“一鍵購”無人購物系統

張鳳君　劉俊伯　于航　徐盼盼　廖凌峰　陳夢月

【摘要】在超市結賬，特別是大型超市里最頭疼的問題就是排隊結賬，尤其是在節假日期間，排隊半個小時、一個小時都是十分常見的現象。雖然各種移動支付模式如雨后春筍般快速涌現，但對于用戶“購物難”這個問題并沒有得到明顯的緩解。針對以上問題，我們小組提出了一種由電子貨架，數據庫倉儲系統，購物信息在線顯示系統構成的新型無人購物系統。

【關鍵詞】一鍵購 無人購物 系統設計

一、“一鍵購”無人購物系統工作原理及總體設計

（一）工作原理

顧客初次進入商場需下載購物APP，打開APP登錄進入購物模式，顧客可以在電子貨架上查看各種商品，如有自己心儀的商品，直接用APP掃描電子貨柜上對應物品的二維碼，就可以將二維碼的信息傳遞給數據庫倉儲系統，并實時的顯示在手機APP上。當顧客購物完成后，只需要點一下手機APP上的“付款”按鍵，經用戶確認付款信息后，APP將與銀行系統進行對接，實施用戶付款操作。同時數據庫倉儲系統的機械臂會自動的對顧客已選的商品進行挑選和打包，最后將購物袋遞給顧客，整個購物流程結束。

（二）總體設計

我們的“一鍵購”無人購物系統由電子貨架，數據庫倉儲系統，購物信息在線顯示系統組成。

電子貨架方面采用K60+HMI串口屏組合，K60100MHZ的主頻將為系統提高更快的反應速度;HMI串口屏開發方便快速有效。

數據庫倉儲系統采用STM32F429作為倉儲系統的主控，用于將用戶的購物信息保存下來，并驅動機械臂進行對貨物的挑選和打包。

購物信息在線顯示系統由java語言編寫，用于實時反饋顧客的購物信息。總體結構如圖1所示。

二、局部結構設計方案

（一）主控設備設計

主控方面我們選取恩智浦公司出品的MK60DN512ZVLQ10，其100MHZ的主頻可為系統提供更快反應速度;其自帶的IEEE 1588 以太網更方便各個系統之間的組網;全速和高速USB大大加快了主控獲取數據的速度。

（二）電子貨架系統設計

電子貨架采用鋼制材料搭建。商品區每個窗口采用2.8寸HMI串口屏，通過USART協議與數據庫倉儲系統進行通信。串口屏將由數據庫倉儲系統自動生成的二維碼實時的顯示在屏幕上，以便用戶購物時進行商品的選取。

（三）數據庫倉儲系統設計

舵機采用S-D5數字舵機，此款舵機為低壓定制舵機，工作電壓只能在5.5V以下，有堵轉保護功能，堵轉3秒后會降電壓，來保證機械臂不會被損壞。

通信方面采用Zigbee技術，主要用于距離短、功耗低且傳輸速度不高的各種電子設備之間的通信，非常適合該系統的組建。

本系統采用了ssh框架，在編寫代碼的時候，提高了代碼的復用性，減少了代碼的冗余，便于后期的維護。

通過struts2框架實了對表現層的控制，在jsp頁面實時的顯示相應的數據，并且通過攔截器和過濾器實現了商家登錄和用戶付款的驗證以及攔截各種功能的路徑，執行相應的方法。通過與后臺的spring和hibernate的交互，將數據顯示在jsp頁面上。

通過spring框架實現了對各種業務的處理，對商家實現了對貨物的處理，增加新商品和修改商品的各種信息，刪除過期商品并且還可以查看每月的利潤等功能;對顧客實現了通過掃碼將商品信息加入購物車，從購物車中刪除不想要的商品，并且實時的顯示購物的總價格。

通過hibernate框架實現了持久化，接收需要作出變換的參數與javaBean結合，通過對對象的操作與hql語句的結合，對數據作出相應的改變，并且將改變的數據返回。

用戶點擊APP上“結賬”按鈕后，由后臺數據庫向倉儲系統傳入用戶所購買的商品編碼，并由嵌入式設備開始自動挑選和打包。圖2為數據庫倉儲系統設計。

（四）購物信息在線顯示系統設計

界面顯示部分重點采用Html中Table表格提供給用戶以簡潔明了的方式對商品進行選擇，提供用戶超市商品的樣式，名字，單價等等，并支持手動輸入購買數量。提供底部顯示總購買金額，并結合后臺數據庫顯示其購買歷史記錄，方便用戶核對錢款的用途和購買過的商品數量。界面優化部分采用CSS技術，對整體頁面布局和字體進行優化。

四、創新點與特色

巧妙的解決了用戶購物后排隊結賬的問題，同時其新穎的購物模式對網購行業產生著巨大的沖擊，在網購之戰打的如火如荼時，一遍又一遍曝光的假貨、粗制濫造品，無一不使消費者的信任出現危機，同時，也在一定程度上扼制了網購、電商方式的發展。其問題在于消費者與商品之間并非如傳統購物方式一般使二者之間零距離，對于任意商品的生產日期、保質日期、具體品質有直觀的感受和把握，依賴于快遞物流行業的商品傳輸模式也使得其退換十分麻煩，相比之下，我們的“一鍵購”無人購物系統對市場有著更大的沖擊力。

五、結語

通過對市場的調研，發現實體店購物的痛點，并且利用手機app的這波浪潮，我們完成了“一鍵購”無人購物系統，一定程度上解決了用戶的痛點，并運用所學的技能解決了這一問題，提高了團隊的能力。通過手機app的方式，給用戶帶來了方便，為商家帶來了利益，這是我們的發展方向;我們相信，該系統必將擁有強大的市場前景。

參考文獻：

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[3]李潤生，陳萬通，王璐杰. 無人超市購物裝置設計與研究[J].科學技術創新，2018（16）：83-84

作者簡介：張鳳君（1978.8-），男，吉林省吉林市人，講師，碩士研究生，研究方向：計算機應用技術。劉俊伯（1997.11-），男，吉林人，本科，單位：北華大學計算機科學技術學院。