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      基于移動互聯(lián)網(wǎng)的超市自助收銀系統(tǒng)的設(shè)計

      2018-07-23 08:09:36江漢大學(xué)物理與信息工程學(xué)院戢鵬飛江立超
      電子世界 2018年13期
      關(guān)鍵詞:收銀條形碼界面

      江漢大學(xué)物理與信息工程學(xué)院 黃 榮 秦 工 戢鵬飛 曹 聰 胥 辰 江立超

      引言

      如今互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動著消費(fèi)者的支付手段不斷發(fā)展,但是超市收銀模式仍舊單一。為了更好利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)適應(yīng)當(dāng)今快速的生活方式,為消費(fèi)者提供更加自助的收銀方式,通過市場調(diào)查,分析超市人工收銀的利弊。每個大型超市人工收銀通道雖然多,但是速度緩慢,在人流量集中和購物量大的時間段,平均每個人排隊(duì)時間高達(dá)10分鐘,消費(fèi)者在排隊(duì)過程中容易焦躁,影響購物心情。利用互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、思維和方法,設(shè)計出一套超市自助收銀系統(tǒng),旨在為消費(fèi)者提供精細(xì)服務(wù)。該系統(tǒng)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢,不僅能改善超市收銀情況還能帶動人員就業(yè),而且能給消費(fèi)者提供極大地便利。

      目前的超市自助收銀系統(tǒng)的推出主要針對購買少件物品的顧客,通過我們系統(tǒng)的不斷更新,方案不斷優(yōu)化發(fā)展,相信在不久的將來,本系統(tǒng)將能夠達(dá)到付款與消磁同步進(jìn)行,并能針對大量商品用戶,采取更加方便的消磁措施。顧客付完賬即可直接用生成的二維碼掃碼開門離開超市,達(dá)到無人收銀的目的,很大程度上提高了消費(fèi)者付款效率。這一步若得以實(shí)現(xiàn),智能化的超市自助收銀系統(tǒng)將替代人工收銀,這是社會經(jīng)濟(jì)與科技相結(jié)合發(fā)展的必然趨勢,為消費(fèi)者購買商品提供更人性化的服務(wù)。

      1.自助收銀系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

      顧客利用自助收銀系統(tǒng)購買商品,需經(jīng)歷進(jìn)門前掃二維碼下載APP、注冊登錄、挑選商品、掃描商品條形碼自助付款、打印小票等過程。根據(jù)超市自助收銀系統(tǒng)的功能需求,本系統(tǒng)采用STM32F1系列的32位ARM微控制器,該系列芯片是意法半導(dǎo)體(ST)公司出品,其內(nèi)核是Cortex-M3。整個超市自助收銀系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計框如圖1所示。利用該片內(nèi)的256K的Flash和RAM分別實(shí)現(xiàn)控制程序和上萬個商品的PLU信息的儲存,控制ESP8266 wifi模塊進(jìn)行與服務(wù)器之間的無線通訊以及TFT彩屏顯示。利用RS232串口外接打印機(jī)和內(nèi)置連續(xù)熱敏打印機(jī)接口,利用PS2接口連續(xù)掃描槍等。

      圖1 硬件框架圖

      2.系統(tǒng)功能和總體架構(gòu)

      按照超市自助收銀系統(tǒng)的功能需求及軟件的特點(diǎn),本收銀系統(tǒng)劃分為6個功能模塊,每個模塊有多個子模塊,詳細(xì)如下:

      (1)WIFI模塊

      STM單片機(jī)控制WIFI模塊與服務(wù)器進(jìn)行通信,獲取訂單信息狀態(tài),判斷是否給打印機(jī)發(fā)送指令。

      (2)串口通信模塊

      串口通信(USART)模塊是連接PC 端和STM32單片機(jī)的通信模塊,USART 是一個雙向收發(fā)模塊,效率高,操作簡單可以實(shí)現(xiàn)雙向通信.本系統(tǒng)通過使用 PL2303 使得打印機(jī)與STM32F103zet6單片機(jī)以及WIFI模塊通信成為可能。

      (3)鍵盤掃描模塊

      由于系統(tǒng)需要通過按鍵控制一些變量,為了較少 I/O 的占用,因此選用了4*4鍵盤的設(shè)計。

      (4)液晶顯示模塊

      為了構(gòu)建友好的人機(jī)交互界面,用 TFT 彩屏作為系統(tǒng)的顯示模塊。選用的 3.2 寸 TFT 彩屏的分辨率為 320*240,可以滿足常見的各種 UI 界面的設(shè)計,使用 ILI9325 作為液晶屏的控制芯片。

      (5)熱敏打印機(jī)模塊

      本系統(tǒng)采用ARM公司最新的Cortex-M3內(nèi)核的STM32為核心控制芯片,通過WIFI模塊與服務(wù)器API接口通信,獲取服務(wù)器后臺數(shù)據(jù)庫信息,當(dāng)接收到消費(fèi)者訂單信息,STM32將會發(fā)送指令給熱敏打印機(jī),打印機(jī)會自動打印出購物小票。

      (6)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊

      基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊包含部門的管理、商品分組管理、商品類別的管理、商品PLU的管理、商品批量添加和更新管理、商品折扣的管理、會員管理和商品庫存管理等。

      3.系統(tǒng)的關(guān)鍵功能及實(shí)現(xiàn)

      3.1 商品管理的實(shí)現(xiàn)

      商品管理包含商品名、商品編碼和商品價格等基本信息的保存修改操作,她是超市自助收銀系統(tǒng)的基礎(chǔ)。對于小型連鎖超市、中小型商場、和大型購物超市,商品管理是一個繁重而復(fù)雜的任務(wù)。用戶需要將所有商品的條形碼和商品照片錄入到超市自助收銀系統(tǒng)中。

      圖2 商品管理數(shù)據(jù)表

      3.1.1 商品表的設(shè)計

      商品表是整個超市自助收銀系統(tǒng)設(shè)計的核心與基礎(chǔ)。通過整理實(shí)際銷售的業(yè)務(wù),分析各個模塊之間所存儲的數(shù)據(jù),從而設(shè)計出對應(yīng)的商品表。本系統(tǒng)利用 My SQL搭建了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并通過 My SQL-Front 軟件對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行界面化管理。本文先對車位預(yù)約過程中需涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸類;再按照不同類別分別建立多個表格;接著繪制E-R 圖并建立屬性表格;最后利用 MySQL-Front 及數(shù)據(jù)庫語言完成各數(shù)據(jù)表項(xiàng)目的建立根據(jù)超市自助收銀系統(tǒng)的需求,設(shè)計的商品管理的數(shù)據(jù)表如圖2。

      3.1.2 表現(xiàn)層設(shè)計

      商品信息界面采用LinearLayout布局,里面包含ScrollView支持垂直滾動。使用Tablelayout類以表格的形式對空間進(jìn)行管理,有多個行和列,每一行為一個TableRow對象,在TableRow下根據(jù)需要添加子控件標(biāo)簽或輸入框或單選框下拉框作為列,默認(rèn)情況下,每個子空間占據(jù)一列。

      3.1.3 商品批量增加與更新

      針對超市自助收銀系統(tǒng)的商品品種較多的問題,系統(tǒng)設(shè)計了商品的品量增加和更新的功能,利用常用的.txt文件保存商品的基本信息,包含商品的條形碼、類別、名稱、價格;同時將商品的圖片命名為相應(yīng)的PLU編碼圖片,如商品A的PLU編碼為20180509則其圖片名稱為20180509.jpg;把商品信息和相應(yīng)的圖片存放在目錄下,通過wifi模塊連接服務(wù)器,把商品信息同步到系統(tǒng)的商品數(shù)據(jù)目錄下,就可以實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)入和更新數(shù)據(jù)。

      3.2 APP自助收銀功能的實(shí)現(xiàn)

      3.2.1 APP界面的調(diào)試

      本文選用 java 語言并以 eclipse 作為項(xiàng)目開發(fā)平臺進(jìn)行預(yù)約 App的編程設(shè)計。在 eclipse 平臺內(nèi)創(chuàng)建App 項(xiàng)目并完成各項(xiàng)功能編程后,android 平臺App 的運(yùn)行、調(diào)試及開發(fā)。具體調(diào)試如圖3所示。

      圖3 開發(fā)調(diào)試界面

      3.2.2 收銀功能的設(shè)計

      收銀功能是本系統(tǒng)的核心功能。打開手機(jī)APP,掃描商品條形碼,STM32F103對條形碼數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,通過ESP8266wifi模塊發(fā)送到服務(wù)器端,手機(jī)APP的購物車?yán)飼霈F(xiàn)掃描過的商品,使用者將想要買的商品選中,進(jìn)行付款,即可達(dá)到收銀功能。

      4.系統(tǒng)的測試與分析

      4.1 模塊響應(yīng)效果測試

      由于超市自助收銀系統(tǒng)是利用STM32控制ESP8266wifi模塊,與服務(wù)器之間進(jìn)行無線網(wǎng)通訊,所以響應(yīng)時間會有所延遲,商品批量刷新表和手機(jī)APP購物車刷新情況也可能會出現(xiàn)延遲現(xiàn)象,所以,筆者對超市自助收銀系統(tǒng)進(jìn)行了響應(yīng)時間測試。每個操作分別在100、1000、10000個商品分別進(jìn)行30次的操作,取其平均響應(yīng)時間,結(jié)果見表1。

      從測試結(jié)果可知,由于響應(yīng)過程需要外部串口通信,所以當(dāng)批量商品進(jìn)行刷新時,響應(yīng)時間較長,但總體上滿足超市收銀系統(tǒng)操作響應(yīng)時間不超過1s的要求。

      表1 測試結(jié)果表

      4.2 系統(tǒng)實(shí)際效果測試

      消費(fèi)者在手機(jī)上下載APP,進(jìn)行用戶注冊和登陸后,會進(jìn)入商品界面,如圖4所示,消費(fèi)者可以方便的看到自己想買的商品所在貨架位置以及價格,當(dāng)消費(fèi)者找到商品自行掃描商品的條形碼,APP購物車界面刷新后就會出現(xiàn)掃描過條形碼的商品,消費(fèi)者進(jìn)行付款后,即可到收銀臺進(jìn)行消磁并打印小票,測試系統(tǒng)模擬超市如圖5所示。

      圖4 APP商品界面

      圖5 測試系統(tǒng)的模擬超市

      5.結(jié)束語

      本系統(tǒng)是基于Android開發(fā)平臺設(shè)計的一套自助收銀系統(tǒng),創(chuàng)新性強(qiáng),符合當(dāng)今購物趨勢。相比結(jié)構(gòu)單一的排隊(duì)收銀模式,該收銀模式具有創(chuàng)新性,符合當(dāng)今年輕人手機(jī)支付的趨勢,并可通過APP可為消費(fèi)者提供精準(zhǔn)服務(wù);服務(wù)更人性化。購買少量商品用戶通過APP自主購買,減少排隊(duì)收銀時間,為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。性價比高;本套自助收銀系統(tǒng)相比普通人工收銀系統(tǒng)價格便宜,操作簡單,可為消費(fèi)者提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),因此本系統(tǒng)具有很大的市場價值,具有廣泛的應(yīng)用前景。

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