基于ZigBee技术的超市智能定位导购系统

侯效龙++缪乐颖++关金萍++李永生

摘 要：为了解决超市中商品货物种类繁多不易寻找而给消费者带来的困扰以及促销信息传播形式的单一化问题，研发了基于ZigBee的超市智能导购系统，实现了迅速快捷为消费者提供周边促销商品信息以及所需购买商品位置的功能。该系统可以安装在购物车上随着顾客自由移动，方便操作。其作用主要是在液晶屏上播出当天的特价商品，让消费者在购物的同时，随时了解打折商品的信息。

关键词： ZigBee；超市智能导购；无线传输；室内定位

1 作品介绍

作品应用ZigBee技术实现超市智能管理一体化的理念。给消费者带来自主、快捷、趣味的购物体验。图1所示是基于ZigBee技术的超市智能定位导购系统的实物图。

1.1 促销商品信息的显示

首先，超市管理人员把当天打折促销商品的信息录入电脑存储，并通过协调器ZigBee无线下载到购物车ZigBee上。

然后，顾客把想购买的商品输入购物车上的终端，顾客推着装有该系统的购物车购物时，遇到了该超市的打折商品或者预先输入的预购商品时屏幕上会自动跳出该商品的信息，进行导购。该导购形式取代了传统的导购员导购，也增加了顾客购买的自主性。

1.2 快速定位需购商品

顾客进行定位导购，输入自己想买的商品屏幕就会出现指引方向的语句，使顾客能更快的找到自己急需和想买的商品。

该系统还能运用于药房、图书馆、旅游景区等，可起到提高工作者的办事效率、为游客定位指路，防止游客迷路走入危险地段的作用。

2 工作原理

该系统主要由无线收发模块，数据存储模块，LCD显示模块和电源模块构成。无线收发模块由CC2530的ZigBee组成。系统ZigBee 基础网络的数传模块采用的芯片为CC2530射频芯片，系统所需的一般电路都已集成在芯片内部，只需简单外围电路就能实现信号收发功能。系统数据的传输路径如图2所示。

2.1 上位机管理系统设计

系统在运行过程中，协调器常需要向绑于小车的ZigBee节点发送最新打折商品信息。为方便管理，在串口调试助手的基础上设计一个上位机管理系统， 人为设定需要改动的数据，将实时更新的打折商品信息通过串口发送给协调器，并下载存储于电脑指定文件夹。

2.2 运用协调器进行数据的无线下载

超市管理人员将数据传输给与电脑相连的协调器后，协调器无线传输给所有绑于购物车上的路由ZigBee，购物车上的路由ZigBee通过TX-RX串口的连接把数据传输给单片机，单片机接收数据后通过内部定义的数组把数据储存在单片机内部，完成数据下载。

2.3 数据传输

每个终端节点代表一台货架，它负责将自身短地址，RSSI值读取出来并发送给小车上的ZigBee，并通过回播的方式判断两台ZigBee之间的距离是否在规定范围内，如果在规定的接收距离内，小车上的ZigBee通过终端把代表的货架号传输给单片机来提取打折商品的信息，并显示在单片机的LCD显示屏上，如果不在范围内，液晶屏上就不会有字样显示。

2.4 数据显示

单片机通过TX-RX串口读取与之相连的ZigBee传输来的信息，并显示在1602液晶显示屏上。

2.5 区域定位

在第3条数据传输中我们已提到，ZigBee模块可以读取内部的RSSI（信号强度）值，然后，我们可以通过公式d=10^（（（RSSI）-A）/（10×n）） 求得两点间的距离（其中A表示距离1米时的RSSI的绝对值，n代表环境对信号的衰减系数，受环境因素影响而改变，可通过多次测量求得）。在此基础上，我们通过三边定位法便可得到顾客的具体位置（一对坐标值）。当顾客输入想购买的物品时，单片机自动读取其坐标，再与顾客当前位置点进行两点定线即可得出两点的距离和角度，便可对顾客进行导购指引。

3 作品创新点

（1）作品中无论是信息的录入、下载，还是数据的传输，都采用无线收发的形式，这样就打破了有线传送的局限，不仅省去了用以连接设备的数据线，更在一定程度上延展了两台设备之间的距离，实现了相对远程的控制。

（2）该超市智能导购系统创新的使用了ZigBee无线通信装置，在利用ZigBee基础功能的基础上，也大大延展了ZigBee模块的开发方向，是在ZigBee基础功能上的一次突破。

（3） 该作品在实现定位功能时，选择了ZigBee无线通信装置，摆脱了GPS等传统定位模式，是对定位系统的一次突破。

（4）对于超市管理人员而言，该作品取代了传统的人工导购和纸质海报，不仅节省人力财力，还有利于降低纸污染，倡导绿色消费和绿色生活。

（5）对于顾客而言，该系统只会在顾客接近打折商品时才会显示特定打折商品的信息，顾客不仅可以不用提前记住所有打折信息，还增加了顾客采购的自主性和娱乐性，提高了人们的生活质量。

（6）本产品采用ZigBee技术，相比于传统的蓝牙、WLAN等无线传输模式，具有低数据速率、短距离、低功耗等特点，在满足一定距离无线数据传输的条件下，既能节约资源，又能增加产品使用寿命。

4 市场前景

对于消费者而言，系统为其提供最有价值的信息，实现一对一的客户服务，提升用户购物过程中的满意度；对于商家而言，显示屏上会推送消费者身边的促销商品信息，一方面解决了某些促销商品标签不明显而难于被发现的问题，另一方面让消费者更加自主的购物，免于推销员、导购员的打扰，从心理学角度而言，在不被打扰的放松的环境下人们购买商品的欲望更强烈，买的也更顺心。因此这将会是一款消费者和商家都喜爱的产品。无论从商家还是消费者的角度看，本系统都具有广阔的市场前景，智慧的商家会顺应时代发展的趋势选择对其有利的超市经营模式。

该产品还可以应用到药房、图书馆、旅游景区等场所。例如：药房、图书馆可以在每个货架上设置一个终端，操作人员便可以快捷的找到想找的药或书籍，为药师取药、读者借书、图书馆书籍管理人员整理书籍都可以提供便利；景区可以在每个景点设置一个终端，还可以在一些未开发区域设置终端，为游客指引方向，防止游客迷路走入危险地段。