超市智能购物车及应用设计研究

郑钧丹

（武汉理工大学，武汉 430070）

引言

在互联网快速普及的今天，传统超市面临着巨大的机遇和挑战，急需转型和升级，寻求自身发展。购物车几乎可以说是超市必备的工具，也需要顺应时代的潮流，抓住发展的机遇。本项目通过在购物车上添加移动智能终端机，以红外线扫描和RFID技术为基础实现货物定位以及自助收费模式，彻底解决超市太大找不到产品以及排队收费等问题，另一方面，让超市与App以及物流行业相结合，提供送货上门服务，提高超市服务效率，为超市未来发展探寻一种新的模式。

一、研究的目的和意义

从消费者角度来说，智能购物系统的设计能够充分解决消费者找不到商品区域、排队结账以及购物太多造成自己负担太重等问题，改善消费者购物体验。

从超市管理者的角度来说，该款智能购物车的自助收费模式将消费与收费概念并存，加快了消费者购物流程，减少了超市工作人员的数量，一定程度上可以增大客流量，减少成本，提高效益，为超市未来的发展探索一种新的模式。

二、创新技术的使用

（一）电子射频（RFID）标签

电子射频标签指的是利用电子射频技术，使标签和阅读器之间实现射频信号的空间（无接触）耦合，并在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。它相比于条形码的优势是更加灵活和准确，可以做到穿透性和无屏障阅读，无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触，而且可以重复使用，数据可以修改删除等等。如果能够将电子射频技术运用到商品的扫码识别上，将会变得更加方便和高效，只可惜相比于条形码，成本有些高，不过在不久的将来，这种技术一定会得到广泛的应用。

（二）红外线扫描技术

红外线扫描技术触摸屏简称红外屏，红外线扫描技术的工作原理就是当你把手指指向屏幕的时候，也就是手指进入了红外网范围内，手指会阻断这处红外线发射的接收，触发点处的红外管接收的红外线强弱会发生变化，这样就会让设备感知到屏幕的哪处进行了触摸，并且红外线分辨率的提高也可以通过优化硬件的设计和相关软件来编程。

（三）移动支付技术

支付宝在我国的“新四大发明”中排名第二，可见移动支付在支付交易中所占的比重也会越来越大，未来人们购物可能彻底告别现金。如果在购物车上带有结算系统，顾客只需要扫一扫就可以实现支付，那无疑会节约很多的排队时间，这种自主化支付的支付方式对顾客或者超市都会有极大的益处。

三、超市智能购物车设计

一款智能的购物车设计，目的是为了解决两个大的问题，一是改变传统超市相对低效的购物方式，提高用户的购物体验；二是帮助商家节约人工和管理成本，促进盈利。本次设计的产品在造型上始终围绕着一个宗旨：简约现代，参考的意向图是小米的米家系列产品等具有现代感的工业产品，借助产品形态语言的诠释，传达出智能购物系统的操作性、宜人性，以及产品的性能和品质等，从而帮助用户理解产品，引发正确的操作行为，同时运用产品语义学的相关知识来研究产品形态的象征特性，以更加明确的视觉形象和更具有象征意义的形态设计，传达给使用者更多的文化内涵，从而达到人、机、环境的和谐统一。

（一）超市智能购物车设计

此次设计的智能超市购物车主要是将显示屏、红外线扫描器以及充电轨道结合在一起，显示屏和扫描器都要放置于距离消费者很近的位置，便于消费者观看商品信息以及扫描商品，购物车充电装置位于脚轮位置，便于购物车放置和充电，另外，要在购物车把手附近加上挂钩，用于挂超市购物袋、顾客自身携带的环保购物袋或者篮子，促使消费者环保购物。在购物车整体造型设计方面，我想让购物车整体看起来圆润一些，给消费者一种更安全的心理暗示，不会担心被购物车划伤，在风格上，想采用现在比较流行的极简风格，以符合大多数顾客的审美理念。

1.人机工学分析

产品设计与人机工程是密不可分的，正如诺曼的《设计心理学》中表达的观点一样，应该让产品服务于人，而不是人要适应产品，当一个产品不适用的时候跟使用者是没有关系的，主要还是产品设计问题，因此，要想让智能购物车设计得更加人性化，就一定要以人机工程学为理论基础，优化人与购物车的关系。购物车主要由车筐、支架、推车把手、脚轮和屏幕组成，我们需要从这几个方面来进行尺寸的预估，让购物车的设计更加人性化。

根据人体姿态分析可得，概念购物车的设计应该使消费者双臂受力均匀，膝盖直挺不需要弯曲，全身处于一种非常放松自然的状态，不需要刻意地为了迎合购物车的大小而让自己处于肢体紧张状态，并且还要让购物车方向容易操控。

经过查阅资料可知，购物车高度为899～1096mm之间时顾客手握购物车的站立姿态是最为舒适的，并且推车把手两手相距不能小于406mm，车筐的深度应该以人的手臂长为依据，应该在450～320mm之间，并且购物车的车架高度应该设置为400mm，方便顾客取物，减少顾客弯腰取物的疲劳感。并且通过使用情况研究表明，购物车的显示屏应该放在购物车的顶部，便于消费者观看，其最佳使用角度为90～230度，视觉范围大约在500～700mm，便于商品的放置管理。

2.产品材料分析

产品设计需要用材料作为载体，所有的设计都是以材料为基础，一件优秀的产品必定是功能、形态、材料三者的完美融合。因此，选择合理的材料对于产品设计是非常重要的。据调查，现今市面上流行的购物车材质主要以不锈钢为主，加工工艺一般都是由钢线轧制而成。

本次设计的超市智能购物车主要采用抗菌塑料和不锈钢两种材质，支撑主体的结构框架采用不锈钢。不锈钢材质具有耐腐蚀、韧性强以及成形性好的特点，并且其外观坚硬，给顾客一种安全的心理感受。脚轮采用全新耐磨的发泡聚氨酯，减震效果非常好，内部为钢珠构造，能承受高强度重量。在把手方面，选用抗菌塑料，抗菌塑料的表面比较粗糙，可以防滑，并且能有效杀死细菌，保证卫生安全，同时，为了增强手握的舒适度，也可以在把手表面包裹类似于橡胶、布类等较为柔软的材料，这种材料不仅可以降低把手对手的伤害，还能给消费者一种舒适、温暖的视觉感，更加体现出该购物车的人性化。

（二）超市智能购物车的应用设计

超市的显示屏设计也是智能购物车设计中很重要的一部分，其中主要包括显示屏的位置以及界面交互设计。由于采用了多触点的触摸屏，因此在界面设计方面，不仅要清晰地表现出购物车等功能，整个操作流程的框架也必须要有紧密的逻辑，让顾客能够快速地找到自己所需的功能。另外，当顾客在使用购物车过程中，超市可以通过屏幕推送超市折扣商品、新货上架等相关信息，通过购物车广告机的形式引发消费者心理互动，进而刺激消费，增加超市销售量。

原型设计在整个产品流程中处于非常重要的位置，具有承上启下的作用。它是界面设计的基础和依据，大多数视觉设计师都是通过交互设计师提供的原型图来进行下一步工作。所以在设计原型图时，要注意板块、界面、元素及它们之间执行逻辑的合理性。而且这些因素在草图阶段就应该被考虑清楚。

（三）使用方式说明

超市购物有一个很显著的特点是，人们追求效率，买完即走。这就要求购物车的使用方法足够简洁明了，顾客没必要花费大量的时间去研究购物车如何使用。如果顾客在使用我设计出来的购物车时，会感到困惑或者出现操作上的差错，那么实质上是设计出了问题。优秀的产品应该以人为本，易于理解和操作，符合用户的心理认知特点以及想象和行为的特点，而这款智能购物车系统，正是出于这个目的去考虑。

当消费者进入超市时，可以有两种选择，一种是选择送货上门，那么只需要打开手机上的超市App，当看到自己心仪的商品，用手机右上端扫一扫商品上的二维码即可加入购物车，下单之后就会有快递送货上门，这就跟网购下单一样迅速，方便快捷且可以看到实物。另一种是使用购物车进行购物的人群，购物车上有界面的启动开关，打开后就可以通过界面来实现很多功能。比如可以查看最近的优惠活动，可以查询商品的信息和位置，可以实现查找导航。在购物车上配备有电子射频阅读器，能够感知到放入购物框内商品上的电子射频标签，获取商品信息，并统计价格，对于框外的商品会自动屏蔽。最后点击屏幕上的结算按钮，手机扫描二维码，就可以实现支付结账。这会使购物变得非常方便，人们无需苦苦寻找商品位置，购物车会直接指引你到达目的地，结束购物无需再排队等候，支付只需几秒钟就搞定了。对于超市而言，可以省去一大笔的人工费，比如无需再配置导购和收银员。我设计的这款智能购物车系统，不仅站在用户的角度去解决问题，比如帮他们提高购物体验，节省购物时间，也站在了商家的角度去解决问题，比如方便管理、节省人工费用等等，最终会实现双赢。

为了避免购物车占据过多空间，方便收纳管理，可用传统购物车的穿插式结构，在此基础上增加了轨式充电装置，能够非常方便地给多辆购物车同时充电并且方便管理。

结论

超市未来的发展趋势势必影响着购物车的发展，现今随着互联网的普及对超市来说既是机遇也是挑战，超市未来发展的一个大趋势就是线上线下双管齐下。超市智能购物车及应用设计就是以购物车为主要的载体进行设计，将超市购物车和交互界面相结合，给消费者一个更人性化的购物体验，改变传统的购物模式，满足现代人对购物的需求。今后笔者将进一步结合市场调研对超市智能购物车进行深入研究，以使设计出的产品可以很好地适应产品所处的环境。