jìn)行充值、注冊等操作。

2 系統(tǒng)程序及實(shí)現(xiàn)

2.1 計費(fèi)功能模塊

超市中的每件商品上架前都嵌入低頻射頻標(biāo)簽。在每一個購物車上都安裝一個掃碼計費(fèi)模塊。消費(fèi)者在選取好要購買的已嵌入RFID標(biāo)簽的商品后，自行在125 k讀卡器上掃描，然后放入購物車中。掃描后的信息經(jīng)微處理器處理，將商品名稱、單價等信息和目前消費(fèi)總金額顯示在顯示屏上。購物結(jié)束后，推車至收銀臺處。購物車軟件實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示。

2.2 扣費(fèi)功能模塊

消費(fèi)者需事先注冊一個900 M的RFID會員卡并預(yù)存款。消費(fèi)者在選購?fù)晟唐泛蟮绞浙y臺進(jìn)行自助繳費(fèi)，通過按動購物車上的“結(jié)賬”按鈕，將消費(fèi)信息經(jīng)串口傳至扣費(fèi)系統(tǒng)，刷會員卡自動扣除此次消費(fèi)金額。自助收銀軟件實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

自助收銀系統(tǒng)的計費(fèi)模塊UI設(shè)計和實(shí)現(xiàn)效果如圖4所示，扣費(fèi)模塊的UI設(shè)計和實(shí)現(xiàn)效果如圖5所示。

3 結(jié) 語

自助收銀系統(tǒng)將原來集中進(jìn)行的商品掃描工作分散到不同顧客，又由顧客分散到不同時間，計費(fèi)模塊能夠幫助消費(fèi)者自行對商品掃描計價，在付款前完成金額統(tǒng)計；收費(fèi)模塊采用刷RFID會員卡的方式自動扣除相應(yīng)金額，大大節(jié)省了消費(fèi)者的時間，緩解了排隊(duì)問題，為系統(tǒng)性解決費(fèi)時費(fèi)力的收銀難題提供了新思路。該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，性能良好，達(dá)到了自助結(jié)賬的目的，相信該系統(tǒng)將有更加廣闊的應(yīng)用前景。

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