張娜 李盛 孫健平

摘要：隨著人口的增加及消費水平的提高，科技的發(fā)展和消費觀念的日益增長，各類商場超市已成為人們生活不可缺少的一部分，為降低生產(chǎn)成本，提高超市系統(tǒng)的辦事效率，網(wǎng)絡(luò)自助結(jié)算服務(wù)成為大勢所趨，必然需求。本設(shè)計通過射頻技術(shù)等制作出可以自助結(jié)算的智能系統(tǒng)，減少超市排隊顧客的人數(shù)，提高超市的自動化程度，提出一種超市自助結(jié)算系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，把傳統(tǒng)超市結(jié)算通的人工結(jié)算方式變?yōu)轭櫩妥灾Y(jié)算方式，通過射頻識別技術(shù)，實現(xiàn)了顧客快速自助結(jié)算，減少了超市人工成本;提高了結(jié)算效率;避免了現(xiàn)金支付帶來的假幣識別、找零出錯等問題。本設(shè)計希望通過對超市自助計算系統(tǒng)的研究，能夠構(gòu)建自主化、人性化、便利化的超市自助服務(wù)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：無線射頻（RFID）技術(shù);自助結(jié)算;人工智能

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）14-0131-03

1引言

為了實現(xiàn)智能化，改變?nèi)祟惖纳罘绞?，在繼蒸汽技術(shù)、電力技術(shù)以及計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后的又一次新型技術(shù)的快速發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是目前新興發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)應(yīng)用在多個行業(yè)之中，在銷售行業(yè)中起著十分大的推動作用，在超市里，可以讓消費者更快地了解到商品的信息和位置以及是否有打折促銷活動等，大大縮短了顧客購物的時間，提高了購物的效率，并且對于超市的工作人員來說，也有利于對商品貨物的管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于零售業(yè)的經(jīng)營活動中。然而，超市可以統(tǒng)一采購調(diào)配全國各地的各種商品展示在貨架上，人們在日常生活中，可以自由便捷地選購自己需要甚至是想要的商品，并且同類商品之間可以進行對比，從而，選購到最適合自己，并且性價比高的商品，因為超市有各種各樣商品，并且有規(guī)定的營業(yè)時間，人們還可以與家人朋友在逛超市的過程中增進感情，所以，好的服務(wù)態(tài)度和高質(zhì)量的商品成為消費者購買和消費的一個重要因素，這也將成為評判該超市質(zhì)量好壞的一個重要標(biāo)準。現(xiàn)代人追求的是人性化的服務(wù)環(huán)境，傳統(tǒng)的超市、便利店還在采取結(jié)算通道人工收銀方式，通道主要由柜臺、POS系統(tǒng)組成，顧客選擇完商品在通道口排隊結(jié)算。隨著人工成本的不斷上漲，使得超市利潤率不斷下降。解決這個問題需要從自助結(jié)算代替人工人手。國外的一些超市以及國內(nèi)的部分超市已經(jīng)開始采用超市自助導(dǎo)購結(jié)算，且這種趨勢在不斷擴大，為了適應(yīng)移動支付時代，超市自助導(dǎo)購結(jié)算也將持續(xù)發(fā)展。

為了方便快速掌握商品信息和位置，大大縮短購買的時間，提高購買效率，我們摒棄了傳統(tǒng)超市的排隊等待人工結(jié)算的繁雜方式，本設(shè)計利用無線射頻識別技術(shù)（RFID）讀取商品電子標(biāo)簽上的信息并傳送到系統(tǒng)中，并顯示這些數(shù)據(jù)，最終將商品價格的快速結(jié)算處理。降低了生產(chǎn)成本，提高超市系統(tǒng)的辦事效率，網(wǎng)絡(luò)自助結(jié)算服務(wù)成為大勢所趨，必然需求。本設(shè)計通過射頻技術(shù)等制作出可以自助結(jié)算的智能系統(tǒng)，減少超市排隊顧客的人數(shù)，提高超市的自動化程度，提出一種超市自助結(jié)算系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，把傳統(tǒng)超市結(jié)算通的人工結(jié)算方式變?yōu)轭櫩妥灾Y(jié)算方式，通過射頻識別技術(shù)，實現(xiàn)了顧客快速自助結(jié)算，減少了超市人工成本;提高了結(jié)算效率;避免了現(xiàn)金支付帶來的假幣識別、找零出錯等問題。本設(shè)計希望通過對超市自助結(jié)算系統(tǒng)的研究，能夠構(gòu)建自主化、人性化、便利化的超市自助服務(wù)系統(tǒng)。如何簡單便捷的使用RFID射頻技術(shù)，如何將手機支付與射頻技術(shù)更好地銜接起來，我們應(yīng)如何擴展超市自助導(dǎo)購系統(tǒng)的使用是我們當(dāng)前研究的主要目的。我們還應(yīng)該認識到現(xiàn)有的技術(shù)，以及如何用最簡單、最便宜的技術(shù)去創(chuàng)造出更強大、更實用的超市導(dǎo)購自助系統(tǒng)。

2系統(tǒng)模塊概述

由電源，液晶屏，蜂鳴器，射頻掃描器，標(biāo)簽掃描器和打印機等構(gòu)成自助結(jié)算系統(tǒng)，可實現(xiàn)快捷付款并打印商品信息和扣款信息。本系統(tǒng)分為掃描部分和結(jié)算打印部分，掃描部分有標(biāo)簽掃描器和RFID標(biāo)簽構(gòu)成，通過標(biāo)簽掃描器掃描商品的RFID標(biāo)簽，可讀取系統(tǒng)中商品的信息和價格，并顯示在液晶屏上;結(jié)算打印部分則是通過PC端對商品總價格進行計算，并通過蜂鳴器提示顧客選擇商品總價格和選擇何種支付方式，最終在顧客付款后通過打印機將顧客購買商品的所有信息以及付款總金額列出并打印憑條。

3系統(tǒng)模塊設(shè)計

3.1硬件平臺

該超市自助結(jié)算系統(tǒng)采用一個有32位處理器內(nèi)核，內(nèi)部的數(shù)據(jù)路徑是32位的，寄存器是32位的，存儲器接口也是32位的STM 32單片機最小系統(tǒng)，它是由單片機主芯片，上電復(fù)位電路，時鐘電路，電源供電電路組成。選用STM 32f103c8T6作為中心控制芯片是基于ARMCortex-M內(nèi)核，具有高性能，低成本，低功耗的優(yōu)點，其主要作用是程序的執(zhí)行和外部電路的控制。最簡單的復(fù)位電路是由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，使單片機內(nèi)部各個模塊處于確定的初始狀態(tài)。時鐘電路，則是為了提供更為精準的時鐘信號，單面機采用外置時鐘電路，主要由晶振，電容，電阻構(gòu)成，而單片機內(nèi)部振蕩器在外部晶振、電容的作用下產(chǎn)生自激振蕩，為單片機提供12MHz的正弦信號。系統(tǒng)電源供電電路需要對電壓進行降壓處理，為整個工作提供3.3v電源。

3.2核心技術(shù)

RFID技術(shù)是由RFID標(biāo)簽，閱讀器，天線，中間件，應(yīng)用軟件五個部分組成，其中，RFID，標(biāo)簽為Ahen3電子標(biāo)簽，具有64位ID號，它的優(yōu)點是有編碼并且具有唯一性，如果將這個標(biāo)簽貼在我們的商品上，我們可以用它來標(biāo)記識別這個商品。RFID技術(shù)中的五個部分各司其職，都有各自的作用。閱讀器用來讀取商品信息，分為固定樣式的和手握式的，天線的作用則是在標(biāo)簽和閱讀器之間通過接收射頻信號功率再以電磁波的形式輻射出去的無線通信設(shè)備。中間件可以接收應(yīng)用軟件發(fā)出的信號請求，在接收到信號后，對接收的信號進行統(tǒng)一處理后并將結(jié)果再最終反饋給應(yīng)用軟件的一種軟件。所有的操作完成后，消費者在應(yīng)用軟件上進行最終的操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能化。

RFID技術(shù)是集讀取速度快，抗干擾能力強，穿透力強，讀取距離遠安全性高等優(yōu)點于一身的技術(shù)，但其最大的優(yōu)點就是可以短時間內(nèi)對多個標(biāo)簽進行讀取，這樣就可以在最短的時間內(nèi)對顧客購買的商品進行信息讀取，并通過應(yīng)用軟件發(fā)送至液晶屏上，大大縮短了顧客等待的時間。

3.3數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集模塊主要利用的是條碼掃描儀，條形碼技術(shù)是集編碼、印刷、識別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新型技術(shù)，它與RFID技術(shù)都是自動識別技術(shù)。掃描儀可以將條形碼技術(shù)和RFID技術(shù)相結(jié)合，由于RFID標(biāo)簽有唯一的編碼，將其信息編碼寫入標(biāo)簽內(nèi)進行掃描。

3.4打印模塊

在所有選購掃描付款操作完畢后，我們的ATM32微處理器會將所有的商品數(shù)量以及金額發(fā)送給打印模塊，然后打印出相應(yīng)的憑條。打印模塊采用了熱敏打印機原理，其工作原理是半導(dǎo)體加熱元件通過加熱并接觸熱敏打印紙打印出需要的圖案和憑條，其工作原理和熱敏式傳真機很相似。都是通過加熱等一系列化學(xué)反應(yīng)生成的。這種熱敏打印機化學(xué)反應(yīng)是在一定的溫度下進行的。熱敏紙與一般白紙并沒有什么樣子上的區(qū)別，但由于該紙上面有一層熱敏發(fā)色層，在和發(fā)熱的打印頭相遇后，熱敏紙會和打印頭的顯色劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致紙張變色，形成圖案和憑條。該打印模塊主要用于打印消費者的購物清單。

4系統(tǒng)總體設(shè)計

在我們設(shè)計的超市自助導(dǎo)購結(jié)算系統(tǒng)中，利用不易受到外界干擾的RFID標(biāo)簽技術(shù)，完成對商品信息快速掌握的方法，并且最終將計算的價格顯示在液晶顯示屏上，顧客可以使用承載了RFID標(biāo)簽的技術(shù)實現(xiàn)付款。該方案與當(dāng)前市場上手持式掃碼器相比的最大好處就是解決時間浪費問題，節(jié)約了成本，避免了顧客在選購商品和結(jié)賬時需要排長隊、耗費大量的時間的缺點。最終顧客付款成功后打印機會將購買的收據(jù)單打印出來。本超市的自動結(jié)算系統(tǒng)是通過RFID技術(shù)來實現(xiàn)的，商品標(biāo)簽信息用標(biāo)簽掃描器來識別由觸控液晶屏來顯示，例如購買商品名稱、單價、數(shù)量和總金額。在用戶操作的過程中，每識別一件商品，蜂鳴器就會提醒顧客每一件商品的信息和數(shù)量，在操作完成后蜂鳴器也會提醒用戶掃描完畢。

5總結(jié)

為了適應(yīng)移動支付時代的時代要求，為了滿足更多年輕人的需要，相比起以往人工結(jié)算，超市自助導(dǎo)購結(jié)算，在節(jié)省了年輕人的大量時間，還讓年輕人親身體驗了超市自助結(jié)算的樂趣，提高了結(jié)算效率，又減少了了人工成本。如何將手機移動支付與射頻技術(shù)連接起來應(yīng)用于超市自助結(jié)算系統(tǒng)，構(gòu)建新型智能超市是當(dāng)今社會關(guān)注的熱點問題。而智能超市顛覆了傳統(tǒng)超市的經(jīng)營模式，提升了消費者的體驗度。本文給出了一個自助掃描付款，然后進行結(jié)算，最后再進行手機掃描支付的解決方案。通過實施超市自助導(dǎo)購系統(tǒng)提升顧客的消費體驗，及時掌握商品流轉(zhuǎn)的信息，可以節(jié)約成本，大大提高銷售利潤。結(jié)合了RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在我們的日常生活中應(yīng)用地越來越廣泛，它改變了我們傳統(tǒng)的生活方式，使我們朝著更便捷化，更自由化的方向發(fā)展。智能超市顛覆了傳統(tǒng)超市的經(jīng)營模式，提升了消費者的體驗度。