基于人工智能场景下的智慧无人购物车设计与研发探索

时宇 谭淇文

摘要：超市及商场是现代人重要的购物途径，物品齐全、种类繁多的大超市大商场，能给顾客“一站式购物”的体验，得到越来越多的消费者的青睐。但随着电商平台，如淘宝、京东等的兴起，大型实体超市及商场的发展受到了一定的冲击并且，在超市购物因为没有有效的商品指引和客流量规划时候，顾客更多的时间花费在找商品、排队、付款上 ，这无疑给顾客增加了无形的烦恼。

一、研究目的

根据日常生活经验可知，我们在大商场以及某些不熟悉的超市经常因为迷路而找不到自己要找的目标物，为此损耗很多的精力及时间。在快节奏时代，人们需要方便、快捷、高效的购物，但是由于商品过多、空间过大等问题，只能将很多时间浪费在找目标物、称重、排队付款等过程上，这给消费者增加了无形的烦恼以及不好的购物体验。为此，我们将目光投向了购物环节中必不可少的一环——购物车的使用。若购物车可以智能化——为我们规划去到目标物的最便捷的具体路线以及实现自助扫描结账，这就能大大降低消费者找到所需物品的难度，节省时间而改善顾客的购物体验。另外，当发生重要的公共事件，如此次新型冠状病毒肺炎的爆发时，智能购物车因其导航系统能够快速地帮助消费者找到想购买的货物的柜架，从而可以减少顾客在公共场所的停留时间，降低危险系数，也能让消费者更加安全放心。

目前，GPS、小程序、扫码等功能随着科学技术的迅速发展，已日臻成熟，这些功能可以运用到智能购物车上，因此该项目的实现也完全可行的。

二、研究内容

（1）在购物过程中，我们希望改进智能推荐板块，加入类似于百度推出的“问医生”板块，取得与社交平台的合作，获得大V的推广，展示他们个性化的购物指南。譬如食材用料的选择，速食饮料的搭配等。

（2）类似于支付宝等平台的年度账单，购物车也将推出个性化账单，内容包括总额和分类，还有年度爱用、爱吃排行榜。针对超市而言，智慧智能购物车的数据支持共享，提供给超市最受欢迎和最好搭配等清单。超市营业人员可以根据这样的清单需求调整超市的商品布局和进货比例。市面上暂时未出现此类创意购物车，因此一旦开发将会有巨大的应用前景，我们的购物车也可以随之进驻各大市场，发挥最大的作用。联网购物车属于新兴事物，必然会吸引到顾客的目光，加之我们的购物车拥有的强大功能绝对会让顾客感到满意。

（3）通过智能购物車的使用，让消费者在快节奏的生活中进行愉悦的超市购物体验，在空旷的超市中自动为消费者导航并且找到最适合自己的商品，避免了消费者在寻找商品这一体验过程、排队结账等方面浪费时间。并且可以减少收银员的工作量，给超市业绩带来增长。又因为手机扫码绑定购物车，同时用支付宝微信等电子支付方式可以及时付款，这个方面也提高了超市的运营效率。

三、研究创新点

随着社会经济的发展，小型商店逐渐退出市场，取而代之的是各种大型购物广场，而作为超市运行必不可少的工具——超市购物车，在超市中起着极其重要的作用。为了适应新时代的快潮流，紧跟社会发展需求，排队结账已经渐渐地满足不了人们生活的快节奏。采购时必备的购物车，经过科技改造可以很好地提升购物效率和购物体验，在缩短了购物时间的同时，也提高了超市的人流量，进而增大营业额。同时，智能购物车也迎合了现代人对高科技产品的好奇和迎合心理，有利于扩大购物人群，提升经营利润。

四、技术方案

使用MySQL数据库，后台用Java的springboot框架编写，二者用mybatis连接。购物车与手机用蓝牙进行连接。在智慧购物车上使用C语言进行相应的价格、数量计算，并将结果保存到数组中，链接GUI图形界面来向用户展示数据信息。在地图导航方面运用Dijkstra算法来寻找用户所在地方与商品所在地方最短的路径以及行走路线，用动态规划进行优化以达到最优效果。最终实现的功能如下。

（1）清单功能：顾客可以提前在小程序上列出本次去超市的清单，在拿到购物车后扫码绑定本次所选的购物车，并将手机上的购物清单数据传输到购物车上，当然，顾客也可以在购物车上添加或者删除清单中的物品甚至直接在购物车上创建自己的购物清单。

（2）地图功能： 首先对商场里面的物品摆放货架，以及通道绘制平面图形，当客户需要实现地图功能时首先需要其确定所在楼层，然后搜索货物所在楼层。如若楼层不同则先将其导航到电梯通道口的位置，再在同楼层进行最短路径的搜索（Dijkstra算法），找到最合适的路线。搜索最短路的过程如图所示（原点表示客户和商品的位置）。

（3）扫描商品功能：当顾客拿到自己想要的商品后，要将商品的条形码对准扫描仪进行扫描，扫描仪得到该商品条形码对应的编码后将编码传输到后台服务器，服务器通过编码在数据库（数据库中商品表如下图所示）中查询到商品的详细信息后再将信息传输到购物车上，此时后台数据也已经同步更新，在库存中减去顾客购买该商品的数量，并且将已购买的商品从购物清单中抹去。屏幕上会出现商品的价格以及其他信息，同时计算并更新当前购物车内所有商品的总价格。

（4）翻译功能：随着人们对国外食品的热爱程度的增长，越来越多的进口商品出现在中国市场。该购物车自带的扫描功能，经检测后，可在屏幕上显示进口商品的中英文对照介绍，为消费者提供购物上的便利。首先对于本商场中所销售的进口基本信息进行翻译处理，将信息录入后台数据库，当客人使用翻译功能时扫描物品的条形码识别物品，搜索后台储存的货物信息，屏幕上显示出对应的商品介绍。

（5）付款功能：当购物者结束购物后，无需排队等候付款，直接将购物车放入指定区域，扫描屏幕上的付款码，进行自助结账即可。当客户扫描物品时就储存货物的信息，对其进行价格计算，用户选择付款码支付、刷脸支付，支付后将支付的货品信息数据上传到云端服务器。

五、总结

购物车虽小，五脏俱全。里面每个部分都需要投入不同领域公司的技术支持。我们作为购物车的成品方，则需要将各个部件汇总起来：车身，购物袋，GPS系统，LED屏幕，我们不仅需要单方面与这些类别的公司进行合作，还需要将他们形成产业链组装加工合成。其中，单个部件要吸引公司的合作就是一件难事，若是其中一环出现问题，整个购物车则无法投入生产。

作者简介：时宇（2000.11～），女，汉族：河北省张家口市，长沙理工大学，2019级本科在读，研究方向：计算机科学与技术。