基于RFID无线射频技术的无人超市优化使用

刘美茵 曹光雪 冯玉玺

山东科技大学泰安校区

研究背景：行业“新零售”模糊了线上和线下的界限。互联网企业巨头纷纷进军布局线下的实体店,与此同时,线下实体零售企业通过引入线上方式以求抢占新零售市场,运用“互联网+”对实体店进行网络化改造,利用AI技术以及数据库管理促进线上、线下渠道的融合。传统零售因此遭遇巨大冲击，多家品牌关闭门店。消费者随着社会、文化、经济的不断发展，在发展中国家的中国，传统消费者固有的购买习惯、消费理念也顺应时代进行变化。愈来愈多的实体店带着“新零售”标签出现在消费者的视野中，许多痴迷于网上购物的买家重新回到现实生活中，进行实体店的选购。自我购物、即买即付的无人超市等新兴线下实体“新零售”的运作模式，让消费者体会到了全新多元的购物体验。将RFID应用于包装封口处，解决用户缺乏素质、自觉性的问题，也是目前开展无人超市项目的企业所面临的主要问题：无人超市采用无收银，无销售的新零售模式，在这样缺乏监督的体系下低素质消费者利用漏洞付款前使用产品而不付款。将RFID技术应用于封口处，在购物者将包装撕开，磁场破坏时即将产品自动录入支付宝产品订单栏，作为统一结算时的必付产品。

虽然RFID标签单个成本不高，但对于想要进行公司商品跟踪的企业来说，成套、系统部署RFID标签所需的成本是居高不下的。在我们国家劳动力价格低廉，很多公司宁愿选择增加员工，也不会去改造系统。因此，设计开发一种低成本的无线射频技术还是很有必要的。

新冠疫情期间，让全国进入“全民隔离”的紧急状态。在此背景下，无人状态似乎成了最安全的状态，于是，一系列无人化的设施开始成为焦点。而随着代表着“中国速度”的火神山医院的正式交付使用，也让原本似乎很少被人提及的“无人超市”又重新拉回到人们视线。

一、无线射频技术的原理

射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是自动识别技术的一种，即通过无线射频方式进行非接触、双向数据通信对目标加以识别，可以快速读写、长期跟踪管理。

一个典型的FRID系统一般由FRID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。根据阅读器及电子标签之间的能量感应方式，FRID有电感耦合和反向散射耦合两种耦合类型，本研究采用电感耦合。

在RFID系统中，信号发射机会有不同的表现形式，目的是为了满足不同的需要。其中最为常见的形式就是标签。可以通俗地认为，标签也就是条码技术中存在的条码，能够对将要进行传输的信息加以储存，标签是一种低电集成电路，包括线圈、天线以及存储和控制系统等部分构成。[1]将标签与热敏器连接，以长条形标签嵌入包装封条处。RFID标签通过频段与阅读器进行连接，在射频识别系统中的应用一般基础支持是国际的标准,成本相对较低,并且存在很少的数据,使用者与接受者之间阅读距离较短,一般情况下是十厘米、电子标签的形状是各种各样的、并且天线的方向性不强。

基于大规模应用无人超市背景下，类似于目前正被广大消费者频繁使用的网上购物，购买物以从生产装袋的源头贴上了不同于线下商场超市购买的电商专供产品为主。而目前本模式正式从此点考虑，应用无人超市专供产品。

二、无线射频技术在无人商超的优化使用

在RFID无线射频技术的基础上，将RFID无线射频技术应用于包装源头的密封环节，支付时采用双门自动扫描支付方式，无销售无收银，半智能化补货，多个无人超市使用同一仓库保管人员，节约成本，便捷大家。

目前，市面上的无人便利店基本有以下四种技术形态，第一种就是相对简单传统的二维码扫码技术；第二种是贴 RFID 标签识别技术；第三种是基于卷积神经网络的视觉识别技术；第四种是视觉识别的基础之上添加视频识别与传感器混合的技术。

每件商品添加RFID标签(俗称电子标签)，然后利用各种传感器传技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，进行非接触式的自动识别，完成商品销售。

在产品设计方面，该项目基于大规模应用无人超市背景下，类似于目前正被广大消费者频繁使用的网上购物，购买物以从生产装袋的源头贴上了不同于线下商场超市购买的电商专供产品为主。而目前本模式正式从此点考虑，应用无人超市专供产品。

在企业运营方面，构建更丰富的消费场景通过提供空间更大、品牌更多的互动区域，搭配智能科技等，让用户体验新鲜的消费之旅，并利用AI技术对买家的消费行为进行观察和探索，让卖家通过得出的一系列结果和数据，例如买家的购买欲望、理念偏好等，从而调整库存或者进行店面的拓展、选址等。

三、无线射频技术应用于无人商超的成本分析

本设计构想的成本较低，在超市中安装，需要购买FRID标签、读写器以及计算机系统，成本估计有2万左右，相对于它给无人超市带来的效益，性价比较高，因此由较大的市场推广空间。