超市购物车辅助购物与结算系统的应用研究

2022-04-02于剑光

无线互联科技 2022年1期

关键词：商品信息购物车信息管理

于剑光

(哈尔滨华德学院,黑龙江哈尔滨 150025)

1 系统组成与工作原理

本系统分为3 个部分,包括购物车终端、射频终端以及用于数据存储与管理的服务器和上位机,系统硬件框图如图1 所示。

图1 系统硬件

购物车终端部署在购物车中,Cortex-A9 核心板块功能包括:商品信息查询;对比超市中同类商品信息和价格;从服务器获取购物车的定位信息,并导航至顾客将要选购商品的位置;获取超市营销活动宣传信息;在结算时,将购物车中商品信息通过WiFi 模块发送到服务器。条码扫描器用于将顾客放入购物车中待选购的商品条码识读出来。

超市卖场需要按照矩形划分成若干个区域,形成网格状,区域的某一边的长度由射频终端实际的识读距离确定。受实际场地的限制,建筑物边缘的区域可以是非矩形区域,如图2 所示。这些区域的划分相当于是地理上用于定位的经纬度。此外,货架需要依据区域进行编号。区域的信息和货架信息将用于绘制超市卖场地图,并将其呈现出来。

图2 超市卖场区域划分与射频终端的部署

部署和调试系统时,在每一个区域中部署一台射频终端,该终端的位置是固定的,作为购物车的参考位置,并将其位置信息录入到系统中。当购物车经过终端时,终端中射频读卡器可以识读购物车上粘贴的电子标签信息[1],以射频终端的位置作为购物车位置,实现对其定位。具体位置会因为识读的距离长短而存在一定误差,可以通过调整读卡器的识读范围而减少误差。获取的电子标签信息由STM32 处理,经过WiFi 模块发送至服务器。射频终端的部署数量,可以依据实际情况需要进行确定,若是要求定位的精度高,则需要2～3 台终端对一台购物车进行定位。

2 系统终端硬件设计方案

本系统终端的硬件设计方案可以依据实际情况进行调整。

2.1 终端处理器

Cortex-A9 核心板采用四核心处理器Samsung Exynos4412,其基于ARM Quad Cortex-A9,运行主频1.5 GHz;内置Mali-400 MP 高性能图形引擎,最高可支持1080p/30fps 硬件解码,视频流畅播放。

STM32 是32 位微控制器,基于Arm®Cortex®-M处理器,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的CPU、RAM、ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

2.2 LCD 液晶屏

显示屏使用7 寸LCD 彩色触摸屏,其包含并行24位RGB 接口,IIC 电容触摸控制,800×480 像素,45pinFCC 排线与I/O 扩展板,专用LCD 接口对接,支持Cortex-A9 核心板。

2.3 条码扫描器

条码扫描器作为商品条码信息输入设备,可以使用CCD 扫描器或枪式激光扫描器,采用有线或无线的方式与Cortex-A9 核心板通信,使用USB 接口,核心板中使用QT 技术开发其操作程序。

2.4 无线射频识别

无线射频识别部分的射频读卡器采用支持超高频UHF 的R200 系列模块[2],使用先进的标签碰撞处理算法,具有高识读率,识读距离可调,功耗低等优势。电子标签采用超高频915 MHz 无源、不干胶柔性标签,芯片为Alien-H9。

2.5 WiFi 模块

WiFi 模块使用ATK-ESP8266 模块[3],其具有UART 异步串行通信接口,内置TCP/IP 协议栈和IEEE802.11 协议栈,工作电压为3.3 V 或5 V,ATKESP8266 模块能够快速创建串口与WiFi 之间数据传输的方案,主要利用网络的方式传输数据。

3 系统软件设计方案

系统软件设计分为两个部分,即上位机的服务端软件和两种终端的下位机软件。服务器中部署的数据库使用MySQL 数据库。

3.1 服务端软件

服务端软件可以使用Python 开发,采用B/S 架构,其功能主要体现在信息的管理,包括商品信息管理、购物车信息管理、顾客选购商品的信息管理、超市营销活动信息管理等。

(1)商品信息管理:该项功能的管理内容包括商品的种类、数量、产地、供货商、价格、原料、商品位置等。商品位置指的是商品在超市卖场中的摆放位置,可以由超市商品区域、位置区域、货架编号等信息组成。商品位置可用于顾客寻找商品时,对商品进行定位。

(2)购物车信息管理:购物车信息主要包含购物车的编号、位置等,其位置信息是由读卡器识读电子标签而确定的。

(3)顾客选购商品的信息管理:该功能管理的是顾客选购商品及结算时产生的信息。当顾客扫描商品上的条码时,购物车终端便会从服务器端查询出该商品的具体信息,包括商品名称、单价等,同时服务器中会记录下顾客选购商品的名称、单价、数量或重量、价格等信息。在结算时,顾客的结算信息也会在服务器中保存下来。

(4)超市营销活动信息管理:为了促进顾客消费,超市可以依据需要开展营销活动。营销活动的设计、价格的调整、营销的价格策略、消费策略,以及活动的宣传内容等,都可以在本项功能中完成。

3.2 下位机软件

购物车终端采用QT 技术设计,运行环境使用嵌入式Linux 系统,主要功能已经在前文说明;射频终端的控制程序使用C 语言开发,购物车终端软件功能有以下几方面。

(1)商品信息查询:顾客可以通过扫码的方式查询商品信息,也可以通过商品名称的关键字,查询想要了解的相关商品信息。

(2)商品对比:此项功能为顾客进行商品信息对比提供了便利,同时可以进行图片对比,对比的信息包括成分、含量、价格、产地、生产商等。实际具体对比信息依据商品的类别不同,可以进行调整。

(3)购物车定位与导航:该功能将从服务器端获取整个超市卖场的区域分布图信息,以图像的形式呈现,同时将读卡器对购物车识别出来的位置,也在该图像中显示出来,并且在终端中仅显示本购物车的位置信息;顾客依据商品名称关键字查询出该商品的货架编号,并在图像中将其位置标识出来。顾客可依据图像中的方向指引[4],导航至商品位置。

(4)超市营销活动宣传:获取营销活动的宣传广告,展示为顾客提供的消费策略或消费组合。

(5)商品结算:当顾客将要选购的商品进行扫描后,便可以从服务器中获取商品的详细信息,若不想选购该商品,可删除该条记录。在最后结算时,列出选购商品的名称、价格、数量、合计等信息,同时会将优惠或折扣计算在实际付款当中,顾客可以通过扫码支付。