超市自助導購結算系統

張娜 李盛 孫健平

摘要：隨著人口的增加及消費水平的提高，科技的發展和消費觀念的日益增長，各類商場超市已成為人們生活不可缺少的一部分，為降低生產成本，提高超市系統的辦事效率，網絡自助結算服務成為大勢所趨，必然需求。本設計通過射頻技術等制作出可以自助結算的智能系統，減少超市排隊顧客的人數，提高超市的自動化程度，提出一種超市自助結算系統，克服了現有技術的上述不足，把傳統超市結算通的人工結算方式變為顧客自助結算方式，通過射頻識別技術，實現了顧客快速自助結算，減少了超市人工成本;提高了結算效率;避免了現金支付帶來的假幣識別、找零出錯等問題。本設計希望通過對超市自助計算系統的研究，能夠構建自主化、人性化、便利化的超市自助服務系統。

關鍵詞：無線射頻（RFID）技術;自助結算;人工智能

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）14-0131-03

1引言

為了實現智能化，改變人類的生活方式，在繼蒸汽技術、電力技術以及計算機和網絡技術后的又一次新型技術的快速發展中，物聯網技術是目前新興發展的產業，已經應用在多個行業之中，在銷售行業中起著十分大的推動作用，在超市里，可以讓消費者更快地了解到商品的信息和位置以及是否有打折促銷活動等，大大縮短了顧客購物的時間，提高了購物的效率，并且對于超市的工作人員來說，也有利于對商品貨物的管理。物聯網技術已經普遍應用于零售業的經營活動中。然而，超市可以統一采購調配全國各地的各種商品展示在貨架上，人們在日常生活中，可以自由便捷地選購自己需要甚至是想要的商品，并且同類商品之間可以進行對比，從而，選購到最適合自己，并且性價比高的商品，因為超市有各種各樣商品，并且有規定的營業時間，人們還可以與家人朋友在逛超市的過程中增進感情，所以，好的服務態度和高質量的商品成為消費者購買和消費的一個重要因素，這也將成為評判該超市質量好壞的一個重要標準。現代人追求的是人性化的服務環境，傳統的超市、便利店還在采取結算通道人工收銀方式，通道主要由柜臺、POS系統組成，顧客選擇完商品在通道口排隊結算。隨著人工成本的不斷上漲，使得超市利潤率不斷下降。解決這個問題需要從自助結算代替人工人手。國外的一些超市以及國內的部分超市已經開始采用超市自助導購結算，且這種趨勢在不斷擴大，為了適應移動支付時代，超市自助導購結算也將持續發展。

為了方便快速掌握商品信息和位置，大大縮短購買的時間，提高購買效率，我們摒棄了傳統超市的排隊等待人工結算的繁雜方式，本設計利用無線射頻識別技術（RFID）讀取商品電子標簽上的信息并傳送到系統中，并顯示這些數據，最終將商品價格的快速結算處理。降低了生產成本，提高超市系統的辦事效率，網絡自助結算服務成為大勢所趨，必然需求。本設計通過射頻技術等制作出可以自助結算的智能系統，減少超市排隊顧客的人數，提高超市的自動化程度，提出一種超市自助結算系統，克服了現有技術的上述不足，把傳統超市結算通的人工結算方式變為顧客自助結算方式，通過射頻識別技術，實現了顧客快速自助結算，減少了超市人工成本;提高了結算效率;避免了現金支付帶來的假幣識別、找零出錯等問題。本設計希望通過對超市自助結算系統的研究，能夠構建自主化、人性化、便利化的超市自助服務系統。如何簡單便捷的使用RFID射頻技術，如何將手機支付與射頻技術更好地銜接起來，我們應如何擴展超市自助導購系統的使用是我們當前研究的主要目的。我們還應該認識到現有的技術，以及如何用最簡單、最便宜的技術去創造出更強大、更實用的超市導購自助系統。

2系統模塊概述

由電源，液晶屏，蜂鳴器，射頻掃描器，標簽掃描器和打印機等構成自助結算系統，可實現快捷付款并打印商品信息和扣款信息。本系統分為掃描部分和結算打印部分，掃描部分有標簽掃描器和RFID標簽構成，通過標簽掃描器掃描商品的RFID標簽，可讀取系統中商品的信息和價格，并顯示在液晶屏上;結算打印部分則是通過PC端對商品總價格進行計算，并通過蜂鳴器提示顧客選擇商品總價格和選擇何種支付方式，最終在顧客付款后通過打印機將顧客購買商品的所有信息以及付款總金額列出并打印憑條。

3系統模塊設計

3.1硬件平臺

該超市自助結算系統采用一個有32位處理器內核，內部的數據路徑是32位的，寄存器是32位的，存儲器接口也是32位的STM 32單片機最小系統，它是由單片機主芯片，上電復位電路，時鐘電路，電源供電電路組成。選用STM 32f103c8T6作為中心控制芯片是基于ARMCortex-M內核，具有高性能，低成本，低功耗的優點，其主要作用是程序的執行和外部電路的控制。最簡單的復位電路是由電容串聯電阻構成，使單片機內部各個模塊處于確定的初始狀態。時鐘電路，則是為了提供更為精準的時鐘信號，單面機采用外置時鐘電路，主要由晶振，電容，電阻構成，而單片機內部振蕩器在外部晶振、電容的作用下產生自激振蕩，為單片機提供12MHz的正弦信號。系統電源供電電路需要對電壓進行降壓處理，為整個工作提供3.3v電源。

3.2核心技術

RFID技術是由RFID標簽，閱讀器，天線，中間件，應用軟件五個部分組成，其中，RFID，標簽為Ahen3電子標簽，具有64位ID號，它的優點是有編碼并且具有唯一性，如果將這個標簽貼在我們的商品上，我們可以用它來標記識別這個商品。RFID技術中的五個部分各司其職，都有各自的作用。閱讀器用來讀取商品信息，分為固定樣式的和手握式的，天線的作用則是在標簽和閱讀器之間通過接收射頻信號功率再以電磁波的形式輻射出去的無線通信設備。中間件可以接收應用軟件發出的信號請求，在接收到信號后，對接收的信號進行統一處理后并將結果再最終反饋給應用軟件的一種軟件。所有的操作完成后，消費者在應用軟件上進行最終的操作，實現數據的智能化。

RFID技術是集讀取速度快，抗干擾能力強，穿透力強，讀取距離遠安全性高等優點于一身的技術，但其最大的優點就是可以短時間內對多個標簽進行讀取，這樣就可以在最短的時間內對顧客購買的商品進行信息讀取，并通過應用軟件發送至液晶屏上，大大縮短了顧客等待的時間。

3.3數據采集

數據采集模塊主要利用的是條碼掃描儀，條形碼技術是集編碼、印刷、識別、數據采集和處理于一身的新型技術，它與RFID技術都是自動識別技術。掃描儀可以將條形碼技術和RFID技術相結合，由于RFID標簽有唯一的編碼，將其信息編碼寫入標簽內進行掃描。

3.4打印模塊

在所有選購掃描付款操作完畢后，我們的ATM32微處理器會將所有的商品數量以及金額發送給打印模塊，然后打印出相應的憑條。打印模塊采用了熱敏打印機原理，其工作原理是半導體加熱元件通過加熱并接觸熱敏打印紙打印出需要的圖案和憑條，其工作原理和熱敏式傳真機很相似。都是通過加熱等一系列化學反應生成的。這種熱敏打印機化學反應是在一定的溫度下進行的。熱敏紙與一般白紙并沒有什么樣子上的區別，但由于該紙上面有一層熱敏發色層，在和發熱的打印頭相遇后，熱敏紙會和打印頭的顯色劑發生化學反應，從而導致紙張變色，形成圖案和憑條。該打印模塊主要用于打印消費者的購物清單。

4系統總體設計

在我們設計的超市自助導購結算系統中，利用不易受到外界干擾的RFID標簽技術，完成對商品信息快速掌握的方法，并且最終將計算的價格顯示在液晶顯示屏上，顧客可以使用承載了RFID標簽的技術實現付款。該方案與當前市場上手持式掃碼器相比的最大好處就是解決時間浪費問題，節約了成本，避免了顧客在選購商品和結賬時需要排長隊、耗費大量的時間的缺點。最終顧客付款成功后打印機會將購買的收據單打印出來。本超市的自動結算系統是通過RFID技術來實現的，商品標簽信息用標簽掃描器來識別由觸控液晶屏來顯示，例如購買商品名稱、單價、數量和總金額。在用戶操作的過程中，每識別一件商品，蜂鳴器就會提醒顧客每一件商品的信息和數量，在操作完成后蜂鳴器也會提醒用戶掃描完畢。

5總結

為了適應移動支付時代的時代要求，為了滿足更多年輕人的需要，相比起以往人工結算，超市自助導購結算，在節省了年輕人的大量時間，還讓年輕人親身體驗了超市自助結算的樂趣，提高了結算效率，又減少了了人工成本。如何將手機移動支付與射頻技術連接起來應用于超市自助結算系統，構建新型智能超市是當今社會關注的熱點問題。而智能超市顛覆了傳統超市的經營模式，提升了消費者的體驗度。本文給出了一個自助掃描付款，然后進行結算，最后再進行手機掃描支付的解決方案。通過實施超市自助導購系統提升顧客的消費體驗，及時掌握商品流轉的信息，可以節約成本，大大提高銷售利潤。結合了RFID技術的物聯網行業在我們的日常生活中應用地越來越廣泛，它改變了我們傳統的生活方式，使我們朝著更便捷化，更自由化的方向發展。智能超市顛覆了傳統超市的經營模式，提升了消費者的體驗度。