王丽　邵敏敏　谷世达　孙岩

摘要：当前电子商务正在对传统超市产生着不可忽视的影响，较于电子商务，传统超市的主要劣势在于查找商品和结账过程耗时过长。本设计在超市商品入库时为每一件商品贴上RFID标签，通过设置在超市货架和超市购物车上的RFID读写器来识别在货架上或购物车内的标签卡号，查询数据库得到货架和购物车上的商品详细信息，从而可以在顾客的智能手机上实现折扣商品推送、商品查询、自助结账等功能。

关键词：物联网；智能超市；RFID；自助结账

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）03-0102-02

目前，不同类型不同规模的超市在消费者的日常生活中占据着重要地位，但飞速发展的电子商务对传统的超市的发展产生了不可忽视的影响，电子商务相对于传统超市而言，其优势在于顾客在购买过程更加便捷——无需排队结账、可以快速查找所需商品；但由于物流运输的延时，使得电子商务无法完全替代传统超市消费，传统超市如果能在解决排队结账和查找商品等问题上加以改进，就能更好地在与电子商务的竞争中获得更多的客户资源。

当前常见的超市商品流通过程主要通过人工逐个扫描商品上的条形码标签，再将条形码对应的商品信息与数据库中提前录入的信息进行比对。流通过程中会消耗大量的人力和时间，尤其是商品的盘点过程，由于商品数量庞大，盘点过程会占用超市工作人员大量的时间和精力，也会因为人为的疏忽造成统计错误。

当前大部分超市都在向着大型化、正规化的方向不断发展，伴随着超市规模的增加，超市的信息量也快速增长，在这种情况下如果仅依靠传统的商品管理方法，工作量将非常惊人。因此，建立一种能够批量处理多个商品的管理方法，使商品流转过程更加自动化、智能化，以提高超市的工作效率是非常重要的。

1 RFID技术及智能超市手机客户端优势

RFID技术（Radio Frequency Identification）即射频识别技术，是一种可通过无线电信号识别相应目标或读取相关数据的无线通信技术[1]。国外在研究RFID应用方面起步较早，主要使用在货物识别，以Wal-Mart、UPS、Gillette等为代表的众多企业已经开始全面使用RFID技术对业务系统进行改造，以提高企业的工作效率、管理水平，并为客户提供各种增值服务。Wal-Mart在2005年就要求它的100家供应商使用RFID技术，每年可以节约成本约83.5亿美元[2]。

国内百货超市RFID技术的使用较少，目前京东商城已经使用RFID技术解决了仓储管理的难题，并带来了巨大的成功，但国内仍有大量的处于发展阶段的中、小型百货超市在为仓储问题发愁。

除了仓储问题，顾客的购物体验对于超市而言同样至关重要。现如今在北京的多家物美大卖场和Wal-Mart（沃尔玛）超市，上千个安装在购物车上的超市导购终端已投入使用。该导购终端具有6寸的屏幕，是以一种单一方式不断地显示超市的促销信息，因此来说功能较单一，缺少与顾客互动的过程，也会增加超市的运营成本。本设计中的智能超市手机客户端，可以由顾客自行下载至自己所用的智能手机，通过超市内的无线局域网与顾客所推的购物车连接，将顾客购物车内的商品名称和价格在客户端上显示给顾客，同时可以采用支付宝等途径自助结账。

2 智能超市系统设计

2.1系统整体设计思路

课题构建的智能超市是在超市商品入库时为每件商品贴上RFID标签，在超市货架、购物车上增设RFID读写器及线圈。货架上的读写器将读取到的RFID卡号发送至服务器端，以进行货物统计。针对顾客开发的智能超市手机客户端是基于安卓系统的手机APP，顾客可以从超市扫描二维码下载安装该应用软件，并通过超市局域网与自己所推的购物车进行网络连接，从而获取购物车上的RFID读写器发送的数据，得到购物车内的商品信息，也可以随时随地连接互联网获取超市的促销信息，因此较于传统超市可以节约大量成本，也使超市购物过程可以更加多样化与便捷化。智能超市系统框图如图1所示。

系统要实现的具体功能有：折扣商品推送、商品查询、自助结账等。

1） 折扣商品推送设计思路

当前普通超市的折扣宣传方式一般为向顾客发送纸质传单的形式，这种纸质传单可能会被顾客随手丢弃，且浪费过多的纸张，本设计中的折扣商品推送功能，可以使超市管理员定期通过推送的方式将折扣信息发送至顾客的手机APP，顾客可以随时查阅手机，得到超市近期的活动详情，从而达到超市的宣传目的。此方法较于纸质传单，更加节约超市的人力物力成本，也使顾客能够随时随地查阅。

2） 商品查询设计思路

当前普通超市的购物过程一般为顾客在超市内依据超市悬挂的指示牌来找到某一类商品所在的区域，再从该区域内找寻自己所需商品。如果顾客对该超市不够熟悉，则可能会在找寻商品过程中耗费过多时间。本设计的具体思路为，顾客可在手机APP中的商品查询界面的搜索框内输入想要购买的商品名称，手机APP通过无线网络查询服务器内的数据库，得到该商品所在的区域、所在货架编号及具体层号、剩余商品数目、价格、生产日期等信息。顾客将对该商品有一个初步的了解，并根据APP中的超市平面图，快速找到该区域，并根据货架上标识的编号找到该商品。由于商品所在货架的具体信息是由智能货架自动上传至服务器，因此，即便有个别商品被顾客随手放在了其他区域，其他顾客也能够快速找到该商品。

3） 自助结账设计思路

当前超市的结账方式一般为在出口设置收银台，通过人工逐个扫取条形码，顾客采用现金或刷卡形式结账，当遇到购物高峰期时，结账通道经常会有大量顾客排队，浪费了顾客的宝贵时间，也给顾客的购物体验带来了不利的影响。本设计中的自主结账设计，可以自动读取到顾客购物车内的商品详情，并能显示出总价格，顾客点击“结账”按钮后，将通过支付宝的形式进行付款，付款成功后，购物车内的所有已结账商品都将在数据库中被删除，此时顾客再通过门禁通道时，将不会报警，顾客可以带着已付款的商品自行离开。此设计的优势在于顾客可以在超市内的任意位置自助结账，且无需扫码，在购物高峰期时，无需排队，付款成功即可顺利通过门禁通道。

2.2系统硬件设计

系统的硬件结构包括：电子标签、RFID读写器、无线通信模块。

1） 电子标签

电子标签是射频识别技术中存储可识别数据的电子装置，存储在电子标签中的数据可由读写器进行非接触式读写[3]，本设计中使用的电子标签为无源只读标签，读写器读取标签的卡号发送给服务器，通过查询数据库即可获得该标签对应的商品信息。

2） RFID读写器

RFID读写器的主要功能是与电子标签进行双向数据通信——读取电子标签中的信息或按照计算机的指令对电子标签中的信息进行改写[3]。在本设计中，读写器的主要功能是读取电子标签的卡号，并将卡号通过无线通信模块发送给服务器。

3） 无线通信模块

设计中采用wifi模块构建无线局域网以实现RFID读写器与服务器之间的通信，服务器与顾客使用的智能手机，也通过无线局域网的形式进行数据交换。

2.3系统软件设计

本系统的软件设计包括两个部分：服务器端和手机客户端。服务器端供超市管理人员使用，主要功能为实现商品信息的管理和广告推送等功能；手机客户端的主要功能有折扣信息查看，商品信息搜索，超市平面图和智能购物车等。

其中服务器端采用传统的B/S结构，使用HTML界面描述语言实现程序界面。在服务端里，可以实现界面呈现逻辑、数据访问层等功能。服务端可以从数据访问层获得数据，通过界面逻辑程序展现出来，并实现对数据的约束，通过数据层传输到数据库。手机客户端通过与服务器端进行数据交换，实现所需功能，手机客户端的程序流程如图2所示。

3 结论

本文主要针对大型超市低效的结账方式进行改进，通过采用RFID技术，设计出可以读取商品信息的智能货架和智能购物车，对商品上的RFID卡号信息进行非接触式批量识别，并将卡号信息发送给服务器进行相应的处理。可以实现带有RFID标签的超市商品在智能手机上的自主查询和自助结账，同时还有折扣商品推送功能，有助于提高超市对顾客的吸引力，同时方便、智能、人性化的购物环境，新奇的购物方式，很容易受到广大顾客的青睐。

参考文献：

[1] 冯静.RFID技术介绍及应用分析[J].科技致富向导，2013（5）：229-229.

[2] 董淑华. RFID技术及其在物流中的应用[J]. 物流工程与管理， 2012 （7）： 50-53.

[3] 唐志凌，刘旭飞. 射频识别（RFID）应用技术[M]. 北京：机械工业出版社，2014.

[4] 刘云浩. 物联网导论[M]. 北京：科学出版社，2013.