自動售貨機云平臺設計

張鑫

摘? 要：本文設計了一套自動售貨機云平臺及配套的中間件軟件，實現(xiàn)對售貨機的統(tǒng)一管理，解決目前自動售貨機行業(yè)存在的管理分散、貨損率高、出貨異常、收支不符等問題，并通過自動售貨機的銷售數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計和預測等功能，建立自動售貨機的銷售畫像，為運營商調整銷售策略如售貨機的投放點、銷售商品種類等提供參考。

關鍵詞：自動售貨機;物聯(lián)網(wǎng);云平臺;中間件

引言

自動售貨機是在公共場合或特定場景為消費者提供自助商品挑選和結賬服務的機器，在互聯(lián)網(wǎng)概念下，自助售貨機被認為是新零售的主要載體之一。自動售貨機極具廣闊的市場前景，但問題也日益凸顯。售貨機種類百花齊放但質量良莠不齊，運營商爭相增加機器數(shù)量但管理經營不善，這讓自動售貨機的消費投訴越來越普遍，也讓自動售賣機企業(yè)面臨著極大的挑戰(zhàn)。隨著RFID、移動支付、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術的成熟，從條件上可以促進自動售貨機的發(fā)展，但要長遠穩(wěn)健地發(fā)展下去，良好的用戶體驗則是一切的基礎。這體現(xiàn)在兩個方面。對于顧客而言，自動售貨機需要準確地出貨，出貨率是其關鍵指標。對于運營商而言，自動售貨機需要向其提供詳盡的銷售數(shù)據(jù)，包括商品品種、數(shù)量、價格等，以方便運營商調整運營策略，如改變上貨商品種類、調整售貨機的投放地點等。目前自動售貨機的運營方面存在機器故障率高，機器缺貨等問題，問題的關鍵在于機器沒有統(tǒng)一管理，運營商無法及時了解機器狀態(tài)，因此實現(xiàn)自動售貨機的統(tǒng)一管理迫在眉睫。

本文基于上述自動售貨機運營管理中的問題，設計了一種自動售貨機云平臺，實現(xiàn)運營商對自動售貨機的統(tǒng)一管理，解決目前存在的出貨率低、補貨不及時等問題。同時平臺利用數(shù)據(jù)挖掘的相關算法及數(shù)據(jù)可視化，為運營商提供售貨機投放點、銷售商品種類改進的策略。

1. 平臺架構設計

云平臺融合了傳感器技術、無線通信技術、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術。該平臺集成相關數(shù)據(jù)的采集、網(wǎng)絡傳輸、信息集成融合、智能分析以及數(shù)據(jù)存儲等功能，實現(xiàn)對機器狀態(tài)的實時監(jiān)控、智能運營，從而提高運營商管理效率和消費者體驗度。

平臺架構如下圖所示：

其中平臺應用層功能為：

機器管理：監(jiān)控機器的運行狀態(tài)，對于異常狀態(tài)如出貨異常、缺貨等情況及時通過平臺告知運營商及時處理;

商品管理：運營商可通過平臺向機器推送商品數(shù)據(jù)。對于投放了大量自動售貨機的商家而言，該模塊支持同時向多臺機器推送和管理商品數(shù)據(jù)，避免到現(xiàn)場手動設置;

訂單管理：用于監(jiān)控和查看訂單的狀態(tài);

廣告管理：支持同時向多臺機器推送和管理廣告數(shù)據(jù);

營銷建議：通過對訂單的分析預測未來商品的銷售情況，并為補貨員推薦配送路徑;

數(shù)據(jù)展示：以可視化的方式直觀展示機器狀態(tài)、實時顯示訂單等。

2. 數(shù)據(jù)接口設計

云平臺定義了與自動售貨機的通信接口，接口類型為RESTFul API與WebSocket兩種。其中WebSocket是基于TCP/IP的長連接應用層協(xié)議，用于平臺主動向自動售貨機推送消息，實時性較高，主要用于出貨、廣告投放等操作，應用數(shù)據(jù)格式為JSON（JavaScript Object Notation，JavaScript對象表示法）。RESTFul API基于HTTP，需要客戶端主動發(fā)起請求，上傳的數(shù)據(jù)放在HTTP請求體中，格式為form-data，主要用于機器向平臺上報訂單、運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，同時平臺返回調用結果。

3. 中間件設計

由于運營商會投放多種類型的自動售貨機，需要解決異構數(shù)據(jù)的問題，因此與云平臺配套使用的還有中間件軟件。

中間件軟件是安裝在自動售貨機里的軟件，通過調用機器生產商的SDK實現(xiàn)對機器的數(shù)據(jù)采集或硬件控制。中間件主要實現(xiàn)以下功能：

（1）與云平臺的通信功能。該功能是實現(xiàn)機器遠程、統(tǒng)一管理的核心。本文第二節(jié)提出了用HTTP和WebSocket應用層協(xié)議實現(xiàn)通信的方案，因此中間件軟件需要實現(xiàn)一個HTTP和WebSocket的客戶端用來與云平臺通信。

（2）協(xié)議適配的功能。由于自動售貨機各個廠家沒有形成一個標準，因此不同型號、廠家的機器其內部數(shù)據(jù)協(xié)議有差異。中間件需要將機器內部數(shù)據(jù)轉化為云平臺規(guī)定的格式以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳，同時還需將云平臺下發(fā)的命令轉換為某個型號機器規(guī)定的格式以實現(xiàn)對機器的控制。

（3）傳感器數(shù)據(jù)采集的功能。自動售貨機通常會借助傳感器技術、RFID技術等監(jiān)控機器狀態(tài)，這部分數(shù)據(jù)需要上傳到云平臺以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。中間件通過調用生產商公開的API以獲得機器狀態(tài)。

（4）機器控制的功能。中間件接收云平臺下發(fā)的指令，判斷指令內容后調用SDK即可實現(xiàn)對機器的控制，該功能主要用于出貨、廣告播放等。

4. 結束語

本文設計了一種自動售貨機云平臺。通過該平臺實現(xiàn)運營商對機器的統(tǒng)一管理，提升消費者的體驗，促使行業(yè)的良性發(fā)展。數(shù)據(jù)通信方面，平臺采用了實時性較高的WebSocket協(xié)議用于控制命令的及時下發(fā)，而HTTP API則用于機器向平臺上傳數(shù)據(jù)。同時，還設計了配套的中間件軟件以解決數(shù)據(jù)異構的問題。

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