大型超市智能導(dǎo)購系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

紀(jì)凡 鄭春 王新茹 于麗娜

摘要：超市作為我們生活中不可或缺的一部分，出售著我們?nèi)粘Ｋ璧纳唐罚俏覀兙€下購物的主流選擇。 但是這其實(shí)也存在一些弊端，你是否有過這樣的經(jīng)歷？你愜意地來到超市，穿梭在超市的各個(gè)貨架之間，走了很多冤枉路也沒有找到你想購買的商品所在的位置。針對(duì)上述問題，我們可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和嵌入式技術(shù)來做出優(yōu)化，如果研制出一個(gè)適用于大型超市的智能導(dǎo)購平臺(tái)，那么對(duì)超市和消費(fèi)者都會(huì)有很大的幫助。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)購;物聯(lián)網(wǎng);WiFi定位系統(tǒng)

1 概述

近年來，人們的生活水平大幅度提高，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展，但是良好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境中仍然存在美中不足。商場(chǎng)中的商品種類雖然滿足了人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?，但產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，假冒偽劣的產(chǎn)品更是泛濫于市場(chǎng)。因?yàn)檫@些問題的存在，消費(fèi)者在購物時(shí)很難分辨真假，讓原本愉快購物的心情，變得負(fù)擔(dān)重重。

針對(duì)如今購物中出現(xiàn)的一系列問題，我們提出的大型超市智能導(dǎo)購就可以很好的解決。本系統(tǒng)可以給消費(fèi)者呈現(xiàn)所在地的所有超市供消費(fèi)者選擇，在超市中快速鎖定自己所需的商品，給消費(fèi)者提供最新的促銷信息，幫用戶制定購物的最佳路徑。

2 研究?jī)?nèi)容

“優(yōu)購”是一款我們研發(fā)的App，主要作用是實(shí)現(xiàn)大型超市的智能導(dǎo)購。通過導(dǎo)購系統(tǒng)提供的信息和服務(wù)，消費(fèi)者可以在想要去某超市購買商品時(shí)及時(shí)地了解該超市的相關(guān)信息，定制心儀的購物清單，快速地選擇出最合適的超市，在超市里快速地鎖定商品。超市管理者可以通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)超市銷售情況的實(shí)時(shí)了解，還可以在該系統(tǒng)上發(fā)布優(yōu)惠信息，為消費(fèi)者帶來實(shí)惠又輕松的購物。

根據(jù)調(diào)查問卷的反饋和市場(chǎng)的行情調(diào)查，我們的研究方向主要分為以下幾個(gè)模塊。

2.1 超市管理者

1） 商品促銷管理;2） 商品信息錄入;3）超市服務(wù)中心;4）用戶登錄模塊。

2.2 消費(fèi)者

1） 個(gè)人首頁信息;2） 查詢商品信;3）地圖位置信息;4）用戶登錄模塊。

3 超市智能導(dǎo)購相關(guān)技術(shù)

3.1 室內(nèi)定位技術(shù)

3.1.1 室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用

如今室內(nèi)定位技術(shù)應(yīng)用廣泛，大部分場(chǎng)合都支持使用。比如說用戶能夠找到某一餐館用餐或者在商場(chǎng)里找某樣商品，消防大隊(duì)在接到報(bào)警電話時(shí)確定著火點(diǎn)的位置等。當(dāng)前主要的定位系統(tǒng)有超聲波定位系統(tǒng)、UWB定位系統(tǒng)、紅外線定位系統(tǒng)、WiFi定位系統(tǒng)、RFID定位系統(tǒng)等。在本設(shè)計(jì)中，我們選擇的是WiFi定位系統(tǒng)。

3.1.2 WiFi定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

如今WiFi即無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是較為成熟且應(yīng)用廣泛的技術(shù)。WiFi定位系統(tǒng)有以下3個(gè)優(yōu)勢(shì)。

1） 隨處可用的網(wǎng)絡(luò)：很多公共場(chǎng)所都有WiFi網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施。

2） 不需要其他的設(shè)備：WiFi幾乎可以連接所有的移動(dòng)終端，而且只需在移動(dòng)設(shè)備上安裝定位導(dǎo)航的軟件就可以進(jìn)行導(dǎo)航和定位。

3） 覆蓋范圍很廣：WiFi能夠不受視線范圍的限制，能夠穿過墻體、木板等障礙。

該定位系統(tǒng)一般采用“近鄰法”來判斷，即最靠近哪個(gè)基站或者熱點(diǎn)，就認(rèn)為其處在哪個(gè)位置，如果附近有很多個(gè)信源，那么可通過交叉定位法（三邊定位），提高定位精確度[1]，如圖1。

WiFi的普及，就可以不用鋪設(shè)專門的設(shè)備來定位了。用戶開啟過WiFi，再使用二維碼掃描，就可以得到數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)就可能成為數(shù)據(jù)源[2]。

3.2 信息推送

3.2.1 信息推送介紹

信息推送技術(shù)是指根據(jù)一些特定的協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)，在網(wǎng)上向用戶按照特定的時(shí)間傳送信息，這樣在一定程度上減少了信息過載的現(xiàn)象。該技術(shù)自動(dòng)傳送信息的優(yōu)點(diǎn)，減少了用戶搜索的時(shí)間，這樣信息的獲取就變得更加高效、及時(shí)、有針對(duì)性。信息推送技術(shù)包括Java pushlet[3]、Flash XMLSocket[4]等。

4 智能導(dǎo)購系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

4.1 總體框架

根據(jù)以上的模塊劃分，我們畫出超市管理者模塊的細(xì)分圖，如圖2～圖4所示。

4.2 系統(tǒng)模塊描述

4.2.1 超市管理者

1） 商品促銷管理：超市管理者通過該系統(tǒng)發(fā)布最新的商品促銷信息，消費(fèi)者則可通過查詢商品名稱，獲取該商品的詳細(xì)信息，包括實(shí)時(shí)促銷信息。

2） 錄入商品信息：商家通過掃描商品的條形碼，將商品信息批量錄入數(shù)據(jù)庫。

3） 超市服務(wù)中心：這一模塊分為四大板塊，分別是超市實(shí)時(shí)銷售情況、商品退換貨渠道、優(yōu)惠券發(fā)放管理和消費(fèi)者評(píng)價(jià)反饋。

4） 用戶登錄模塊：這是用戶登錄平臺(tái)，選擇超市管理者身份，用戶在此進(jìn)行注冊(cè)并完成登錄。

4.2.2 消費(fèi)者

1） 個(gè)人首頁信息：此界面分為個(gè)人資料、我的足跡、我的評(píng)價(jià)、優(yōu)惠券管理四大板塊。

2） 查詢商品信息：消費(fèi)者可直接搜索所需的商品，軟件會(huì)顯示該商品的一系列信息。

3） 地圖位置信息：這一模塊分為我的位置、樓層管理和商品區(qū)管理三個(gè)子模塊。

4） 戶登錄模塊：這是用戶登錄平臺(tái)，選擇消費(fèi)者身份，用戶在此進(jìn)行注冊(cè)并完成登錄。

4.3 數(shù)據(jù)庫

4.3.1 數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)單介紹

我們將用到的數(shù)據(jù)庫的功能如下：

1）瀏覽查詢信息;

2）添加、修改、刪除信息;

3）統(tǒng)計(jì)匯總信息。

數(shù)據(jù)庫不能單獨(dú)存在，它的功能性質(zhì)和具體的應(yīng)用有關(guān)。所以，我們首先應(yīng)該明確應(yīng)用程序的目標(biāo)，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫時(shí)要多方面考慮用戶的需求。

4.3.2 構(gòu)建E-R圖

E-R模型的基本元素包括實(shí)體、聯(lián)系和屬性。現(xiàn)抽取“商品促銷管理”模塊進(jìn)行分析說明。

商品促銷管理模塊的E-R圖如下，其屬性包括：編號(hào)、圖片地址、標(biāo)題、剩余天數(shù)、描述、開始日期、結(jié)束日期。

5 “優(yōu)購”平臺(tái)的算法與實(shí)現(xiàn)

5.1 具體算法

大型超市空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，消費(fèi)者在購物時(shí)耗費(fèi)很多的時(shí)間在尋找商品的路上。對(duì)于這一現(xiàn)象，我們想到了用遺傳-改進(jìn)A*算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)消費(fèi)者購物的幫助。第一利用所學(xué)的矩陣對(duì)超市的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，第二通過改進(jìn)A*算法找到任意兩個(gè)物品之間的最短路徑[5]，第三可根據(jù)消費(fèi)者的所需商品清單利用遺傳算法優(yōu)化生成一條完整的購物計(jì)劃。

5.2 具體實(shí)現(xiàn)

1） 導(dǎo)購定位：消費(fèi)者在App中搜索商品的名稱，就可以直接獲取該商品的具體位置信息。

2） 路徑向?qū)В哼\(yùn)用A*算法，得到消費(fèi)者的位置信息，并計(jì)算消費(fèi)者與全部所需商品之間的相關(guān)距離，制定最佳路線。

3） 商品推送：消費(fèi)者在注冊(cè)登錄后，該系統(tǒng)會(huì)在用戶使用過程中記錄消費(fèi)者的購物習(xí)慣，推測(cè)個(gè)人喜好。

6 結(jié)束語

近年來，我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)各項(xiàng)個(gè)性化、智能化技術(shù)的研究起到了很大的推進(jìn)作用，人們的生活質(zhì)量得到了提高，生活愈發(fā)便利。在科技發(fā)達(dá)的今天，線下購物仍然是不可淘汰的購物方式。隨著人們?nèi)粘Ｉ钚枨蟮奶岣?，現(xiàn)在的商場(chǎng)超市等越做越大，人們要在眾多商品中找到自己所需商品所在的區(qū)域不再是一件容易的事?！皟?yōu)購”App的出現(xiàn)很好地解決了這一問題，它不僅改變了消費(fèi)者的線下購物方式，也改變了超市管理者對(duì)超市的管理;消費(fèi)者的購物過程變得輕松愉悅，超市管理者管理起來也非常便捷直觀。我們的生活不斷進(jìn)步，使用“優(yōu)購”，讓購物變得智能，讓生活變得智能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬靜宜.室內(nèi)定位技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].電子產(chǎn)品世界，2014，21（11）：15-17，25.

[2] 王駿飛.基于二維碼和空間數(shù)據(jù)庫的室內(nèi)定位導(dǎo)航方法研究與實(shí)現(xiàn)[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（11）：209-214.

[3] 王忠民，涂序彥.推送技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 微計(jì)算機(jī)信息，1999（3）：8-9.

[4] 孫清國(guó)，朱瑋，劉華軍，等. Web應(yīng)用中的服務(wù)器推送技術(shù)研究綜述[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2008（11）：116-120.

[5] 鐘志峰，易明星，陳智軍，等. 基于改進(jìn)A*算法的導(dǎo)購路徑規(guī)劃方法[J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用， 2019， 55（5）： 129-134.

【通聯(lián)編輯：梁書】