大型超市智能导购系统的设计与实现

纪凡 郑春 王新茹 于丽娜

摘要：超市作为我们生活中不可或缺的一部分，出售着我们日常所需的商品，是我们线下购物的主流选择。 但是这其实也存在一些弊端，你是否有过这样的经历？你惬意地来到超市，穿梭在超市的各个货架之间，走了很多冤枉路也没有找到你想购买的商品所在的位置。针对上述问题，我们可以利用物联网技术和嵌入式技术来做出优化，如果研制出一个适用于大型超市的智能导购平台，那么对超市和消费者都会有很大的帮助。

关键词：导购;物联网;WiFi定位系统

1 概述

近年来，人们的生活水平大幅度提高，市场经济稳定发展，但是良好的经济发展环境中仍然存在美中不足。商场中的商品种类虽然满足了人们日常生活的需求，但产品质量良莠不齐，假冒伪劣的产品更是泛滥于市场。因为这些问题的存在，消费者在购物时很难分辨真假，让原本愉快购物的心情，变得负担重重。

针对如今购物中出现的一系列问题，我们提出的大型超市智能导购就可以很好的解决。本系统可以给消费者呈现所在地的所有超市供消费者选择，在超市中快速锁定自己所需的商品，给消费者提供最新的促销信息，帮用户制定购物的最佳路径。

2 研究内容

“优购”是一款我们研发的App，主要作用是实现大型超市的智能导购。通过导购系统提供的信息和服务，消费者可以在想要去某超市购买商品时及时地了解该超市的相关信息，定制心仪的购物清单，快速地选择出最合适的超市，在超市里快速地锁定商品。超市管理者可以通过该系统实现对超市销售情况的实时了解，还可以在该系统上发布优惠信息，为消费者带来实惠又轻松的购物。

根据调查问卷的反馈和市场的行情调查，我们的研究方向主要分为以下几个模块。

2.1 超市管理者

1） 商品促销管理;2） 商品信息录入;3）超市服务中心;4）用户登录模块。

2.2 消费者

1） 个人首页信息;2） 查询商品信;3）地图位置信息;4）用户登录模块。

3 超市智能导购相关技术

3.1 室内定位技术

3.1.1 室内定位技术的应用

如今室内定位技术应用广泛，大部分场合都支持使用。比如说用户能够找到某一餐馆用餐或者在商场里找某样商品，消防大队在接到报警电话时确定着火点的位置等。当前主要的定位系统有超声波定位系统、UWB定位系统、红外线定位系统、WiFi定位系统、RFID定位系统等。在本设计中，我们选择的是WiFi定位系统。

3.1.2 WiFi定位技术的优势

如今WiFi即无线网络技术，是较为成熟且应用广泛的技术。WiFi定位系统有以下3个优势。

1） 随处可用的网络：很多公共场所都有WiFi网络的基础设施。

2） 不需要其他的设备：WiFi几乎可以连接所有的移动终端，而且只需在移动设备上安装定位导航的软件就可以进行导航和定位。

3） 覆盖范围很广：WiFi能够不受视线范围的限制，能够穿过墙体、木板等障碍。

该定位系统一般采用“近邻法”来判断，即最靠近哪个基站或者热点，就认为其处在哪个位置，如果附近有很多个信源，那么可通过交叉定位法（三边定位），提高定位精确度[1]，如图1。

WiFi的普及，就可以不用铺设专门的设备来定位了。用户开启过WiFi，再使用二维码扫描，就可以得到数据，该数据就可能成为数据源[2]。

3.2 信息推送

3.2.1 信息推送介绍

信息推送技术是指根据一些特定的协议或标准，在网上向用户按照特定的时间传送信息，这样在一定程度上减少了信息过载的现象。该技术自动传送信息的优点，减少了用户搜索的时间，这样信息的获取就变得更加高效、及时、有针对性。信息推送技术包括Java pushlet[3]、Flash XMLSocket[4]等。

4 智能导购系统模块设计

4.1 总体框架

根据以上的模块划分，我们画出超市管理者模块的细分图，如图2～图4所示。

4.2 系统模块描述

4.2.1 超市管理者

1） 商品促销管理：超市管理者通过该系统发布最新的商品促销信息，消费者则可通过查询商品名称，获取该商品的详细信息，包括实时促销信息。

2） 录入商品信息：商家通過扫描商品的条形码，将商品信息批量录入数据库。

3） 超市服务中心：这一模块分为四大板块，分别是超市实时销售情况、商品退换货渠道、优惠券发放管理和消费者评价反馈。

4） 用户登录模块：这是用户登录平台，选择超市管理者身份，用户在此进行注册并完成登录。

4.2.2 消费者

1） 个人首页信息：此界面分为个人资料、我的足迹、我的评价、优惠券管理四大板块。

2） 查询商品信息：消费者可直接搜索所需的商品，软件会显示该商品的一系列信息。

3） 地图位置信息：这一模块分为我的位置、楼层管理和商品区管理三个子模块。

4） 户登录模块：这是用户登录平台，选择消费者身份，用户在此进行注册并完成登录。

4.3 数据库

4.3.1 数据库简单介绍

我们将用到的数据库的功能如下：

1）浏览查询信息;

2）添加、修改、删除信息;

3）统计汇总信息。

数据库不能单独存在，它的功能性质和具体的应用有关。所以，我们首先应该明确应用程序的目标，在设计数据库时要多方面考虑用户的需求。

4.3.2 构建E-R图

E-R模型的基本元素包括实体、联系和属性。现抽取“商品促销管理”模块进行分析说明。

商品促销管理模块的E-R图如下，其属性包括：编号、图片地址、标题、剩余天数、描述、开始日期、结束日期。

5 “优购”平台的算法与实现

5.1 具体算法

大型超市空间结构复杂，消费者在购物时耗费很多的時间在寻找商品的路上。对于这一现象，我们想到了用遗传-改进A*算法来实现对消费者购物的帮助。第一利用所学的矩阵对超市的结构进行建模，第二通过改进A*算法找到任意两个物品之间的最短路径[5]，第三可根据消费者的所需商品清单利用遗传算法优化生成一条完整的购物计划。

5.2 具体实现

1） 导购定位：消费者在App中搜索商品的名称，就可以直接获取该商品的具体位置信息。

2） 路径向导：运用A*算法，得到消费者的位置信息，并计算消费者与全部所需商品之间的相关距离，制定最佳路线。

3） 商品推送：消费者在注册登录后，该系统会在用户使用过程中记录消费者的购物习惯，推测个人喜好。

6 结束语

近年来，我国科学技术的迅猛发展对各项个性化、智能化技术的研究起到了很大的推进作用，人们的生活质量得到了提高，生活愈发便利。在科技发达的今天，线下购物仍然是不可淘汰的购物方式。随着人们日常生活需求的提高，现在的商场超市等越做越大，人们要在众多商品中找到自己所需商品所在的区域不再是一件容易的事。“优购”App的出现很好地解决了这一问题，它不仅改变了消费者的线下购物方式，也改变了超市管理者对超市的管理;消费者的购物过程变得轻松愉悦，超市管理者管理起来也非常便捷直观。我们的生活不断进步，使用“优购”，让购物变得智能，让生活变得智能。

参考文献：

[1] 马静宜.室内定位技术现状和发展趋势[J].电子产品世界，2014，21（11）：15-17，25.

[2] 王骏飞.基于二维码和空间数据库的室内定位导航方法研究与实现[J].西南大学学报（自然科学版），2014（11）：209-214.

[3] 王忠民，涂序彦.推送技术的发展与应用[J]. 微计算机信息，1999（3）：8-9.

[4] 孙清国，朱玮，刘华军，等. Web应用中的服务器推送技术研究综述[J].计算机系统应用，2008（11）：116-120.

[5] 钟志峰，易明星，陈智军，等. 基于改进A*算法的导购路径规划方法[J]. 计算机工程与应用， 2019， 55（5）： 129-134.

【通联编辑：梁书】