基于物联网技术的智能超市的设计

刘兴光

摘 要：随着经济的发展，物联网技术在日常生活中的应用愈加广泛。使用物联网技术创建智能超市，能够充分利用消费者群体的购物消费习惯和超市的时间分布特点，提高其运行效率、规范管理系统。文章提出了基于物联网技术下的智能超市设计的构建方案，主要分析了智能超市硬件平台的设计，旨在为国内智能超市的发展提供帮助。

关键词：物联网技术；智能超市；系统功能；硬件

1 物联网技术的概念

物联网技术主要是由感知层技术、网络层技术和应用层技术三大类组成，如图1所示。首先，感知层能够通过传感器技术、射频技术（RFID技术）和图像技术对实物关键信息进行采集。RFID技术主要是将物品的相关信息制作成感应器件，工作人员可通过感知工具对物品实现信息录入，将节省人工录入文字的过程，大幅度提升工作效率。图像技术主要利用图像采集和图像处理技术，一般运用于超市监控系统；其次，网络层技术一般是传输感知层采集的数据，建立在互联网技术和移动无线技术的基础上。最后，应用层主要是对传输过来的数据进行开发，设计出更适合的应用。

2 基于物联网技术的智能超市的整体架构

基于物联网技术的智能超市主要是将射频识别技术、传感器技术与计算机通信网络和数据库管理相结合，利用智能货架进行盘点统计和采购作业，消费者进入超市后可通过快速查询和定位功能获取所需商品详细位置，选购完毕后再通过自主结算通道完成购物[1]。基于物联网技术的智能超市的主要系统包括：智能超市货架系统、智能购物车系统、智能自提柜系统、智能结算通道系统、智能拣选系统以及虚拟购物系统等。

3 智能超市系统主要功能设计

3.1 智能超市货架系统

智能超市的货架系统主要是针对超市管理者和消费者这两方面而言。

对于超市管理者，智能货架系统首先需要具备监控功能，对于商品的放置时间、离开货架时间和货架上各层商品的放置状态进行监控；通过对货架上商品的监控，管理者可及时获知商品数量和商品是否临近保质期等状态，一方面能为后台管理者进行近保质期商品促销活动提供信息支持，另一方面则可以将缺货信息及时传达给上游供应商，实现智能订货，并能够在最短的时间内完成补货工作；对于可能发生的商品失窃以及商品失火等安全问题，能够通过智能货架系统及时得到处理。

对于消费者而言，智能货架可通过语音导购或电子屏显示等方式，为消费者提供讲解等服务，能避免由于人工导购认知差异而错误讲解商品信息的情况，也能在一定程度上激发消费者购买欲望，增加销售业绩，提高了超市的工作效率。与此同时，智能货架也可以通过射频识别读写技术以及条形读写技术，逐个读取商品的价格信息、库存信息、生产保质期信息等，使消费者能够快速地完成自主结算。

3.2 智能超市购物车系统

智能超市的购物车是一个建立在射频识别技术、无线数据传输技术、图像媒体技术等多种物联网技术的基础上的智能车体。首先，它能够借助RFID技术[3]，在消费者刷卡启动后，读取消费者的身份信息、信用记录、积分余额和消费记录以及偏好商品种类等信息；其次，消费者放入购物车中的商品可以通过读取其标签，获取到详细的生产日期和保质期情况，并能够通过语音或视频形式，向购物者展示商品详细信息以及热销商品的打折促销情况，并通过挖掘消费者历史购物的情况向其推荐更多偏好商品[2]，达到促销导购的目的，并大大节省了超市工作人员的人力资源；除此之外，消费者也能通过智能购物车的查询功能，查询到希望购买的价格情况和剩余数量，并与智能货架系统建立连接，实现快速定位，引导消费者短时间内找到所需的商品；最后，智能购物车可与智能结算系统通道相互作用，有效缩短购物完毕后的结算排队时间，实现消费者自主结算的目的。

3.3 智能超市结算通道系统

消费者在选择商品以后往往需要浪费很多时间在排队结账上，所以智能超市采用物联网技术、条形码扫描技术、无线收发技术以及显示触摸技术来构架合适的智能结算通道，让消费者自主结算，将大幅度提高结算效率。其主要原理是利用扫描技术对商品条形码进行扫描，读取商品信息数据，通过无线收发控制区上传到上机位，完成结算过程。此过程可结合智能超市的购物车系统，扫描器通过PS/2接口读取商品信息，传送给主控制区，经内部转换数据形式显示到触摸屏上，由消费者通过触屏方式操作控制面板，选择“确认购买”或“取消”等指令，若指令得到消费者确认，则上机位将显示购物车系统计算出的款项总价，消费者只需要通过刷卡或支付宝形式完成付款即可。

4 智能超市的硬件平台设计

4.1 智能超市货架系统

智能超市货架系统建立在RFID识别技术和无线传输技术，通过识别货架上商品的电子标签，完成商品数量和商品种类统计，并将数据实时反馈到后台管理者和使用智能购物车的消费者手中。

4.2 智能超市购物车系统

智能超市购物车系统基于射频识别技术和WEB平台的导航系统，消费者在刷卡完成智能识别身份后，系统便已经开始运作，消费者的购物历史和偏好都会成为导购环节的依据，商品的具体位置和数量、生产日期等详细情况都能够得到显示，购物车与货架之间会通过无线传送技术得到智能连接，并通过视频或语音形式传达给消费者。

4.3 智能超市结算通道系统

智能超市结算通道的主控制器通常采用Microchip公司设计研发的PIC16F887高速低功耗8位单片机，一般通过无线收发芯片组成数据采集模块，再结合TI公司生产的12位模数转换、低导通电阻模拟开关的串行接口芯片ADS7843构建的触摸屏显示模块以及上机位串口连接电路完成最终的结算通道设计。

5 结束语

国外大中型超市进入我国市场，造成的竞争愈加强烈，国内超市只有充分运用物联网技术，设计合适的智能超市系统，合理规划超市区域功能，才能实现消费者购物舒适化、经营者利润最大化、工作人员操作流程化、以及顾客需求偏好和超市采购系统信息化，成为竞争中的佼佼者。

参考文献

[1]高光耀，郑从卓，陈博，等.我国物联网技术链与产业链协同发展研究[J].科技进步与对策，2014（12）：59-64.

[2]陳清利.基于物联网技术的SCM发展研究[J].商业时代，2014（6）：69-70.

[3]李韵.基于RFID技术的智能购物车研究与设计[J].物联网技术，2014（7）：17-19.