RFID技術在智能超市手機客戶端中的應用

王麗　邵敏敏　谷世達　孫巖

摘要：當前電子商務正在對傳統超市產生著不可忽視的影響，較于電子商務，傳統超市的主要劣勢在于查找商品和結賬過程耗時過長。本設計在超市商品入庫時為每一件商品貼上RFID標簽，通過設置在超市貨架和超市購物車上的RFID讀寫器來識別在貨架上或購物車內的標簽卡號，查詢數據庫得到貨架和購物車上的商品詳細信息，從而可以在顧客的智能手機上實現折扣商品推送、商品查詢、自助結賬等功能。

關鍵詞：物聯網；智能超市；RFID；自助結賬

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）03-0102-02

目前，不同類型不同規模的超市在消費者的日常生活中占據著重要地位，但飛速發展的電子商務對傳統的超市的發展產生了不可忽視的影響，電子商務相對于傳統超市而言，其優勢在于顧客在購買過程更加便捷——無需排隊結賬、可以快速查找所需商品；但由于物流運輸的延時，使得電子商務無法完全替代傳統超市消費，傳統超市如果能在解決排隊結賬和查找商品等問題上加以改進，就能更好地在與電子商務的競爭中獲得更多的客戶資源。

當前常見的超市商品流通過程主要通過人工逐個掃描商品上的條形碼標簽，再將條形碼對應的商品信息與數據庫中提前錄入的信息進行比對。流通過程中會消耗大量的人力和時間，尤其是商品的盤點過程，由于商品數量龐大，盤點過程會占用超市工作人員大量的時間和精力，也會因為人為的疏忽造成統計錯誤。

當前大部分超市都在向著大型化、正規化的方向不斷發展，伴隨著超市規模的增加，超市的信息量也快速增長，在這種情況下如果僅依靠傳統的商品管理方法，工作量將非常驚人。因此，建立一種能夠批量處理多個商品的管理方法，使商品流轉過程更加自動化、智能化，以提高超市的工作效率是非常重要的。

1 RFID技術及智能超市手機客戶端優勢

RFID技術（Radio Frequency Identification）即射頻識別技術，是一種可通過無線電信號識別相應目標或讀取相關數據的無線通信技術[1]。國外在研究RFID應用方面起步較早，主要使用在貨物識別，以Wal-Mart、UPS、Gillette等為代表的眾多企業已經開始全面使用RFID技術對業務系統進行改造，以提高企業的工作效率、管理水平，并為客戶提供各種增值服務。Wal-Mart在2005年就要求它的100家供應商使用RFID技術，每年可以節約成本約83.5億美元[2]。

國內百貨超市RFID技術的使用較少，目前京東商城已經使用RFID技術解決了倉儲管理的難題，并帶來了巨大的成功，但國內仍有大量的處于發展階段的中、小型百貨超市在為倉儲問題發愁。

除了倉儲問題，顧客的購物體驗對于超市而言同樣至關重要?，F如今在北京的多家物美大賣場和Wal-Mart（沃爾瑪）超市，上千個安裝在購物車上的超市導購終端已投入使用。該導購終端具有6寸的屏幕，是以一種單一方式不斷地顯示超市的促銷信息，因此來說功能較單一，缺少與顧客互動的過程，也會增加超市的運營成本。本設計中的智能超市手機客戶端，可以由顧客自行下載至自己所用的智能手機，通過超市內的無線局域網與顧客所推的購物車連接，將顧客購物車內的商品名稱和價格在客戶端上顯示給顧客，同時可以采用支付寶等途徑自助結賬。

2 智能超市系統設計

2.1系統整體設計思路

課題構建的智能超市是在超市商品入庫時為每件商品貼上RFID標簽，在超市貨架、購物車上增設RFID讀寫器及線圈。貨架上的讀寫器將讀取到的RFID卡號發送至服務器端，以進行貨物統計。針對顧客開發的智能超市手機客戶端是基于安卓系統的手機APP，顧客可以從超市掃描二維碼下載安裝該應用軟件，并通過超市局域網與自己所推的購物車進行網絡連接，從而獲取購物車上的RFID讀寫器發送的數據，得到購物車內的商品信息，也可以隨時隨地連接互聯網獲取超市的促銷信息，因此較于傳統超市可以節約大量成本，也使超市購物過程可以更加多樣化與便捷化。智能超市系統框圖如圖1所示。

系統要實現的具體功能有：折扣商品推送、商品查詢、自助結賬等。

1） 折扣商品推送設計思路

當前普通超市的折扣宣傳方式一般為向顧客發送紙質傳單的形式，這種紙質傳單可能會被顧客隨手丟棄，且浪費過多的紙張，本設計中的折扣商品推送功能，可以使超市管理員定期通過推送的方式將折扣信息發送至顧客的手機APP，顧客可以隨時查閱手機，得到超市近期的活動詳情，從而達到超市的宣傳目的。此方法較于紙質傳單，更加節約超市的人力物力成本，也使顧客能夠隨時隨地查閱。

2） 商品查詢設計思路

當前普通超市的購物過程一般為顧客在超市內依據超市懸掛的指示牌來找到某一類商品所在的區域，再從該區域內找尋自己所需商品。如果顧客對該超市不夠熟悉，則可能會在找尋商品過程中耗費過多時間。本設計的具體思路為，顧客可在手機APP中的商品查詢界面的搜索框內輸入想要購買的商品名稱，手機APP通過無線網絡查詢服務器內的數據庫，得到該商品所在的區域、所在貨架編號及具體層號、剩余商品數目、價格、生產日期等信息。顧客將對該商品有一個初步的了解，并根據APP中的超市平面圖，快速找到該區域，并根據貨架上標識的編號找到該商品。由于商品所在貨架的具體信息是由智能貨架自動上傳至服務器，因此，即便有個別商品被顧客隨手放在了其他區域，其他顧客也能夠快速找到該商品。

3） 自助結賬設計思路

當前超市的結賬方式一般為在出口設置收銀臺，通過人工逐個掃取條形碼，顧客采用現金或刷卡形式結賬，當遇到購物高峰期時，結賬通道經常會有大量顧客排隊，浪費了顧客的寶貴時間，也給顧客的購物體驗帶來了不利的影響。本設計中的自主結賬設計，可以自動讀取到顧客購物車內的商品詳情，并能顯示出總價格，顧客點擊“結賬”按鈕后，將通過支付寶的形式進行付款，付款成功后，購物車內的所有已結賬商品都將在數據庫中被刪除，此時顧客再通過門禁通道時，將不會報警，顧客可以帶著已付款的商品自行離開。此設計的優勢在于顧客可以在超市內的任意位置自助結賬，且無需掃碼，在購物高峰期時，無需排隊，付款成功即可順利通過門禁通道。

2.2系統硬件設計

系統的硬件結構包括：電子標簽、RFID讀寫器、無線通信模塊。

1） 電子標簽

電子標簽是射頻識別技術中存儲可識別數據的電子裝置，存儲在電子標簽中的數據可由讀寫器進行非接觸式讀寫[3]，本設計中使用的電子標簽為無源只讀標簽，讀寫器讀取標簽的卡號發送給服務器，通過查詢數據庫即可獲得該標簽對應的商品信息。

2） RFID讀寫器

RFID讀寫器的主要功能是與電子標簽進行雙向數據通信——讀取電子標簽中的信息或按照計算機的指令對電子標簽中的信息進行改寫[3]。在本設計中，讀寫器的主要功能是讀取電子標簽的卡號，并將卡號通過無線通信模塊發送給服務器。

3） 無線通信模塊

設計中采用wifi模塊構建無線局域網以實現RFID讀寫器與服務器之間的通信，服務器與顧客使用的智能手機，也通過無線局域網的形式進行數據交換。

2.3系統軟件設計

本系統的軟件設計包括兩個部分：服務器端和手機客戶端。服務器端供超市管理人員使用，主要功能為實現商品信息的管理和廣告推送等功能；手機客戶端的主要功能有折扣信息查看，商品信息搜索，超市平面圖和智能購物車等。

其中服務器端采用傳統的B/S結構，使用HTML界面描述語言實現程序界面。在服務端里，可以實現界面呈現邏輯、數據訪問層等功能。服務端可以從數據訪問層獲得數據，通過界面邏輯程序展現出來，并實現對數據的約束，通過數據層傳輸到數據庫。手機客戶端通過與服務器端進行數據交換，實現所需功能，手機客戶端的程序流程如圖2所示。

3 結論

本文主要針對大型超市低效的結賬方式進行改進，通過采用RFID技術，設計出可以讀取商品信息的智能貨架和智能購物車，對商品上的RFID卡號信息進行非接觸式批量識別，并將卡號信息發送給服務器進行相應的處理?？梢詫崿F帶有RFID標簽的超市商品在智能手機上的自主查詢和自助結賬，同時還有折扣商品推送功能，有助于提高超市對顧客的吸引力，同時方便、智能、人性化的購物環境，新奇的購物方式，很容易受到廣大顧客的青睞。

參考文獻：

[1] 馮靜.RFID技術介紹及應用分析[J].科技致富向導，2013（5）：229-229.

[2] 董淑華. RFID技術及其在物流中的應用[J]. 物流工程與管理， 2012 （7）： 50-53.

[3] 唐志凌，劉旭飛. 射頻識別（RFID）應用技術[M]. 北京：機械工業出版社，2014.

[4] 劉云浩. 物聯網導論[M]. 北京：科學出版社，2013.