基于RFID技術(shù)的餐廳智能結(jié)算系統(tǒng)的設(shè)計

胡圣潔 王開祥

【摘?要】2020年新冠病毒疫情給國內(nèi)的教育帶來了很大的挑戰(zhàn)，隨著國內(nèi)疫情的好轉(zhuǎn)，國內(nèi)各大高校學(xué)生陸續(xù)返校，如何保證學(xué)生在校期間的安全成為當(dāng)前國內(nèi)高校的重中之重，而保證學(xué)生在餐廳的安全距離成為重要挑戰(zhàn)。本項目提出了一種基于RFID智能結(jié)算系統(tǒng)，能夠有效的解決結(jié)算擁擠現(xiàn)象，很大程度的提升餐廳的工作效率。本項目使用RFID射頻卡作為電子標簽，標簽分別置于不同的餐盤中，當(dāng)電子標簽進入讀寫器后，讀寫通過發(fā)送射頻信號讀出內(nèi)部所儲存的數(shù)據(jù)。同時，RFID卡的芯片信息感應(yīng)電流經(jīng)過射頻電路將數(shù)字信號送入讀寫器進行信息處理，以此達到快速完成結(jié)賬的目的。

【關(guān)鍵詞】新冠病毒;RFID;電子標簽;智能結(jié)算

一、研究背景

在后疫情時代，學(xué)生大批返校，給原本就不大的學(xué)生餐廳帶來了極大的人流壓力，目前國內(nèi)高校的餐廳，仍采用傳統(tǒng)的就餐方式，學(xué)生排隊點餐、刷卡結(jié)賬、排隊等餐，往往因為人流量過大，出現(xiàn)刷卡結(jié)賬的錯誤，甚至是飯卡丟失及錯刷、漏刷，更有因窗口工作人員的忙碌而導(dǎo)致排隊結(jié)賬擁擠。而后疫情時代，大多數(shù)高校建議學(xué)生在學(xué)校餐廳就餐，學(xué)生也有著一定的防范意識，不再外出到人員更加復(fù)雜的餐館、飯店就餐，這就更加加劇了學(xué)生餐廳的人流量。

智慧餐廳在當(dāng)前國內(nèi)高校市場中仍處于初期階段，國內(nèi)僅有少數(shù)高校開展了智慧餐廳的建設(shè)工作，而且也是處于試運營期間，推進較為困難，尤其因?qū)W生餐廳人流量過大而導(dǎo)致項目進展緩慢。

二、研究意義

學(xué)生返校后在餐廳就餐，需要摘下口罩，這個疫情防控帶來了很大的困難，再加上學(xué)生餐廳有著就餐時間集中、等餐時間較長、人員魚龍混雜、管理制度混亂等眾多問題，智能結(jié)算系統(tǒng)的研究有著重要的意義。

智慧餐廳能夠及時解決因人流量較大時而造成的結(jié)算時的擁擠現(xiàn)象，簡化了就餐者取餐與結(jié)算的流程，減少了食堂的人員支出，利用云存儲、移動互聯(lián)等信息化平臺與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合，從一定程度上減少了食堂的運營成本，提升了就餐者的就餐體驗，后臺每日自動生成當(dāng)日消費明細，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對餐廳的經(jīng)營提出建設(shè)性意見。

三、可行性分析

1、技術(shù)可行性

隨著科技的進步，目前RFID射頻識別技術(shù)已經(jīng)極為成熟，閱讀器讀寫RFID芯片的準確性也有了很大的提高，RFID系統(tǒng)的讀寫速度極快，一次典型的RFID傳輸過程通常不到100毫秒。從技術(shù)角度來看，該項目有著很大的可行性。

2、經(jīng)濟可行性

RFID智能餐盤為一次性投入，可重復(fù)利用，雖然在項目的初期會有著一定的經(jīng)濟壓力，但隨著項目的不斷推進，本系統(tǒng)能夠為餐廳的管理帶來極大的便利，再加上我們所設(shè)計的數(shù)據(jù)分析模塊，能夠極大的提高學(xué)生在餐廳就餐的體驗感，給餐廳帶來一定的利潤，該項目具有一定的經(jīng)濟可行性。

3、操作可行性

學(xué)生餐廳就餐大多數(shù)是高校學(xué)生，對于高新技術(shù)的接受能力較強，經(jīng)過一兩次的應(yīng)用就能很快的上手，在操作方面沒有存在棘手的問題。

四、總體設(shè)計

基于RFID設(shè)備和帶有RFID芯片的餐盤，在收銀區(qū)域加入具有感應(yīng)功能的結(jié)算臺，完成就餐收銀的智能結(jié)算。相其原理為：在不同餐盤中放置不同芯片，掃描系統(tǒng)對餐盤中的芯片進行識別以快速計算價格，并通過讀卡設(shè)備進行扣除。

三個設(shè)計方面：

①餐盤：不同價格的菜品給予不同的餐盤，餐盤中放置不同的芯片。

②結(jié)算區(qū)：將餐盤放在結(jié)算區(qū)，機器對菜品進行讀取結(jié)算

③讀卡區(qū)：放置飯卡，在飯卡中進行扣除服務(wù)。

五、詳細設(shè)計

1、智能定價

食堂根據(jù)菜品的原材料、加工過程、菜品成本等多個因素綜合考慮，制定菜品的價格，并制定較為集中的價格，統(tǒng)一食堂餐品的價格區(qū)間，并將菜品的價格、原材料等多種信息錄入系統(tǒng)，利用公眾號或小程序向用餐人員進行公開。

2、智能餐盤

利用RFID技術(shù)對食堂餐盤進行改造，每個餐盤當(dāng)中嵌入一套RFID芯片，不同的菜品、不同商家以及不同價格的菜品采用獨立的餐盤，利用不同的外觀、顏色進行區(qū)分，例如紅色正方形餐盤為五元菜品、綠色正方形為四元菜品，讓前來就餐的學(xué)生一目了然。

此種餐盤的設(shè)計，有利于后期進行食堂銷售的統(tǒng)計匯總，商家餐盤的回收以及智能計算。

3、智能識別

改造窗口的結(jié)算區(qū)，利用RFID識別設(shè)備識別不同餐盤當(dāng)中RFID芯片的信息，從而識別出該餐盤中的菜品、窗口以及菜品的價格，并利用顯示器展示相對應(yīng)菜品的各類信息。

4、智能計算

通過識別RFID設(shè)備，識別出結(jié)算區(qū)中餐盤的數(shù)量、每個餐盤的信息，然后利用系統(tǒng)對結(jié)算區(qū)中所有的餐盤信息進行計算，從而得出整套套餐的價格。

對于部分商家推出的優(yōu)惠套餐按照公式錄入系統(tǒng)，在系統(tǒng)中進行智能計算，直接優(yōu)惠結(jié)算。

5、智能結(jié)算

將本系統(tǒng)的結(jié)算體系與學(xué)校本地的餐卡系統(tǒng)進行連接，在結(jié)算區(qū)中加裝刷卡設(shè)備，結(jié)算區(qū)計算的最終價格直接發(fā)送到刷卡設(shè)備中，學(xué)生可直接進行刷卡結(jié)算。

利用微信支付、支付寶支付等第三方支付工具的支付接口，直接在結(jié)算區(qū)的顯示屏中出現(xiàn)結(jié)算二維碼，學(xué)生可直接利用微信和支付寶掃描二維碼進行結(jié)算。

6、產(chǎn)品溯源

學(xué)生可利用系統(tǒng)查詢出自己選擇菜品的原材料的產(chǎn)地、運輸途徑、時間等溯源信息，真正實現(xiàn)安全就餐。

7、智能點餐

學(xué)生可利用系統(tǒng)進行智能點餐，對應(yīng)商家在接收到學(xué)生訂單后直接準備菜品，在學(xué)生到達食堂后直接到取餐區(qū)利用二維碼進行取餐，再到結(jié)算區(qū)進行結(jié)算。能夠很大程度節(jié)約成本、減少就餐人流壓力。

8、智能統(tǒng)計

利用本套系統(tǒng)可針對每個窗口或店家所售賣的商品進行統(tǒng)計，對整個餐廳的銷售、盈利、虧損等情況進行統(tǒng)計。后期可根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)預(yù)測餐廳的集中就餐時間、預(yù)測第二天學(xué)生喜愛的菜品，避免因為學(xué)生不愛吃造成浪費。

六、當(dāng)前存在的問題

1、餐盤材料影響RFID設(shè)備的識別準確性以及時效性。

通過前期多種測試，采用RFID穿透性高，并且為食品級材料，經(jīng)過工廠的加工，制造符合要求的餐盤，并將RFID芯片嵌套到餐盤底部，加強了識別的準確性。

2、多個RFID讀寫設(shè)備存在一起容易相互干擾。

將RFID讀寫設(shè)備固定在窗口的統(tǒng)一位置，并在結(jié)算區(qū)周圍增加屏蔽設(shè)備，防止兩個結(jié)算區(qū)讀RFID信息時相互干擾。

3、后期針對菜品價格調(diào)整時無法分辨餐盤中信息，需要利用RFID設(shè)備進行讀寫判斷。

在制造餐盤時采用不同顏色進行視覺識別，不同顏色、不同形狀、不同大小的餐盤對應(yīng)著不同信息的RFID芯片，這樣在食堂集中處理餐盤后容易分辨。

七、總結(jié)

在后疫情時代的學(xué)生餐廳，相對于傳統(tǒng)的排隊結(jié)賬，本系統(tǒng)提出的基于RFID的智能結(jié)賬系統(tǒng)能最大限度的縮短結(jié)賬時間，提高餐廳的工作效率、節(jié)約用工數(shù)量、降低經(jīng)營成本、提升管理績效、提升服務(wù)品質(zhì)，也能從另一方面減輕學(xué)校的疫情防控壓力，避免疫情在學(xué)生餐廳傳播。這充分的體現(xiàn)了智能設(shè)備在生活中的應(yīng)用，實現(xiàn)了人機很好的交互。

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作者簡介：

胡圣潔（2000.11-）臨沂大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)，共青團員。

基金項目：

2020年大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目校級一般項目“基于RFID技術(shù)的餐廳結(jié)算系統(tǒng)”[項目編號：X202010452153]

（作者單位：臨沂大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院）