一款基于RFID智能收银设备的设计

商美成 涂胜倩 杨静 杨稀猛

摘 要：智能收银设备是一种基于物联网RFID（无线射频原理无线通讯技术）的设计。传统收银设备结账较慢，排队时间长，工作效率低下。本项目以购物车与RFID技术联系起来为主要理论依据，设计一款智能收银设备系统。该系统通过手机支付，购物车智能账，可以达到节约时间的主要目的，提高结账的准确率，提高顾客的购物体验。

关键词：RFID；物联网技术；智能收银设备；SQL数据库

中图分类号：TP391.44 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）02-0109-02

Abstract： The intelligent cash register device is a kind of design based on the Internet of things RFID （Radio Frequency Identification）. The traditional cash register equipment checkout is slow， the queue time is long， and the work efficiency is low. This project takes the shopping cart and the RFID technology connection as the main theory basis， designs an intelligent cash register equipment system. The system， through mobile payment and shopping cart intelligent checkout， can achieve the main purpose of saving time， improve the accuracy of checkout and improve the shopping experience of customers.

Keywords： RFID； Internet of things technology； intelligent cashier equipment； SQL database

1 概述

随着生活水平质量的提高，生活快节奏的发展，传统的超市早已满足不了人们的现状，传统超市的改革迫在眉睫，商品的种类繁多，顾客寻找商品耗费大量的时间，只能询问服务员，顾客结账时候，焦急的等待。在收银方面，收银员需要对每个商品进行扫码，耗费大量的时间。导致顾客去大型超市购物的满意度大幅度下降，而且电商的快速发展，冲击着线下零售业的销售，最终会使去超市购物的顾客减少，所以通过智能收银设备的设计，可以减少顾客寻找商品的时间，缩短顾客排队等待结账的时间，可以提高顾客对超市的满意度。

2 智能收银设备的功能

（1）我们设计一款智能收银设备，其中包括硬件和软件，这款设备将实现顾客快速寻找商品，便捷支付，参与优惠活动等功能，可以更好地提供顾客购物体验。（2）在节假日高峰期，对于消费者而言，排队付款的时间远远大于购物时间，而智能收银设备的设计通过物联网，RFID的识别，读取商品的信息，将所有的购物商品的信息列表、消费者支付方式陈列在手机屏幕上，由消费者自行选择确定或取消交易。超市需要紧跟着物联网这个大时代的步伐，通过对传统超市的经营方式的改变，来使顾客成为超市稳固消费群体。（3）对于货架上的产品数量、种类、放置时间可以进行实时监控，方便管理者掌握哪些是热销产品，可以灵活的进货，补充库存或者改变促销，对顾客而言，可以实时的知道产品的生产日期，方便购物者放心大胆的购买商品。（4）现在超市一般规模比较大，当顾客需要某一商品时，却找不到的时候，可以把这个智能收银设备连接到手机APP上，打开手机上面的APP，有一个界面为自动导航系统，可以精准的定位你所需要的商品，然后推荐最佳路线，跟着路线我们便可以找到商品了。（5）当我们买到商品时，我们把这个商品经过读写器中天线覆盖区域，然后手机上APP就会读取商品的相关信息，并显示在手机屏幕上。我们可以查看商品的价格等多方面信息，并选中商品来结账。这样既方便了，又不需要人工结账，节省了人工成本，赚取更大的利益。

3 总体设计

我们利用手机运用程序，与传统的C/S（客户端/服务器端）结构是一样的，我们把客户端放在手机APP上，把服務器放在电脑上，通过电脑进入服务器端，来统计商品的销售情况，客户端主要来进行商品的定位，导航，支付等功能。SQL数据库技术可以快速的辨别哪些商品缺货等问题。RFID技术可以通过读写器自动识别并购买的商品。

4 硬件设备

（1）射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号的空间耦合实现非接触式的信息传输，从而达到识别的目的。在物联网中，物品能够彼此进行“交流”，其实质技术利用射频自动识别（RFID）技术。RFID技术与互联网、通信等技术相结合，可实现全球范围内物品的跟踪与信息共享。射频识别系统的识别信息存储在电子载体（标签）之中，通过无线电波实现非接触的识别过程。RFID系统以电子标签来标识某个物体，电子标签的无线通过电磁场将物体的数据发射到附件的读写器，读写器在接受到数据进行收集和处理，然后将得到的数据递交给后端的计算机（PC），RFID结构最主要包括电子标签和读写器（电子标签和读写器都附带天线）。（2）读写器：读写器一般由射频信号发射单元器、高频接收单元和控制单元组成。此外，许多读写器还有附带的接口（如RS-232-USB），以便将获得的数据传输给另外系统做进一步的处理和储存。在RFID工作时，一般先由读写器发射一个特定的询问信号，当电子标签感应到这个信号后给出应答信号。读写器接收到电子标签的应答信号后对其处理，然后将处理后的信息返回给外部主机。又称为阅读器（取决于是否可以改写电子标签内的数据）、编程器等，是读取和写入电子标签信息的设备。读写器，一方面，电子标签返回的微弱电磁信号通过无线方式进入读写器的射频模块并转换成数字信号，在经过逻辑处理单元进行处理和存储，完成对电子标签的识别或写入操作；另一方面，上层软件与读写器需要进行交互，实现操作指令的执行和数据的汇总上传。（3）电子标签：电子标签是射频识别的数据载体，存储着被识别物品的相关信息，通常置于需要识别的物体上。标签主要由天线及IC芯片组成，电子标签天线的主要功能是接收读写器传输过来的电磁信号或者将读写器所需要的数据传回给读写器，也就是负责接收和发射电磁波。

5 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。服务器端是供超市的管理人员来使用，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RFID定位模块，商品信息搜索，商家活动，商品结账等功能。

（1）RFID定位部分：我们在每个商品上面都贴一个标签类电子标签，然后通过读写器读取来确定商品的位置，当商品在读写器天线的范围内，就可以读取商品在货架的哪一排哪一列上，最后通过RFID系统分析商品的具体位置。（2）数据库部分：我们使用MySQL软件和数据管理软件，通过读写器读取商品上电子标签来进行数据的存储，顾客购买商品，来进行服务器上数据的更新和维护，可以通过顾客购买商品的多少，来预测某些商品的数量，从而增加并减少某些商品的数量。（3）快捷支付：在我们的购物车上安装一个读写器，手机上下载APP或者是微信小程序，连接读写器上，当我们购买商品的时候，把商品放在读写器上扫描一下，手机上就会显示该商品的属性，只需要我们自助结账就可以了。（4）导航系统：我们通过RFID定位系统来确定商品的位置，根据导航系统，我们可以确定商品距离我们有多远，从而规划我们到达商品的几个推荐方案，根据我们自己的要求来选择最佳方案。

6 结束语

这款智能收银设备的设计可以大大减少顾客购买商品结账的时间，方便顾客在偌大的超市中寻找商品，与此同时，可以了解相关产品的生产地，中间的供货商等资料。商品的定位，是智能超市的一大问题，我们通过RFID定位技术，读写器读取电子标签，然后通过互联网传输，传送到手机终端，RFID定位系统处理数据，规划最佳路线，精准的定位商品的具体位置。后台数据维护，数据的时效性也是一个问题，数据库的及时更新，仓库剩余的产品量，货架上商品的及时更新，我们通过网络，商品的结账量，及时的更新数据库，同时也更新仓库的库存，可以根据人们购买商品种类的数据，来分析商品的需求量，从而调整货架上商品的数量。

电子商务对传统超市的冲击，传统超市的弊端的显露，导致传统超市的客源在不断的流失。这款智能收银设备的设计就是为了解决电子商务对传统超市的抨击。当人们进入智能超市，使用智能收银设备，可以大大减少人们的购物时间，会源源不断的为智能超市争取客源，使顾客有一个好的购物体验，更加青睐智能超市。

综合前文对产品的理论分析，运用理论来指导实践，从前面的调研到分析市场，最終设计一款智能收银设备，同时在RFID的基础上，我们对智能收银设备的设计进行了大概的分析，通过实验，了解到还有哪些问题还需要解决，了解如果使用了我们方案，减少了人工成本的支出，人们将会体验到不一样的购物方式，增加了顾客购买商品的满意度，也方便了顾客购买商品，加快了结账效率。了解智能收银设备正在随着时代的发展，不断进步和完善。智能化，信息化，是超市今后未来的发展。相信RFID在零售领域将会大有作为，定能方便我们的生活。

参考文献：

[1]马旭平，等.超市快速智能结算系统的实现[J].电脑知识与技术，2016（14）.

[2]李韵，等.基于RFID技术的智能购物车研究与设计[J].物联网技术，2014（07）.

[3]陈立龙，等.大型商场智慧购物系统研究[J].系统仿真学报，2016（12）.

[4]刘佳玲.基于RFID的定位系统[J].电子技术与软件工程，2018.

[5]王丽，等.RFID技术在智能超市手机客户端中的应用[J].电脑知识与技术，2016（03）.