新型便攜式智能購(gòu)物車(chē)設(shè)計(jì)

引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，人們的消費(fèi)水平日益提高， 超市作為人們?nèi)粘Ｉ畹谋厝?chǎng)所日漸繁華。然而，人們?cè)诔匈?gòu)物中排隊(duì)支付及尋找商品花費(fèi)的時(shí)間較多。為了解決顧客購(gòu)物過(guò)程中排隊(duì)付款擁堵的問(wèn)題，設(shè)計(jì)便攜式智能購(gòu)物車(chē)，該購(gòu)物車(chē)集結(jié)快速結(jié)賬、迅速尋找所購(gòu)買(mǎi)商品等功能， 使人們享受快捷溫馨的購(gòu)物體驗(yàn)[1]。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)曾提出基于 RFID 技術(shù)的智能購(gòu)物車(chē)，但是由于電子標(biāo)簽的成本過(guò)高，并不適宜在市場(chǎng)上廣泛投入使用 [2]。2008 年，微軟公司推出了一種帶有電子操作系統(tǒng)的購(gòu)物車(chē)， 該購(gòu)物車(chē)不但能夠幫助顧客計(jì)算出所選購(gòu)商品的價(jià)格，還可在購(gòu)物過(guò)程中向顧客提供商品的相關(guān)信息 [3]。2011 年，韓國(guó)SK Telecom 公司推出了一種智能推車(chē)，顧客可在購(gòu)物之前準(zhǔn)備好購(gòu)物清單，并在購(gòu)物時(shí)將購(gòu)物清單導(dǎo)入智能推車(chē)，由智能推車(chē)引導(dǎo)顧客購(gòu)物 [4]。然而，這些智能購(gòu)物車(chē)仍然具有較多局限性，并不能完全實(shí)現(xiàn)自助便捷式購(gòu)物。

1 總體設(shè)計(jì)方案

本文設(shè)計(jì)一個(gè)以傳統(tǒng)購(gòu)物車(chē)為載體，搭載軟硬件系統(tǒng)的新型智能購(gòu)物車(chē)。該購(gòu)物車(chē)完成智能顯示屏界面初始化后，自動(dòng)顯示超市近期的打折信息，顧客可通過(guò)智能顯示屏查找所需商品的位置并生成路線(xiàn) ；當(dāng)顧客將所選商品放入購(gòu)物車(chē)時(shí)，智能顯示屏顯示該商品信息，并計(jì)入購(gòu)物車(chē)賬單。顧客離開(kāi)超市時(shí)，上位機(jī)核實(shí)顧客收付款情況，并打印小票供顧客取用 [5]。智能購(gòu)物車(chē)整體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。智能購(gòu)物車(chē)的主要組成部分為 ：集中央處理器與液晶顯示屏于一體的智能顯示屏模塊、條碼掃描系統(tǒng)、壓力傳感器 模塊、上位機(jī)結(jié)算模塊。智能顯示屏主要顯示顧客選擇的商 品信息及收付款二維碼 ；條碼掃描系統(tǒng)主要采集顧客所選商品，并與超市信息庫(kù)進(jìn)行匹配，發(fā)送至智能顯示屏顯示 ；壓 力傳感器模塊主要檢測(cè)顧客所選商品是否正確放入或取出 ； 上位機(jī)結(jié)算模塊主要核實(shí)顧客收付款情況，并打印小票。

2 硬件部分

智能購(gòu)物車(chē)硬件原理如圖 2 所示。

2.1 智能顯示屏

為了方便顧客了解所選購(gòu)商品的價(jià)格、生產(chǎn)日期等信息，設(shè)置可視化 LED 智能液晶屏模塊 [6]。該模塊分為兩部分 ：一部分位于車(chē)把手上方，顧客購(gòu)買(mǎi)的商品通過(guò)條碼掃描系統(tǒng)掃描后，商品的價(jià)格與數(shù)目依次顯示在 LED 液晶屏上，供顧客查看 ；另一部分位于車(chē)身中部，顯示顧客結(jié)算后消費(fèi)信息的二維碼，供上位機(jī)結(jié)算系統(tǒng)掃描信息、核對(duì)賬單。該模塊具備良好的擴(kuò)展功能，可支持條碼掃描、自助結(jié)算、查看商品信息等各類(lèi)功能，給人們提供更加智能化、便捷的購(gòu)物體驗(yàn)。

2.2 條碼掃描系統(tǒng)

顧客使用條碼掃描系統(tǒng)掃描商品后，條碼掃描系統(tǒng)采集商品信息傳輸至中央處理器，中央處理器將此信息與超市數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配，找出與此信息相應(yīng)的商品，從而在液晶顯示屏上呈現(xiàn)該商品信息以供顧客查看。當(dāng)商品被第一次掃描時(shí)， 產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，中央處理器接收后記為 0，記該商品為加入購(gòu)物車(chē)狀態(tài) ；當(dāng)商品再一次被掃描時(shí)，再次產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，中央處理器接收后記為 1，記該商品為移出購(gòu)物車(chē)狀態(tài)，依次類(lèi)推。商品的放入、取出信號(hào)主要包含商品質(zhì)量等 [7]，條碼掃描系統(tǒng)工作原理如圖 3 所示。

2.3  壓力傳感器系統(tǒng)

將壓力傳感器安裝在購(gòu)物車(chē)車(chē)廂底端，并與報(bào)警器連接。當(dāng)顧客將選好的商品放入購(gòu)物車(chē)時(shí)，由于商品質(zhì)量的不同， 購(gòu)物車(chē)底部壓力傳感器發(fā)送至中央處理器不同的電信號(hào)，通過(guò) A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并與條碼掃描系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。若兩者相等，則智能顯示屏將相應(yīng)的商品加入購(gòu)物車(chē)計(jì)件 ；否則，顯示屏不計(jì)件。若顧客在未掃碼的情況下將物品放入購(gòu)物車(chē)，則壓力傳感器發(fā)送的信號(hào)無(wú)法與條碼掃描系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，中央處理器連接的警報(bào)器報(bào)警，提示顧客掃碼，以此防止漏掃， 從而達(dá)到防盜的效果。同理，當(dāng)顧客放棄選中商品時(shí)，也應(yīng)掃碼以將商品移出購(gòu)物車(chē)，達(dá)到避免多掃的效果 [8]。

2.4 上位機(jī)結(jié)算處理系統(tǒng)

顧客最后結(jié)算后，智能顯示屏終端將顧客的消費(fèi)信息傳到超市上位機(jī)上，同時(shí)購(gòu)物車(chē)車(chē)身上的電子顯示屏顯示具有消費(fèi)信息的二維碼，紅外條碼系統(tǒng)（在出口處狹長(zhǎng)的通道處且與電子顯示屏位置水平）掃描的信息與上位機(jī)信息相同時(shí)， 方才允許顧客通過(guò)，并在出口處打印小票供用戶(hù)使用。上位機(jī)結(jié)算模塊主要核實(shí)顧客收付款情況，并打印小票。

3 軟件系統(tǒng)

軟件設(shè)計(jì)流程如圖 4 所示，智能購(gòu)物車(chē)的軟件部分主要包括系統(tǒng)界面初始化程序、購(gòu)物界面程序、條碼識(shí)別程序、數(shù)據(jù)庫(kù)匹配查詢(xún)程序等模塊 [9]。顧客打開(kāi)智能顯示屏主菜單后，主要有折扣內(nèi)容、查詢(xún)商品位置及條碼掃描系統(tǒng)三個(gè)板塊。當(dāng)顧客將商品條形碼對(duì)準(zhǔn)條碼掃描系統(tǒng)時(shí)，條碼掃描器采集顧客所選商品并與超市信息庫(kù)進(jìn)行匹配，發(fā)送至智能顯示屏顯示該商品信息。同時(shí)，壓力傳感器系統(tǒng)可高效保護(hù)超市的利益不受損害。當(dāng)顧客需要付款時(shí)，點(diǎn)擊結(jié)算賬單即可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單快捷的一鍵式交賬 [10]。上位機(jī)核對(duì)購(gòu)物信息，打印小票。整個(gè)購(gòu)物過(guò)程清晰、簡(jiǎn)單易懂，從而緩解超市購(gòu)物壓力，提高顧客購(gòu)物幸福感 [11]。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文提出一種新型便攜式超市智能購(gòu)物車(chē)，未來(lái)還可增加支持人臉識(shí)別付款、智能介紹超市產(chǎn)品及必要信息、購(gòu)物車(chē)跟隨消費(fèi)者移動(dòng)等功能，使購(gòu)物變成一種享受，并給超市帶來(lái)可觀收益。