基于移动互联网的超市自助收银系统的设计
2018-07-23江汉大学物理与信息工程学院戢鹏飞江立超
江汉大学物理与信息工程学院 黄 荣 秦 工 戢鹏飞 曹 聪 胥 辰 江立超
引言
如今互联网的发展带动着消费者的支付手段不断发展,但是超市收银模式仍旧单一。为了更好利用互联网技术适应当今快速的生活方式,为消费者提供更加自助的收银方式,通过市场调查,分析超市人工收银的利弊。每个大型超市人工收银通道虽然多,但是速度缓慢,在人流量集中和购物量大的时间段,平均每个人排队时间高达10分钟,消费者在排队过程中容易焦躁,影响购物心情。利用互联网的技术、思维和方法,设计出一套超市自助收银系统,旨在为消费者提供精细服务。该系统凭借其独特的优势,不仅能改善超市收银情况还能带动人员就业,而且能给消费者提供极大地便利。
目前的超市自助收银系统的推出主要针对购买少件物品的顾客,通过我们系统的不断更新,方案不断优化发展,相信在不久的将来,本系统将能够达到付款与消磁同步进行,并能针对大量商品用户,采取更加方便的消磁措施。顾客付完账即可直接用生成的二维码扫码开门离开超市,达到无人收银的目的,很大程度上提高了消费者付款效率。这一步若得以实现,智能化的超市自助收银系统将替代人工收银,这是社会经济与科技相结合发展的必然趋势,为消费者购买商品提供更人性化的服务。
1.自助收银系统的硬件设计与实现
顾客利用自助收银系统购买商品,需经历进门前扫二维码下载APP、注册登录、挑选商品、扫描商品条形码自助付款、打印小票等过程。根据超市自助收银系统的功能需求,本系统采用STM32F1系列的32位ARM微控制器,该系列芯片是意法半导体(ST)公司出品,其内核是Cortex-M3。整个超市自助收银系统的硬件总体设计框如图1所示。利用该片内的256K的Flash和RAM分别实现控制程序和上万个商品的PLU信息的储存,控制ESP8266 wifi模块进行与服务器之间的无线通讯以及TFT彩屏显示。利用RS232串口外接打印机和内置连续热敏打印机接口,利用PS2接口连续扫描枪等。
图1 硬件框架图
2.系统功能和总体架构
按照超市自助收银系统的功能需求及软件的特点,本收银系统划分为6个功能模块,每个模块有多个子模块,详细如下:
(1)WIFI模块
STM单片机控制WIFI模块与服务器进行通信,获取订单信息状态,判断是否给打印机发送指令。
(2)串口通信模块
串口通信(USART)模块是连接PC 端和STM32单片机的通信模块,USART 是一个双向收发模块,效率高,操作简单可以实现双向通信.本系统通过使用 PL2303 使得打印机与STM32F103zet6单片机以及WIFI模块通信成为可能。
(3)键盘扫描模块
由于系统需要通过按键控制一些变量,为了较少 I/O 的占用,因此选用了4*4键盘的设计。
(4)液晶显示模块
为了构建友好的人机交互界面,用 TFT 彩屏作为系统的显示模块。选用的 3.2 寸 TFT 彩屏的分辨率为 320*240,可以满足常见的各种 UI 界面的设计,使用 ILI9325 作为液晶屏的控制芯片。
(5)热敏打印机模块
本系统采用ARM公司最新的Cortex-M3内核的STM32为核心控制芯片,通过WIFI模块与服务器API接口通信,获取服务器后台数据库信息,当接收到消费者订单信息,STM32将会发送指令给热敏打印机,打印机会自动打印出购物小票。
(6)基础数据模块
基础数据模块包含部门的管理、商品分组管理、商品类别的管理、商品PLU的管理、商品批量添加和更新管理、商品折扣的管理、会员管理和商品库存管理等。
3.系统的关键功能及实现
3.1 商品管理的实现
商品管理包含商品名、商品编码和商品价格等基本信息的保存修改操作,她是超市自助收银系统的基础。对于小型连锁超市、中小型商场、和大型购物超市,商品管理是一个繁重而复杂的任务。用户需要将所有商品的条形码和商品照片录入到超市自助收银系统中。
图2 商品管理数据表
3.1.1 商品表的设计
商品表是整个超市自助收银系统设计的核心与基础。通过整理实际销售的业务,分析各个模块之间所存储的数据,从而设计出对应的商品表。本系统利用 My SQL搭建了数据库系统,并通过 My SQL-Front 软件对数据库进行界面化管理。本文先对车位预约过程中需涉及的数据进行分析归类;再按照不同类别分别建立多个表格;接着绘制E-R 图并建立属性表格;最后利用 MySQL-Front 及数据库语言完成各数据表项目的建立根据超市自助收银系统的需求,设计的商品管理的数据表如图2。
3.1.2 表现层设计
商品信息界面采用LinearLayout布局,里面包含ScrollView支持垂直滚动。使用Tablelayout类以表格的形式对空间进行管理,有多个行和列,每一行为一个TableRow对象,在TableRow下根据需要添加子控件标签或输入框或单选框下拉框作为列,默认情况下,每个子空间占据一列。
3.1.3 商品批量增加与更新
针对超市自助收银系统的商品品种较多的问题,系统设计了商品的品量增加和更新的功能,利用常用的.txt文件保存商品的基本信息,包含商品的条形码、类别、名称、价格;同时将商品的图片命名为相应的PLU编码图片,如商品A的PLU编码为20180509则其图片名称为20180509.jpg;把商品信息和相应的图片存放在目录下,通过wifi模块连接服务器,把商品信息同步到系统的商品数据目录下,就可以实现自动导入和更新数据。
3.2 APP自助收银功能的实现
3.2.1 APP界面的调试
本文选用 java 语言并以 eclipse 作为项目开发平台进行预约 App的编程设计。在 eclipse 平台内创建App 项目并完成各项功能编程后,android 平台App 的运行、调试及开发。具体调试如图3所示。
图3 开发调试界面
3.2.2 收银功能的设计
收银功能是本系统的核心功能。打开手机APP,扫描商品条形码,STM32F103对条形码数据进行处理,通过ESP8266wifi模块发送到服务器端,手机APP的购物车里会出现扫描过的商品,使用者将想要买的商品选中,进行付款,即可达到收银功能。
4.系统的测试与分析
4.1 模块响应效果测试
由于超市自助收银系统是利用STM32控制ESP8266wifi模块,与服务器之间进行无线网通讯,所以响应时间会有所延迟,商品批量刷新表和手机APP购物车刷新情况也可能会出现延迟现象,所以,笔者对超市自助收银系统进行了响应时间测试。每个操作分别在100、1000、10000个商品分别进行30次的操作,取其平均响应时间,结果见表1。
从测试结果可知,由于响应过程需要外部串口通信,所以当批量商品进行刷新时,响应时间较长,但总体上满足超市收银系统操作响应时间不超过1s的要求。
表1 测试结果表
4.2 系统实际效果测试
消费者在手机上下载APP,进行用户注册和登陆后,会进入商品界面,如图4所示,消费者可以方便的看到自己想买的商品所在货架位置以及价格,当消费者找到商品自行扫描商品的条形码,APP购物车界面刷新后就会出现扫描过条形码的商品,消费者进行付款后,即可到收银台进行消磁并打印小票,测试系统模拟超市如图5所示。
图4 APP商品界面
图5 测试系统的模拟超市
5.结束语
本系统是基于Android开发平台设计的一套自助收银系统,创新性强,符合当今购物趋势。相比结构单一的排队收银模式,该收银模式具有创新性,符合当今年轻人手机支付的趋势,并可通过APP可为消费者提供精准服务;服务更人性化。购买少量商品用户通过APP自主购买,减少排队收银时间,为用户提供更加优质的服务。性价比高;本套自助收银系统相比普通人工收银系统价格便宜,操作简单,可为消费者提供更优质的服务,因此本系统具有很大的市场价值,具有广泛的应用前景。