超市自助導(dǎo)購(gòu)結(jié)算系統(tǒng)

張娜 李盛 孫健平

摘要：隨著人口的增加及消費(fèi)水平的提高，科技的發(fā)展和消費(fèi)觀念的日益增長(zhǎng)，各類商場(chǎng)超市已成為人們生活不可缺少的一部分，為降低生產(chǎn)成本，提高超市系統(tǒng)的辦事效率，網(wǎng)絡(luò)自助結(jié)算服務(wù)成為大勢(shì)所趨，必然需求。本設(shè)計(jì)通過(guò)射頻技術(shù)等制作出可以自助結(jié)算的智能系統(tǒng)，減少超市排隊(duì)顧客的人數(shù)，提高超市的自動(dòng)化程度，提出一種超市自助結(jié)算系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，把傳統(tǒng)超市結(jié)算通的人工結(jié)算方式變?yōu)轭櫩妥灾Y(jié)算方式，通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了顧客快速自助結(jié)算，減少了超市人工成本;提高了結(jié)算效率;避免了現(xiàn)金支付帶來(lái)的假幣識(shí)別、找零出錯(cuò)等問(wèn)題。本設(shè)計(jì)希望通過(guò)對(duì)超市自助計(jì)算系統(tǒng)的研究，能夠構(gòu)建自主化、人性化、便利化的超市自助服務(wù)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：無(wú)線射頻（RFID）技術(shù);自助結(jié)算;人工智能

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）14-0131-03

1引言

為了實(shí)現(xiàn)智能化，改變?nèi)祟惖纳罘绞剑诶^蒸汽技術(shù)、電力技術(shù)以及計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后的又一次新型技術(shù)的快速發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是目前新興發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)應(yīng)用在多個(gè)行業(yè)之中，在銷售行業(yè)中起著十分大的推動(dòng)作用，在超市里，可以讓消費(fèi)者更快地了解到商品的信息和位置以及是否有打折促銷活動(dòng)等，大大縮短了顧客購(gòu)物的時(shí)間，提高了購(gòu)物的效率，并且對(duì)于超市的工作人員來(lái)說(shuō)，也有利于對(duì)商品貨物的管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于零售業(yè)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中。然而，超市可以統(tǒng)一采購(gòu)調(diào)配全國(guó)各地的各種商品展示在貨架上，人們?cè)谌粘Ｉ钪校梢宰杂杀憬莸剡x購(gòu)自己需要甚至是想要的商品，并且同類商品之間可以進(jìn)行對(duì)比，從而，選購(gòu)到最適合自己，并且性價(jià)比高的商品，因?yàn)槌杏懈鞣N各樣商品，并且有規(guī)定的營(yíng)業(yè)時(shí)間，人們還可以與家人朋友在逛超市的過(guò)程中增進(jìn)感情，所以，好的服務(wù)態(tài)度和高質(zhì)量的商品成為消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)和消費(fèi)的一個(gè)重要因素，這也將成為評(píng)判該超市質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代人追求的是人性化的服務(wù)環(huán)境，傳統(tǒng)的超市、便利店還在采取結(jié)算通道人工收銀方式，通道主要由柜臺(tái)、POS系統(tǒng)組成，顧客選擇完商品在通道口排隊(duì)結(jié)算。隨著人工成本的不斷上漲，使得超市利潤(rùn)率不斷下降。解決這個(gè)問(wèn)題需要從自助結(jié)算代替人工人手。國(guó)外的一些超市以及國(guó)內(nèi)的部分超市已經(jīng)開(kāi)始采用超市自助導(dǎo)購(gòu)結(jié)算，且這種趨勢(shì)在不斷擴(kuò)大，為了適應(yīng)移動(dòng)支付時(shí)代，超市自助導(dǎo)購(gòu)結(jié)算也將持續(xù)發(fā)展。

為了方便快速掌握商品信息和位置，大大縮短購(gòu)買(mǎi)的時(shí)間，提高購(gòu)買(mǎi)效率，我們摒棄了傳統(tǒng)超市的排隊(duì)等待人工結(jié)算的繁雜方式，本設(shè)計(jì)利用無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）讀取商品電子標(biāo)簽上的信息并傳送到系統(tǒng)中，并顯示這些數(shù)據(jù)，最終將商品價(jià)格的快速結(jié)算處理。降低了生產(chǎn)成本，提高超市系統(tǒng)的辦事效率，網(wǎng)絡(luò)自助結(jié)算服務(wù)成為大勢(shì)所趨，必然需求。本設(shè)計(jì)通過(guò)射頻技術(shù)等制作出可以自助結(jié)算的智能系統(tǒng)，減少超市排隊(duì)顧客的人數(shù)，提高超市的自動(dòng)化程度，提出一種超市自助結(jié)算系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，把傳統(tǒng)超市結(jié)算通的人工結(jié)算方式變?yōu)轭櫩妥灾Y(jié)算方式，通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了顧客快速自助結(jié)算，減少了超市人工成本;提高了結(jié)算效率;避免了現(xiàn)金支付帶來(lái)的假幣識(shí)別、找零出錯(cuò)等問(wèn)題。本設(shè)計(jì)希望通過(guò)對(duì)超市自助結(jié)算系統(tǒng)的研究，能夠構(gòu)建自主化、人性化、便利化的超市自助服務(wù)系統(tǒng)。如何簡(jiǎn)單便捷的使用RFID射頻技術(shù)，如何將手機(jī)支付與射頻技術(shù)更好地銜接起來(lái)，我們應(yīng)如何擴(kuò)展超市自助導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的使用是我們當(dāng)前研究的主要目的。我們還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有的技術(shù)，以及如何用最簡(jiǎn)單、最便宜的技術(shù)去創(chuàng)造出更強(qiáng)大、更實(shí)用的超市導(dǎo)購(gòu)自助系統(tǒng)。

2系統(tǒng)模塊概述

由電源，液晶屏，蜂鳴器，射頻掃描器，標(biāo)簽掃描器和打印機(jī)等構(gòu)成自助結(jié)算系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)快捷付款并打印商品信息和扣款信息。本系統(tǒng)分為掃描部分和結(jié)算打印部分，掃描部分有標(biāo)簽掃描器和RFID標(biāo)簽構(gòu)成，通過(guò)標(biāo)簽掃描器掃描商品的RFID標(biāo)簽，可讀取系統(tǒng)中商品的信息和價(jià)格，并顯示在液晶屏上;結(jié)算打印部分則是通過(guò)PC端對(duì)商品總價(jià)格進(jìn)行計(jì)算，并通過(guò)蜂鳴器提示顧客選擇商品總價(jià)格和選擇何種支付方式，最終在顧客付款后通過(guò)打印機(jī)將顧客購(gòu)買(mǎi)商品的所有信息以及付款總金額列出并打印憑條。

3系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

3.1硬件平臺(tái)

該超市自助結(jié)算系統(tǒng)采用一個(gè)有32位處理器內(nèi)核，內(nèi)部的數(shù)據(jù)路徑是32位的，寄存器是32位的，存儲(chǔ)器接口也是32位的STM 32單片機(jī)最小系統(tǒng)，它是由單片機(jī)主芯片，上電復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，電源供電電路組成。選用STM 32f103c8T6作為中心控制芯片是基于ARMCortex-M內(nèi)核，具有高性能，低成本，低功耗的優(yōu)點(diǎn)，其主要作用是程序的執(zhí)行和外部電路的控制。最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路是由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，使單片機(jī)內(nèi)部各個(gè)模塊處于確定的初始狀態(tài)。時(shí)鐘電路，則是為了提供更為精準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，單面機(jī)采用外置時(shí)鐘電路，主要由晶振，電容，電阻構(gòu)成，而單片機(jī)內(nèi)部振蕩器在外部晶振、電容的作用下產(chǎn)生自激振蕩，為單片機(jī)提供12MHz的正弦信號(hào)。系統(tǒng)電源供電電路需要對(duì)電壓進(jìn)行降壓處理，為整個(gè)工作提供3.3v電源。

3.2核心技術(shù)

RFID技術(shù)是由RFID標(biāo)簽，閱讀器，天線，中間件，應(yīng)用軟件五個(gè)部分組成，其中，RFID，標(biāo)簽為Ahen3電子標(biāo)簽，具有64位ID號(hào)，它的優(yōu)點(diǎn)是有編碼并且具有唯一性，如果將這個(gè)標(biāo)簽貼在我們的商品上，我們可以用它來(lái)標(biāo)記識(shí)別這個(gè)商品。RFID技術(shù)中的五個(gè)部分各司其職，都有各自的作用。閱讀器用來(lái)讀取商品信息，分為固定樣式的和手握式的，天線的作用則是在標(biāo)簽和閱讀器之間通過(guò)接收射頻信號(hào)功率再以電磁波的形式輻射出去的無(wú)線通信設(shè)備。中間件可以接收應(yīng)用軟件發(fā)出的信號(hào)請(qǐng)求，在接收到信號(hào)后，對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一處理后并將結(jié)果再最終反饋給應(yīng)用軟件的一種軟件。所有的操作完成后，消費(fèi)者在應(yīng)用軟件上進(jìn)行最終的操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能化。

RFID技術(shù)是集讀取速度快，抗干擾能力強(qiáng)，穿透力強(qiáng)，讀取距離遠(yuǎn)安全性高等優(yōu)點(diǎn)于一身的技術(shù)，但其最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以短時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行讀取，這樣就可以在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)顧客購(gòu)買(mǎi)的商品進(jìn)行信息讀取，并通過(guò)應(yīng)用軟件發(fā)送至液晶屏上，大大縮短了顧客等待的時(shí)間。

3.3數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集模塊主要利用的是條碼掃描儀，條形碼技術(shù)是集編碼、印刷、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新型技術(shù)，它與RFID技術(shù)都是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。掃描儀可以將條形碼技術(shù)和RFID技術(shù)相結(jié)合，由于RFID標(biāo)簽有唯一的編碼，將其信息編碼寫(xiě)入標(biāo)簽內(nèi)進(jìn)行掃描。

3.4打印模塊

在所有選購(gòu)掃描付款操作完畢后，我們的ATM32微處理器會(huì)將所有的商品數(shù)量以及金額發(fā)送給打印模塊，然后打印出相應(yīng)的憑條。打印模塊采用了熱敏打印機(jī)原理，其工作原理是半導(dǎo)體加熱元件通過(guò)加熱并接觸熱敏打印紙打印出需要的圖案和憑條，其工作原理和熱敏式傳真機(jī)很相似。都是通過(guò)加熱等一系列化學(xué)反應(yīng)生成的。這種熱敏打印機(jī)化學(xué)反應(yīng)是在一定的溫度下進(jìn)行的。熱敏紙與一般白紙并沒(méi)有什么樣子上的區(qū)別，但由于該紙上面有一層熱敏發(fā)色層，在和發(fā)熱的打印頭相遇后，熱敏紙會(huì)和打印頭的顯色劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致紙張變色，形成圖案和憑條。該打印模塊主要用于打印消費(fèi)者的購(gòu)物清單。

4系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

在我們?cè)O(shè)計(jì)的超市自助導(dǎo)購(gòu)結(jié)算系統(tǒng)中，利用不易受到外界干擾的RFID標(biāo)簽技術(shù)，完成對(duì)商品信息快速掌握的方法，并且最終將計(jì)算的價(jià)格顯示在液晶顯示屏上，顧客可以使用承載了RFID標(biāo)簽的技術(shù)實(shí)現(xiàn)付款。該方案與當(dāng)前市場(chǎng)上手持式掃碼器相比的最大好處就是解決時(shí)間浪費(fèi)問(wèn)題，節(jié)約了成本，避免了顧客在選購(gòu)商品和結(jié)賬時(shí)需要排長(zhǎng)隊(duì)、耗費(fèi)大量的時(shí)間的缺點(diǎn)。最終顧客付款成功后打印機(jī)會(huì)將購(gòu)買(mǎi)的收據(jù)單打印出來(lái)。本超市的自動(dòng)結(jié)算系統(tǒng)是通過(guò)RFID技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，商品標(biāo)簽信息用標(biāo)簽掃描器來(lái)識(shí)別由觸控液晶屏來(lái)顯示，例如購(gòu)買(mǎi)商品名稱、單價(jià)、數(shù)量和總金額。在用戶操作的過(guò)程中，每識(shí)別一件商品，蜂鳴器就會(huì)提醒顧客每一件商品的信息和數(shù)量，在操作完成后蜂鳴器也會(huì)提醒用戶掃描完畢。

5總結(jié)

為了適應(yīng)移動(dòng)支付時(shí)代的時(shí)代要求，為了滿足更多年輕人的需要，相比起以往人工結(jié)算，超市自助導(dǎo)購(gòu)結(jié)算，在節(jié)省了年輕人的大量時(shí)間，還讓年輕人親身體驗(yàn)了超市自助結(jié)算的樂(lè)趣，提高了結(jié)算效率，又減少了了人工成本。如何將手機(jī)移動(dòng)支付與射頻技術(shù)連接起來(lái)應(yīng)用于超市自助結(jié)算系統(tǒng)，構(gòu)建新型智能超市是當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。而智能超市顛覆了傳統(tǒng)超市的經(jīng)營(yíng)模式，提升了消費(fèi)者的體驗(yàn)度。本文給出了一個(gè)自助掃描付款，然后進(jìn)行結(jié)算，最后再進(jìn)行手機(jī)掃描支付的解決方案。通過(guò)實(shí)施超市自助導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)提升顧客的消費(fèi)體驗(yàn)，及時(shí)掌握商品流轉(zhuǎn)的信息，可以節(jié)約成本，大大提高銷售利潤(rùn)。結(jié)合了RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在我們的日常生活中應(yīng)用地越來(lái)越廣泛，它改變了我們傳統(tǒng)的生活方式，使我們朝著更便捷化，更自由化的方向發(fā)展。智能超市顛覆了傳統(tǒng)超市的經(jīng)營(yíng)模式，提升了消費(fèi)者的體驗(yàn)度。