新型便攜式智能購物車設(shè)計(jì)

胡錦靜 左睿 張向向 王憲菊 安成帥

摘 要：針對(duì)現(xiàn)有智能購物車系統(tǒng)存在造價(jià)過高、市場認(rèn)可度不高、難以形成市場產(chǎn)業(yè)化等問題，重新設(shè)計(jì)一種新型智能購物車系統(tǒng)。通過壓力傳感器、條碼識(shí)別技術(shù)、智能顯示屏實(shí)現(xiàn)集超市商品查詢、選購、結(jié)算、打印小票等功能于一體的新型智能購物車的設(shè)計(jì)，有效緩解超市排隊(duì)付款擁堵等問題，從而降低超市成本，提高顧客的購物體驗(yàn)與幸福指數(shù)。

關(guān)鍵詞：智能購物車;成本;壓力傳感器;條碼識(shí)別;智能顯示屏;購物體驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2019）10-00-02

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長，人們的消費(fèi)水平日益提高，超市作為人們?nèi)粘Ｉ畹谋厝鏊諠u繁華。然而，人們在超市購物中排隊(duì)支付及尋找商品花費(fèi)的時(shí)間較多。為了解決顧客購物過程中排隊(duì)付款擁堵的問題，設(shè)計(jì)便攜式智能購物車，該購物車集結(jié)快速結(jié)賬、迅速尋找所購買商品等功能，使人們享受快捷溫馨的購物體驗(yàn)[1]。

國內(nèi)市場曾提出基于RFID技術(shù)的智能購物車，但是由于電子標(biāo)簽的成本過高，并不適宜在市場上廣泛投入使用[2]。2008年，微軟公司推出了一種帶有電子操作系統(tǒng)的購物車，該購物車不但能夠幫助顧客計(jì)算出所選購商品的價(jià)格，還可在購物過程中向顧客提供商品的相關(guān)信息[3]。2011年，韓國SK Telecom公司推出了一種智能推車，顧客可在購物之前準(zhǔn)備好購物清單，并在購物時(shí)將購物清單導(dǎo)入智能推車，由智能推車引導(dǎo)顧客購物[4]。然而，這些智能購物車仍然具有較多局限性，并不能完全實(shí)現(xiàn)自助便捷式購物。

1 總體設(shè)計(jì)方案

本文設(shè)計(jì)一個(gè)以傳統(tǒng)購物車為載體，搭載軟硬件系統(tǒng)的新型智能購物車。該購物車完成智能顯示屏界面初始化后，自動(dòng)顯示超市近期的打折信息，顧客可通過智能顯示屏查找所需商品的位置并生成路線;當(dāng)顧客將所選商品放入購物車時(shí)，智能顯示屏顯示該商品信息，并計(jì)入購物車賬單。顧客離開超市時(shí)，上位機(jī)核實(shí)顧客收付款情況，并打印小票供顧客取用[5]。智能購物車整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

智能購物車的主要組成部分為：集中央處理器與液晶顯示屏于一體的智能顯示屏模塊、條碼掃描系統(tǒng)、壓力傳感器模塊、上位機(jī)結(jié)算模塊。智能顯示屏主要顯示顧客選擇的商品信息及收付款二維碼;條碼掃描系統(tǒng)主要采集顧客所選商品，并與超市信息庫進(jìn)行匹配，發(fā)送至智能顯示屏顯示;壓力傳感器模塊主要檢測顧客所選商品是否正確放入或取出;上位機(jī)結(jié)算模塊主要核實(shí)顧客收付款情況，并打印小票。

2 硬件部分

智能購物車硬件原理如圖2所示。

2.1 智能顯示屏

為了方便顧客了解所選購商品的價(jià)格、生產(chǎn)日期等信息，設(shè)置可視化LED智能液晶屏模塊[6]。該模塊分為兩部分：一部分位于車把手上方，顧客購買的商品通過條碼掃描系統(tǒng)掃描后，商品的價(jià)格與數(shù)目依次顯示在LED液晶屏上，供顧客查看;另一部分位于車身中部，顯示顧客結(jié)算后消費(fèi)信息的二維碼，供上位機(jī)結(jié)算系統(tǒng)掃描信息、核對(duì)賬單。該模塊具備良好的擴(kuò)展功能，可支持條碼掃描、自助結(jié)算、查看商品信息等各類功能，給人們提供更加智能化、便捷的購物體驗(yàn)。

2.2 條碼掃描系統(tǒng)

顧客使用條碼掃描系統(tǒng)掃描商品后，條碼掃描系統(tǒng)采集商品信息傳輸至中央處理器，中央處理器將此信息與超市數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，找出與此信息相應(yīng)的商品，從而在液晶顯示屏上呈現(xiàn)該商品信息以供顧客查看。當(dāng)商品被第一次掃描時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，中央處理器接收后記為0，記該商品為加入購物車狀態(tài);當(dāng)商品再一次被掃描時(shí)，再次產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，中央處理器接收后記為1，記該商品為移出購物車狀態(tài)，依次類推。商品的放入、取出信號(hào)主要包含商品質(zhì)量等[7]，條碼掃描系統(tǒng)工作原理如圖3所示。

2.3 壓力傳感器系統(tǒng)

將壓力傳感器安裝在購物車車廂底端，并與報(bào)警器連接。當(dāng)顧客將選好的商品放入購物車時(shí)，由于商品質(zhì)量的不同，購物車底部壓力傳感器發(fā)送至中央處理器不同的電信號(hào)，通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并與條碼掃描系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。若兩者相等，則智能顯示屏將相應(yīng)的商品加入購物車計(jì)件;否則，顯示屏不計(jì)件。若顧客在未掃碼的情況下將物品放入購物車，則壓力傳感器發(fā)送的信號(hào)無法與條碼掃描系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，中央處理器連接的警報(bào)器報(bào)警，提示顧客掃碼，以此防止漏掃，從而達(dá)到防盜的效果。同理，當(dāng)顧客放棄選中商品時(shí)，也應(yīng)掃碼以將商品移出購物車，達(dá)到避免多掃的效果[8]。

2.4 上位機(jī)結(jié)算處理系統(tǒng)

顧客最后結(jié)算后，智能顯示屏終端將顧客的消費(fèi)信息傳到超市上位機(jī)上，同時(shí)購物車車身上的電子顯示屏顯示具有消費(fèi)信息的二維碼，紅外條碼系統(tǒng)（在出口處狹長的通道處且與電子顯示屏位置水平）掃描的信息與上位機(jī)信息相同時(shí)，方才允許顧客通過，并在出口處打印小票供用戶使用。上位機(jī)結(jié)算模塊主要核實(shí)顧客收付款情況，并打印小票。

3 軟件系統(tǒng)

軟件設(shè)計(jì)流程如圖4所示，智能購物車的軟件部分主要包括系統(tǒng)界面初始化程序、購物界面程序、條碼識(shí)別程序、數(shù)據(jù)庫匹配查詢程序等模塊[9]。顧客打開智能顯示屏主菜單后，主要有折扣內(nèi)容、查詢商品位置及條碼掃描系統(tǒng)三個(gè)板塊。當(dāng)顧客將商品條形碼對(duì)準(zhǔn)條碼掃描系統(tǒng)時(shí)，條碼掃描器采集顧客所選商品并與超市信息庫進(jìn)行匹配，發(fā)送至智能顯示屏顯示該商品信息。同時(shí)，壓力傳感器系統(tǒng)可高效保護(hù)超市的利益不受損害。當(dāng)顧客需要付款時(shí)，點(diǎn)擊結(jié)算賬單即可實(shí)現(xiàn)簡單快捷的一鍵式交賬[10]。上位機(jī)核對(duì)購物信息，打印小票。整個(gè)購物過程清晰、簡單易懂，從而緩解超市購物壓力，提高顧客購物幸福感[11]。

4 結(jié) 語

本文提出一種新型便攜式超市智能購物車，未來還可增加支持人臉識(shí)別付款、智能介紹超市產(chǎn)品及必要信息、購物車跟隨消費(fèi)者移動(dòng)等功能，使購物變成一種享受，并給超市帶來可觀收益。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊佳，王英志.基于STM32F103單片機(jī)的智能購物車系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技視界，2013（24）：26-27.

[2]陳凈娟.從顧客損失角度研究某大型超市的現(xiàn)行結(jié)算方式[D].長春：吉林大學(xué)，2011.

[3]何珊.微軟研發(fā)出智能購物車：算賬促銷二合一[N].新華每日電訊，2008-01-18（007）.

[4]李根，朱其祥.基于RFID技術(shù)的智能購物車系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，33（5）：19-21.

[5]趙銀銀，栗杰，孫海寧.超市智能結(jié)賬購物車[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2017（8）：245.

[6]成雷，鄭云天，李月華，等.基于STM32的超市智能購物車[J].電子世界，2017（23）：110-112.

[7]王亞麗，陳雨，宋峻瑤，等.超市智能購物車的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（3）：62-63.

[8]李璇，邵高鋆，李麗.基于樹莓派和條碼識(shí)別的智能購物車設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（14）：135-136.

[9]吳海昕，吳新垣.人機(jī)交互系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，1999（6）：8-9，40.

[10]沈新榮.一種超市購物系統(tǒng)：CN202205236U[P].2012-04-25.