RFID的超市自助收银系统研究

RFID的超市自助收银系统研究

王志华

浙江深大智能科技有限公司

摘要：随着生活水平质量的提高，生活快节奏的发展，传统的超市早已满足不了人们的现状，传统超市的改革迫在眉睫，商品的种类繁多，顾客寻找商品耗费大量的时间，只能询问服务员，顾客结账时候，焦急的等待。在收银方面，收银员需要对每个商品进行扫码，耗费大量的时间。针对这一问题，文中设计了一款基于RFID的超市自助收银系统。将扫码计费和付款分立而行，同时付款也采取新的会员卡刷卡付费方式，可有效缓解问题。

关键词：RFID；自助收银系统；自助结算；计费

传统的超市收银方式费时费力，因此零售自助收银应运而生。国外自助收银机已使用多年，而自助收银设备在我国尚未普及，虽有个别企业设立了自助收银试点，但即使借助自助收银机，消费者仍需要在收银台逐一扫码，浪费了大量时间，依旧无法避免排队问题。

一、智能收银设备的功能

1.我们设计一款智能收银设备，其中包括硬件和软件，这款设备将实现顾客快速寻找商品，便捷支付，参与优惠活动等功能，可以更好地提供顾客购物体验。

2.在节假日高峰期，对于消费者而言，排队付款的时间远远大于购物时间，而智能收银设备的设计通过物联网，RFID的识别，读取商品的信息，将所有的购物商品的信息列表、消费者支付方式陈列在手机屏幕上，由消费者自行选择确定或取消交易。超市需要紧跟着物联网这个大时代的步伐，通过对传统超市的经营方式的改变，来使顾客成为超市稳固消费群体。

3.对于货架上的产品数量、种类、放置时间可以进行实时监控，方便管理者掌握哪些是热销产品，可以灵活的进货，补充库存或者改变促销，对顾客而言，可以实时的知道产品的生产日期，方便购物者放心大胆的购买商品。

4.现在超市一般规模比较大，当顾客需要某一商品时，却找不到的时候，可以把这个智能收银设备连接到手机APP上，打开手机上面的APP，有一个界面为自动导航系统，可以精准的定位你所需要的商品，然后推荐最佳路线，跟着路线我们便可以找到商品了。

5.当我们买到商品时，我们把这个商品经过读写器中天线覆盖区域，然后手机上APP就会读取商品的相关信息，并显示在手机屏幕上。我们可以查看商品的价格等多方面信息，并选中商品来结账。这样既方便了，又不需要人工结账，节省了人工成本，赚取更大的利益。

二、方案设计

基于RFID的超市自助收银系统是Android系统APP开发环境下实现RFID标签的扫描和处理。系统设计分为两个功能模块，一部分是安装在购物车上的扫码计费功能模块，另一部分为出口收银台处的付款功能模块。自助收银系统中所使用的模块电路主要包括微处理器，RFID阅读器，LCD显示屏，STM32及电源等。

1.微处理器。数据处理模块采用瑞芯微RK3288处理器。数据处理模块主要对RFID阅读器采集到的数据进行读取，根据射频标签的信息处理数据。通过用户需求，按动不同的功能键，调用不同的功能执行相应的操作。

2.RFID读写器

（1）125k读写器。扫码计费模块中的读写器主要芯片为M106BXN，该芯片是非接触IC卡射频读卡模块，采用125k射频基站。当商品上的125kRFID标签靠近该模块时，该模块会以UART方式读取标签中的信息，并传给处理器进行数据处理。

（2）900M读写器。付账功能模块中的读写器主要采用超高频900M模块，通过散射耦合进行通信，采用会员卡扣费形式。注册900M会员卡，预存款，购物结束并完成消费信息传输后，直接刷卡自动扣费。

3.STM32

本模块选用意法半导体公司生产的拥有Cortex-M3内核的STM32F103芯片，主要用来控制闸机的开闭，完成对消费者的放行和拦截。

4.显示屏

显示屏为AT070TN92触摸屏，在购物车上用来刷卡显示商品信息，可以对选购的商品做出删除、更改数量等处理。在扣费系统处用以显示消费金额和扣费情况，还能进行充值、注册等操作。

5.电子标签

电子标签是射频识别的数据载体，存储着被识别物品的相关信息，通常置于需要识别的物体上。标签主要由天线及IC芯片组成，电子标签天线的主要功能是接收读写器传输过来的电磁信号或者将读写器所需要的数据传回给读写器，也就是负责接收和发射电磁波。

三、软件设计

本系统的软件设计包括两个部分：服务器端和手机客户端。服务器端是供超市的管理人员来使用，主要功能为实现商品信息的管理和广告推送等功能；手机客户端的主要功能有RFID定位模块，商品信息搜索，商家活动，商品结账等功能。

1.RFID定位部分：我们在每个商品上面都贴一个标签类电子标签，然后通过读写器读取来确定商品的位置，当商品在读写器天线的范围内，就可以读取商品在货架的哪一排哪一列上，最后通过RFID系统分析商品的具体位置。

2.数据库部分：我们使用MySQL软件和数据管理软件，通过读写器读取商品上电子标签来进行数据的存储，顾客购买商品，来进行服务器上数据的更新和维护，可以通过顾客购买商品的多少，来预测某些商品的数量，从而增加并减少某些商品的数量。

3.快捷支付：在我们的购物车上安装一个读写器，手机上下载APP或者是微信小程序，连接读写器上，当我们购买商品的时候，把商品放在读写器上扫描一下，手机上就会显示该商品的属性，只需要我们自助结账就可以了。

4.导航系统：我们通过RFID定位系统来确定商品的位置，根据导航系统，我们可以确定商品距离我们有多远，从而规划我们到达商品的几个推荐方案，根据我们自己的要求来选择最佳方案。

四、系统程序及实现

1.计费功能模块

超市中的每件商品上架前都嵌入低频射频标签。在每一个购物车上都安装一个扫码计费模块。消费者在选取好要购买的已嵌入RFID标签的商品后，自行在125k读卡器上扫描，然后放入购物车中。扫描后的信息经微处理器处理，将商品名称、单价等信息和目前消费总金额显示在显示屏上。购物结束后，推车至收银台处。

2.扣费功能模块

消费者需事先注册一个900M的RFID会员卡并预存款。消费者在选购完商品后到收银台进行自助缴费，通过按动购物车上的“结账”按钮，将消费信息经串口传至扣费系统，刷会员卡自动扣除此次消费金额。

结语：电子商务对传统超市的冲击，传统超市的弊端的显露，导致传统超市的客源在不断的流失。这款智能收银设备的设计就是为了解决电子商务对传统超市的抨击。当人们进入智能超市，使用智能收银设备，可以大大减少人们的购物时间，会源源不断的为智能超市争取客源，使顾客有一个好的购物体验，更加青睐智能超市。

综合前文对产品的理论分析，运用理论来指导实践，从前面的调研到分析市场，最终设计一款智能收银设备，同时在RFID的基础上，我们对智能收银设备的设计进行了大概的分析，通过实验，了解到还有哪些问题还需要解决，了解如果使用了我们方案，减少了人工成本的支出，人们将会体验到不一样的购物方式，增加了顾客购买商品的满意度，也方便了顾客购买商品，加快了结账效率。了解智能收银设备正在随着时代的发展，不断进步和完善。智能化，信息化，是超市今后未来的发展。相信RFID在零售领域将会大有作为，定能方便我们的生活。

参考文献：

[1]马旭平，等.超市快速智能结算系统的实现[J].电脑知识与技术，2016（14）

[2]陈立龙，等.大型商场智慧购物系统研究[J].系统仿真学报，2016（12）

[3]刘佳玲.基于RFID的定位系统[J].电子技术与软件工程，2018.