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  • RFID技术的智能超市构架方案

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    2003年6月19日,在美国芝加哥召开的“零售业系统展览会”上,全球最大的零售机构沃尔玛宣布将采用一项名为RFID的技术,以最终取代目前广泛使用的条形码,成为第一个公布正式采用该技术时间表的企业。其他零售业巨头,如麦德隆、Tesco、卡尔施泰特(Karstadt)也纷纷加入RFID技术的应用行列。一时间,一股研究RFID技术的热潮席卷全球,我国于2006年6月9日正式发布《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》,为中国RFID技术与产业的发展指明了方向。

      RFID射频识别技术,是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。

    RFID技术的智能超市构架方案

      从2003年开始实施RFID计划到现在,这项技术已经给沃尔玛在库存管理、销售管理和售后服务方面每年节约了近85亿美元的成本,而且其潜在的价值还没有被完全开发。其他的零售商巨头如Tesco、麦德隆、卡尔施泰特等,也紧跟沃尔玛之后,纷纷开始启动或者实施RFID计划,但目前还未宣布正式全面实施这项新技术。而国内的大超市如大润发、乐购、苏果等目前仍然使用条形码技术,并且没有开始计划实施RFID技术。他们的CEO对于这项新技术还不是很了解,大部分持谨慎的态度。本文在现有研究基础上给出了一种基于RFID技术的智能超市实现方案,为我国零售业实施RFID技术提供了参考。

      1智能超市的构想

      智能超市是融合射频识别技术、计算机通信网络、数据库管理技术于一体的现代化超市,具有运转效率高、风险成本低、管理科学先进、服务品质优良等优点。智能超市具有以下几个特点:

      1)方便顾客挑选商品

      智能超市配有购物车,购物车前方配有一个触摸屏式微型电脑,电脑中装有整个超市的电子地图。 当顾客需要挑选某种商品时,只需在触摸屏上点击该类商品,屏幕上就会出现该商品所在位置及到 达该区域的最佳路径,大大地方便了顾客。

      2)自助结帐

      如今的超市经常出现多人排队付款现象,特别是逢年过节,有些顾客甚至需要花费半小时以上排队 付款。随着智能超市的出现,您在付款时,只需要将所有商品放于智能购物车中,当您推着购物车 经过结帐区时,结帐区电脑扫描设备会自动识别购物车中的所有商品,并计算总价,由您刷卡自行 支付。

      3)防盗措施严密

      超市每件商品都贴上了对应的RFID电子标签,由于RFID射频信号能够穿透衣服等障碍物,所以可以 大大地减少超市商品的失窃现象。

      4)节省人力

      一方面智能超市可以实现商品自动导航、自助结帐等功能,而其防盗措施严密,所以整个超市可以节省大量的售货员;另一方面,由于智能超市的出现大大提高了顾客挑选商品和结帐的效率,所以使得整个超市顾客流动加快,人员会显得更加稀疏,保证了良好的公共环境。

      2智能超市的组成

      2.1电子标签

      电子标签是由无线通信IC和天线组成的一个射频电路,用树脂,纸,或者纺织品将其封装并进行印刷而成。它通过电磁波与解读器进行数据通信。标签中的IC具有存储功能,可以存储大量的商品信息。在智能超市中,电子标签分为两种,一种是有源电子标签,它粘贴在智能货架的某个位置,它可以主动向解读器发射射频信号,以便智能购物车上的电脑能准确发现该类商品的具体位置;一种是无源电子标签,它粘贴在各种商品表面,这类标签只能被动地在有效范围内被解读器读取,以便准确地产生商品价格和其他各类信息。电子标签中存储的信息具有长久有效、多重加密、与后台数据库保持同步等优点。解读器也可实现远近距离的无接触式读取电子标签,从而达到自动识别物体的目的。

      2.2解读器

      解读器分为手持式和固定式两种。手持式解读器被安装于智能购物车上,用于发现一切有源及无源RFID电子标签,为顾客提供方便。固定式解读器被固定于智能货架上,接收该货架上所有商品电子标签的信号,发现各类商品的售卖情况,并将数据及时反馈给后台服务器,以便超市工作人员及时补充缺少的货物,使整个超市运转更为流畅。

      2.3网络体系

      普通远距离解读器正常可靠读出的距离为8m,因此智能货架的尺寸必须使所有货物上粘贴的电子标签都处于解读器读取范围内。每台解读器都可与后台服务器进行无线通信,使超市管理系统随时掌握货物的销售情况,并根据某种商品的销售状况及时制定销售策略。后台服务器针对解读器反馈的信息,及时补充货架上缺少的商品。

      3智能超市的运转

      超市所有商品入库前都必须贴上各自唯一的RFID电子标签,并在检测区利用解读器读取所有商品的电子标签信息,存入后台服务器。在后台服务器上建立完善的数据库管理系统,随时了解各类商品的类型、名称和数量。该数据库随时接受智能货架上解读器的汇报,具有实时更新的功能

      所有商品会被统一有序地摆放在各自的智能货架上。每个智能货架上都会放置有源电子标签,主动向智能购物车上的解读器报告该类商品的具体位置,比如:水果,A区38号位置。

      所谓智能购物车,其实就是在传统购物车上进行改造,添加了一台微型触摸式平板电脑,该平板电脑是集阅读器模块、无线通信模块、触摸屏及ARM芯片为一体的嵌入式系统。顾客可以通过触摸屏随时询问商品的位置,了解商品的各类信息,挑选合适的商品进行预设,并前往购买。当顾客预先设置好所需购买各种的商品后,平板电脑上会出现商品的具体位置,并出现整个超市的电子地图,为顾客设计一条最合适的路径,指示顾客按路径前往购买。当购物车到达预设商品位置时,购物车会发出“滴滴”的提示音,提醒顾客已到达指定位置。当顾客购买完毕后,可以将购物车推至指定的结帐区。结帐区中心电脑一方面会利用解读器一次性读取购物车中所有商品RFID电子标签中的信息,得出总价,并让顾客挑选付款方式,如:现金支付,购物卡支付,银行卡支付等。另一方面,中心电脑通过无线接收设备与超市后台服务器通信,即使更新后台服务器上的数据库,以便超市管理人员即使了解整个超市的货物销售情况。

      此外,智能超市还拥有智能送货系统。该系统利用数据挖掘技术分析老顾客的购买习惯,并结合超市的各种促销活动,罗列有用信息,通过手机短信的形式提醒顾客。比如某一顾客经常在超市购买蓝月亮洗手液,那么超市中的蓝月亮洗手液出现促销打折活动时,智能送货系统会向该顾客的手机发送一条短消息:“尊敬的***顾客,您好:***超市蓝月亮洗手液现进行促销活动,原价为***元/瓶,现价为***元/瓶,请问您是否需要购买?如果需要请输入Y,并在后面加上您需要的数量,如1,2。”如顾客回复需要购买的短信,那么超市会在很短的时间内进行送货上门服务。

      4结束语

      如何将RFID技术应用于超市,构建智能型超市是目前零售业巨头正在关注的热点之一,通过实施智能超市计划,提升顾客体验,及时掌握商品流转的信息可以节约成本,大大提高销售利润。本文给出了一个可构建智能超市的解决方案,在技术方面对RFID系统的配置、智能货架和智能购物车的要求进行了说明,并且已经在超市的部分商品进行了试验,取得了良好的效果。然而从更多的角度考虑,该方案还需要进一步完善,有待于更多学者参与其中。

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