摘要：在物联网快速发展的背景下，我们经调查了解到，超市内使用传统的结账方式会花费顾客大量的时间与精力，进而影响超市的服务质量。为改变这一现象，我们对传统超市购物车进行了升级优化，使其变为超市“智能收银员”，以达到随买随结账、提高超市结账效率、优化购物体验的目的，带给消费者更加轻松愉悦的购物体验。
关键词：智能 超市购物车 设计与应用
随着消费水平的提高，超市购物者日趋增加，排“长龙”队付款的现象日趋明显。这将导致超市的客流量减少，最终影响超市的长远发展。为改变这一现状并为消费者带来更加轻松愉悦的购物体验，本项目通过在普通超市购物车上安装移动智能终端机以及压力传感器等来满足顾客随买随扫码、微信或支付宝等网上支付的需求，以及实现超市防盗的功能。此超市智能购物车操作简单，方便快捷，能够有效地提高超市的结帐效率，使超市和消费者达到共赢。
多功能购物车的研究目的:
为了适应新时代的“快”潮流，紧跟社会发展需求，超市里面的普通购物车已经渐渐地满足不了人们生活的“快”节奏。普通购物车排队结账耗时长的问题已经严重影响到顾客的购物心情，进而影响超市的营业额。为此，我们团队研究了新型购物车，它可以大大缩短顾客的购物时间，方便快捷的帮助顾客了解到商品的各种信息，厂家、生产地址、生产日期保质期以及配料等详细的信息，这样就不但顾客方便，也可以减少劳动力给公司省下一大笔开销，同时提高超市的人流量，进而增大营业额。
市面上智能购物分几种：
1.1最先是IBM开发的智能购物车，在美国与超市 Stop & Shop 合作，在好几个营业点进行推广，消费者对该购物车的接受程度比较高。
该购物车上装有平板电脑，使用室内定位技术，用户在超市可查看所在位置，查看附近的促销活动，甚至可以边推车边刷卡购物。不过超市前几年使用摩托罗拉公司开发的EasyShopper取代IBM的推车。
1.2摩托罗拉的EasyShopper是手持型装置，上面装有小小的屏幕，结实耐用。用户可用该装置扫描商品的条码，从而获取该商品的信息。用户也可选择查看附近的促销产品。功能与IBM的类似，被认为不那么具有侵略性，毕竟不是每个用户都喜欢被监视。
1.3微软推出的MediaCart智能推车。该推车2008年曾在新加坡试点，目前没有进一步消息。MediaCart功能基本与IBM的推车类似，不过显得有些笨重。室内定位技术采用RFID。用户可事先在超市网站上建立购物清单。
1.4韩国SK Telecom今年7月在上海超市试点推出智能推车，市面反映良好，接着该公司10月初在韩国超市E-Mart试点推出智能推车。这里与前者不同之处在于，用户可在智能手机上安装程序，事先创建购物清单，抵达超市后，将购物清单同步至手推车上。
采用以上设置的零售公司需大规模购买这些设置，相信是很大一笔投资。
随着智能手机的普及，现在市面上出现越来越多的条形码扫描程序，如ShopSavvy等。如，用户持智能手机进入沃尔玛超市，扫描每一种商品的条形码，输入商品信息和价格，这些信息将被上传到统一的数据中心，其他用户可根据现有的价格进行比价。
将来智能购物车的技术特点:
智能购物车是针对大型超市和消费者的需求进行研发。经过团队对以往的购物车研究和对现在超市需求调查。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总结了几点智能购物车应具备的功能特点和对相关技术探讨。
2.1 智能购物车最基本的功能：自动跟随
智能购物车的自动跟随是基本的功能，也是最重要的功能。智能购物车会“形影不离”，不但可以方便残疾人和老人等购物，而且让顾客不必一边购物一边推着沉重的购物车，而是更专心投入购物，更享受购物带来的乐趣。
自动跟随的智能购物车，如果放入到大型超市的复杂环境，就得综合考虑各种问题：首先得解决实时与主人保持通信，其次不能把主人跟丢，最后记住主人行走路线，跟随过程对人和其他购物车等避障。
智能购物车为了更加灵活，采用四轮驱动，在如何驱动方便相对简单，困难在于如何通过算法来实现自动跟随，解决上述的问题。Whlole Food公司利用Kinect探测主人位置，进行跟随行驶。对此进一步研究，首先得对超市建立模型，通过利用可穿戴设备进行通信，这不但有利于购物车与主人的通信，而起有利于区别周围的非主人和其他购物车，方便做出行动预判。通过可穿戴设备记录的移动轨迹，购物车进行跟随。避障方面，由于超市的货架之间的过道狭小，所以购物车要精确知道周围物体的具体位置，做出判断，行走下一步。
2.2 定位导航
在大型超市中，商品种类繁多，假如对超市不熟悉，在没有服务员的帮助下，找一件商品，就显得非常困难。商品定位就显得非常重要，如果在购物车显示屏上，输入物品，购物车便导航到商品位置。另外利用定位导航，顾客在购物车屏幕上列好购物清单后，购物车计算最佳购物路线。
对于商品定位，可以通过建模和建立数据库解决。难点在于导航系统。室内导航由于缺少GPS导航，一切都显得非常困难。有学者提出可以通过Wi-Fi来定位。Wi-Fi信号强度随着距离变大而在衰减。建立多个衰减模型和三边定位来定位导航。如果一个环节出错，整个系统便无法运作。也有人提出基于Wi-Fi指纹定位：在A检测到路由器12345的信号强度是abcde，而在位置B信号强度是另外的值，建立大数据库，利用余弦相似度导航。还有人提出利于Wi-Fi信号加GPS导航。但是都还处于研发阶段，技术还未达到室内导航的精确度。
2.3 显示购物清单 ，显示商品的信息，计算商品价格
顾客在家或者在超市，列好的购物清单后，同步到购物车上，每购选一件商品后，购物车提示完成一件商品选购，以免顾客漏买商品。在购物车上显示商品的各种信息。比如商品的生产日期和有效期等，还可以进行同类商品的对比，方便顾客选择适合自己商品。购物车上加入扫描枪，通过扫码识别物品，自动计算商品价格。在避免漏刷商品方面，超市收银员在收费平台上称重设备，把购物车上的商品重量与标准重量对比，通过对比是否在在误差范围内经行判断。
2.4 为消费者提供有针对性的广告
商家非常看中这点，同时也方便顾客对超市的实时信息掌握。对于讨厌广告的顾客可以一键屏蔽。在智能购物车上，利用软件为消费者提供针对性的广告。比如把每次我们购物的东西记录下来，通过大数据分析顾客将要购买什么，而进行投送。比如顾客购买了婴儿奶粉，购物车变推送婴儿的产品，比如尿裤等。当超市有促销活动，也可以在上面进行投放各种促销信息，为消费者提供更多讯息。
3.市场应用和商业价值
对智能购物车的研发，得投入巨大的资金，对于技术要求也非常高，刚刚研发阶段的产品成本非常高，但是如果形成产业链，产品便会降下来。正因为智能购物车还未普及，所以市场前景是巨大的。大型超市可能刚刚开始是无法接受对自身购物车升级，因为一辆普通的购物车是250左右，而一辆智能购物车，可能得花上2000元，价格比原来的的翻了10倍左右。但从另外一个角度看，智能购物车是在为超市省钱。假如投入使用智能购物车后，超市的服务员可以减少四分之三，那么，将为超市节省了这四分之三的员工雇佣费。假如每使用一次购物车，有偿收取一块钱的服务费。那么这购物车的成本和维护费，都可以得到保障。这样不仅提高了超市的服务水平，而且带给了顾客的全新地购物体验。
论文作者:陈浩,康宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/26
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