無人超市識別技術(shù)研究

無人超市識別技術(shù)研究

1新技術(shù)帶來新挑戰(zhàn)近年來，隨著電子商務(wù)行業(yè)的發(fā)展和勞動力成本的增加，中國傳統(tǒng)零售行業(yè)的銷售利潤繼續(xù)下降，一些傳統(tǒng)大型零售企業(yè)的利潤也達到了負增長率。此外，在電子商務(wù)過程中，由于很難正確識別貨物的真實性和質(zhì)量，因此無法獲得實際的購物體驗和相應(yīng)的銷售服務(wù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新型購物模式——無人超市。所謂無人超市，是指沒有營業(yè)員的情況下讓顧客能夠自助完成選購、結(jié)賬等操作，實現(xiàn)無人值守的一種場景零售2無人超市識別技術(shù)無人超市依賴的識別技術(shù)主要包括手機掃碼識別、無人收銀機、無線射頻識別（RFID）、計算機視覺識別四種。2.1手機掃碼購物這種識別技術(shù)最早在2013年沃爾瑪?shù)摹癝can&Go”率先使用，應(yīng)該說僅僅是無人超市的雛形。具體實現(xiàn)方法為：用戶在選購商品時用智能手機掃描商品的條形碼，將所購買的商品記錄在手機內(nèi)，用APP計算選購商品總價，隨后在收款機附近進行付款完成購物。這項技術(shù)由于能夠縮減大量的排隊時間，所以在沃爾瑪超市大力推廣，但因顧客使用時增加了手動掃碼這一步驟，并且該技術(shù)不能解決防盜的問題，所以在運行了一段時間之后便停止了。2.2自動扣款系統(tǒng)無人收銀機識別技術(shù)是顧客將所選購商品依次通過無人收銀機的掃描，在屏幕上顯示所購買的商品并能選擇各種方式付款。這種識別方式一般配有簡單的防盜措施，比如用重力傳感器（與電子秤的作用原理相類似）判斷所有選購的商品是否全部掃碼，商品上柜前在傳感器上設(shè)置不同貨物的重量及其對應(yīng)價格信息，通過重力傳感器檢測所購商品是否與數(shù)據(jù)庫記錄的重量相等，當(dāng)不相符時數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng)會報警引起營業(yè)員的注意，無報警信息則實現(xiàn)自動扣款。該方案的缺點有：(1)方便性不足，增加了學(xué)習(xí)成本，很多人寧愿排隊也不愿意用這種付款方式；(2)雖然有一些防盜措施，但是不能徹底防止偷盜行為；(3)由于經(jīng)常有誤操作導(dǎo)致報警發(fā)生，超市需要派人監(jiān)管，并沒有較大地減少人力投入；(4)有的產(chǎn)品質(zhì)量過輕，信息難以準確識別。雖然該方案有許多的缺點與局限性，但是也不失為一種解決排隊問題的方式，所以許多超市（比如大潤發(fā)超市、永輝超市）仍然沿用無人收銀機作為一種輔助收銀方式。2.3無源rfid技術(shù)RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號的自動識別來判斷特定目標對象并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，從而獲取相關(guān)的對象資料RFID技術(shù)一般分為有源RFID、無源RFID和半有源RFID:(1)有源RFID就是在RFID標簽中內(nèi)置了電源，主動向RFID識別器發(fā)出信號，其優(yōu)點是傳輸距離遠，但體積較大且制作成本較高，不適合用在無人超市等類似場合；(2)無源RFID是指在RFID標簽內(nèi)沒有內(nèi)置電源，通過電磁感應(yīng)線圈感應(yīng)RFID識別器所發(fā)出來的微波信號，實現(xiàn)短暫供能并完成數(shù)據(jù)交換，其特點是制作簡單、體積小、成本低、故障率低、壽命較長，缺點是識別范圍小；(3)半有源RFID結(jié)合了前兩者的優(yōu)點，既有內(nèi)置電源，只是在收到接收器的信號之后開始供電，以實現(xiàn)更高效的傳輸和定位等復(fù)雜需求。一般無人超市使用的是無源RFID技術(shù)，中國大多數(shù)無人超市采用的都是這種技術(shù)，比如阿里巴巴、賓果盒子。需要預(yù)先在每一個商品上都貼上RFID標簽，并寫入數(shù)據(jù)以便區(qū)分，顧客選購?fù)晟唐分笾恍鑼⑦x好的商品放入特定的識別區(qū)便可以一次性完成識別的工作。RFID檢測識別技術(shù)使用方便，識別準確率高，一次可以實現(xiàn)多個商品的識別；其缺點是RFID標簽的成本較高，并且標簽在某些特殊的材質(zhì)上會受到較大干擾；但相對于其他方案，RFID方案更適合在中國推廣。2.4ai零售方式計算機視覺識別技術(shù)主要靠攝像頭識別，因此又可以稱為圖像識別技術(shù)。超市需提前將產(chǎn)品多種特征及其價格納入系統(tǒng)，貨架墻壁上安裝多個攝像頭和傳感器。其中光幕/紅外傳感器負責(zé)制造水平面，通過顧客的手是否穿過水平面判斷其動作；壓力/紅外傳感器表示商品的位置和狀態(tài)，為用戶的行為提供數(shù)據(jù)；攝像頭負責(zé)拍照，掃描產(chǎn)品信息，并反饋給識別器，識別器就會對產(chǎn)品信息進行讀取，最終反饋給系統(tǒng)中國在計算機視覺識別購物方面比較杰出的公司有深蘭科技（與中南大學(xué)密切合作），深蘭科技在AI零售方面有多種產(chǎn)品，如AI販賣柜、AI結(jié)算臺、AI超市等。其中，AI販賣柜可以實現(xiàn)掌脈識別開門，拿了就走的售貨方式；AI結(jié)算臺可以放在普通的超市中實現(xiàn)傳統(tǒng)超市向無人超市的轉(zhuǎn)變，用戶只需要將商品放在特定的識別區(qū)，AI結(jié)算臺通過攝像頭識別顧客所購買的物品，免去了RFID技術(shù)必須要在商品上貼RFID標簽的步驟，從而節(jié)約成本?；谟嬎銠C視覺的無人超市方案比較成熟，產(chǎn)品的信息錄入便捷，不同產(chǎn)品也不需要粘貼標簽，顧客使用方便，并且能夠真正實現(xiàn)無人的狀態(tài)。但該方法無法保證完全準確，在人數(shù)過多或購買商品過多的情況下可能會出現(xiàn)誤差；另外，如果顧客拿走的產(chǎn)品過小或顧客故意或無意將產(chǎn)品遮擋，則系統(tǒng)也無法有效地識別出來。3推廣有待進一步加強以上4種識別技術(shù)既有自身優(yōu)勢，又各自有缺點，但在無人超市均有一定程度的應(yīng)用。目前，無人超市購物方式均存在注