大型超市自助收银终端的分析与设计

刘蒙 傅凯

摘要：随着城市化进程的发展，城市人群的生活节奏也逐渐加快，大型综合超市是城市人口密集区之一，在超市购物过程中每个人都会遇到排队现象，人们难免会因为排队而感到心浮气躁，为了节省消费者排队等候传统人工收银的时间和减少超市对收银系统的投入成本，文章意在设计一种满足广大消费者的自助收银终端。消费者从进入超市到选择商品再到付款，实现全程自助购物和支付，可以方便消费者购物并且能减轻超市结算压力，很大程度上降低了生活压力和提高了生活效率。

关键词：自助收银终端；大型超市；自助支付

大型超市的收银系统和商品安全系统依然存在很大缺陷，一方面会浪费消费者大量的时间同时也增加了超市对收银系统的投入成本；另一方面，也让一些“顺手牵羊”的人有机可乘，减少超市的利润。超市自助收银终端（Self-service checkout terminal）是一种专门用于大型超市的消费者自助付款的收银设备。该设备需结合RFID商品标签[1]（射频识别）使用，超市工作人员将RFID标签嵌入商品中，消费者所买的商品，利用与自助收银终端相连接的RFID阅读器（电子扫描枪）一次性扫描购物车中的所有商品，实现自助付款。

自助收银终端的应用在国外不仅在大型超市，甚至在小型的便利店都已普及，然而在国内，考虑到国人的整体素质水平偏低，国内超市迟迟没有引进该设备，只有少数几个连锁超市引进。文章将自助收银终端与RFID标签结合，设计出一套智能自助收银系统的解决方案。

1自助收银终端介绍

1.1概念

自助收银终端是指消费者在超市购物结账时，无需收银员为其操作，只需购物者独立完成商品支付的一种人机设备，是新型超市结算支付系统[2]的子系统。

自助服务终端广泛应用于银行、电信、医疗、航空航天等行业，目前，专门用于零售行业的自助收银终端在国外超市应用较为普及，而国内超市考虑到投入成本和安全隐患，几乎无此设备应用。

1.2優势

自助收银终端的最大优势就是缓解消费者排队压力，提高购物者消费体验指数。

众所周知，大型超市收银排队问题非常严重，甚至会因排队而爆发冲突，尤其是每日的晚高峰期和节假日。自助收银终端的使用，一是可以加快超市人流分散和循环，不仅可以减缓人工收银区的排队压力，无形中增加了超市的人流量，为超市带来可观的利益；其二，自助收银终端的应用可以减轻收银员的工作压力，提高收银员的工作效率；其三，自助收银终端与传统人工收银模式在成本效率上差距很大，因此采用自助收银终端在相同的效率下，自助收银终端获得的利润更多而成本却更少。其四，自助收银终端作为一种人机交互设备，它的扫描和计算更加精确，可以识别伪钞，并且支持超市会员卡、银行卡、微信、支付宝和现金等多种支付方式，增加了消费者的购物乐趣和消费体验。

1.3弊端

自助收银终端最大的缺点是商品安全隐患，尤其是大型超市中的盗窃现象屡屡发生。给超市的盈利带来了很大的损失。

其二，一些老年人或者文盲在无人帮助的情况下可能不会使用。

其三，为了加强商品防盗管理，该自助收银终端需要结合RFID射频识别技术[3]使用，在安装RFID标签时增加了劳动力成本和耗费过多的安装时间。

其四，消费者自助付款时易出现被扫描两次情况。

其五，维修与保养成本高。

2自助收银终端的需求分析

2.1功能需求分析

（1）该系统提供购物服务，即顾客使用该系统可方便、快捷地自助购物。（2）当顾客完成购物离开超市时，应再一次确保该顾客已经购买所有商品。针对POS销售系统的报警门采用传统的声磁或射频系列的EAS防盗，而该系统是RFID付费系统，因此RFID报警门是必需的。在超市的出口处安装RFID报警门.顾客必须通过RFID报警门才是真正意义上完成购物[4]。（3）支付方式多样，支持超市会员卡、银行卡、微信、支付宝支付，不支持现金支付。（4）该自助收银终端具有监视功能，对前来付款的消费者进行监控记录。（5）读取商品数据，包括价格、商品图片、生产日期和保质期、进货时间、生产厂家等信息，以防买家买错商品或RFID标签误贴。

2.2性能需求分析

如今，社会信息化快速发展，如果仅仅实现该系统的功能就将产品投入应用，那么在后期的调试阶段必将出现一系列的故障，因此在应用之前必须要对系的统稳定性、响应速度以及可扩展性等要求做硬性检测和调校。具体要求如下：

1）系统稳定性。该系统应有足够的稳定性且满足用户对系统的应用需求，在使用过程中应杜绝出现卡顿、闪屏甚至崩溃的情况。

2）响应速度。响应能力主要体现于系统的灵敏度和快速的反应速度。消费者对终端做出指示，系统必须在极短的时间内做出响应并将数据反馈给消费者，避免较长时间的信息等待[5]，尤其是电子扫描枪的扫描速度。

3）可扩展性。从系统硬件和软件功能的方面来看：系统的服务器应该有足够的扩展空间，以便随着业务应用的增加对该系统进行扩展和升级[6]。

2.3安全需求分析

1）自助付费系统包含于整个超市的运曹系统中，所以在超市中，运营系统也包含安全系统包含自助付费系统，超市的安全系统是建立在后台计算机服务器安全基础之上的，服务器是否安全，影响着整个超市系统的运行状况。因此，需要在每一层级的系统中安装杀毒软件、防黑客软件，定期检查电脑的安全，以便及时发现操作系统的漏洞并采取相应的措施，确保系统软件的正常使用。

2）支付方式的安全性需求。系统采用高频IC卡实现电子支付，IC卡中存储顾客的用户名、密码、金额等信息，该系统应防止顾客信息以及金额等信息被篡改、截获。因此，为保证支付过程的安全性，应选择安全性较高的IC卡。另外使用电商货币交易方式，这种方式机具保密性和隐私性，消费者最终付款是在用户手机上完成。

3自助收银终端的工业设计

3.1自助购物系统的整体设计

整个系统设计为自助付费终端、RFID报警门、服务器端数据库、自助付费通道四个部分。自助付费终端、RFID报警门通过计算机局域网通信连接同一个服务器端数据库，相互协作构成一个完整的RFID自助付费系统。

消费者进入超市选择完所需商品后有三种选择途径，一是选择人工收银途径；二是选择自助收银通道，自助支付；对于进入超市没有购物的消费者，在离开超市时则需要选择快速通道，再经过RFID报警门。

3.2自助收银终端的操作流程设计

下面介绍系统方案设计的关键部分——自助收银终端的操作流程设计。自助收银终端的构架设计指的是消费者自助付款時操作自助收银终端时人机交互的一系列流程。该流程可以分为四个模块：（1）扫描商品模块；（2）支付方式模块；（3）毁约模块；（4）完成模块。

1）扫描商品模块指消费者选择购买商品后，用电子扫描枪对所购商品逐一扫描。如果消费者对商品已经进行了扫描，但是既未付款也未退货，最后直接离开自助收银终端想通过RFID报警门，则报警门会因大数据库未收到相应的支付数据信息而发出警报声，则消费者该行为视为盗窃。

2）支付方式模块指在扫描完所有商品后，消费选择一种支付方式付款，一般有支付宝、微信、银行卡和超市会员卡四种支付方式。支付步骤分为两种情况：一是扫描二维码，即当消费者选择支付宝或者微信支付的方式时，屏幕上会出现一个二维码，消费之只需打开手机支付宝或者微信扫描自助收银终端屏幕上的二维码依次完成操作，付款成功后自助收银终端和消费者的手机上均会有付款成功的提示。

3）毁约模块指对于消费者已经扫描过的商品突然不想买而要退回去，消费者可以进行毁约操作，根据已经显示在屏幕上的商品选择所要退回的商品点击退货即可，该模块贯穿于其余三个模块之中，即每个模块的操作期间都可以进行毁约。毁约过的商品RFID电子标签重新生效。

4）支付完成模块是操作自助收银终端的最后一步，消费者根据个人需求选择是否打印购物清单。

4自助收银终端的备区功能介绍

根据自助收银终端的功能，可将其划分为五大区域：

（1）操作区；（2）宣传区；（3）存放区；（4）机箱区；（5）警示区。

其中操作区是核心部分，主要包括：①操作显示屏，用于选择选项，显示商品数据和信息；②电子扫描枪，扫描商品RFID电子标签；③数字键盘，输入银行卡和会员卡密码；④插卡口，插入银行卡和会员卡；⑤凭条打印口，打印购物凭据。

宣传区包括：①广告显示屏，显示超市广告或其他广告；②标识灯，显示超市商标或自助收银终端商标。

存放区主要用来放置购物车内的商品，包括：①搁置台，放置商品；②分隔板，区分其他消费者与自己的商品；③传送带，传送商品；④称重台，计算商品重量。

机箱是自助收银终端的主体部分，机箱内部主要是硬件设施，包括：①防滑滚轮；②防盗锁，打开机箱进行维修；③底座。

警示区包括：①故障运行指示灯，当自助收银终端出现故障时会发出指示；②监控装置，对消费者进行全程监控，防止发生特殊情况；③号码牌，显示机器号码，显示使用状态（有无使用）。

5结语

文章首先分析了大型超市消费者的购物和付款需求，针对这一需求提出了自助收银终端的解决方案；其次，对自助收银终端的需求进行分析，并得出方案可行结论；接着根据消费者的需求，分析自助收银终端的构架，并设计了操作流程；最后对自助收银终端的各部分功能做了详尽介绍，最终获得可行的解决方案。

参考文献

[1]李芳一种改进的基于RFlD的连锁超市管理系统研究[J]电脑知识与技术，2011，7[23）：5803 5809

[2]张为，邹艳碧新型超市结算支付系统的设计[J]广州大学学报（自然科学版），2006，5（2）：35 39

[3]王科无线射频识别技术在军队物资管理系统中的应用研究[D]昆明：昆明理工大学，2008，88-92

[4]孔肖娜基于RFID技术的自助付费系统设计与实现[D]成都：电子科技大学，2014，6-7

[5]王晓颖高校一卡通管理系统设计与实现[D]成都：电子科技大学，2009，16-17

[6]颜天宝，叶平，吴志华提高供应链透明度的RFID技术一以沃尔玛RFID战略为例[J]物流科技，2008（8）