侯效龍++繆樂穎++關(guān)金萍++李永生

摘 要：為了解決超市中商品貨物種類繁多不易尋找而給消費(fèi)者帶來的困擾以及促銷信息傳播形式的單一化問題，研發(fā)了基于ZigBee的超市智能導(dǎo)購系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了迅速快捷為消費(fèi)者提供周邊促銷商品信息以及所需購買商品位置的功能。該系統(tǒng)可以安裝在購物車上隨著顧客自由移動，方便操作。其作用主要是在液晶屏上播出當(dāng)天的特價(jià)商品，讓消費(fèi)者在購物的同時(shí)，隨時(shí)了解打折商品的信息。

關(guān)鍵詞： ZigBee；超市智能導(dǎo)購；無線傳輸；室內(nèi)定位

1 作品介紹

作品應(yīng)用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)超市智能管理一體化的理念。給消費(fèi)者帶來自主、快捷、趣味的購物體驗(yàn)。圖1所示是基于ZigBee技術(shù)的超市智能定位導(dǎo)購系統(tǒng)的實(shí)物圖。

1.1 促銷商品信息的顯示

首先，超市管理人員把當(dāng)天打折促銷商品的信息錄入電腦存儲，并通過協(xié)調(diào)器ZigBee無線下載到購物車ZigBee上。

然后，顧客把想購買的商品輸入購物車上的終端，顧客推著裝有該系統(tǒng)的購物車購物時(shí)，遇到了該超市的打折商品或者預(yù)先輸入的預(yù)購商品時(shí)屏幕上會自動跳出該商品的信息，進(jìn)行導(dǎo)購。該導(dǎo)購形式取代了傳統(tǒng)的導(dǎo)購員導(dǎo)購，也增加了顧客購買的自主性。

1.2 快速定位需購商品

顧客進(jìn)行定位導(dǎo)購，輸入自己想買的商品屏幕就會出現(xiàn)指引方向的語句，使顧客能更快的找到自己急需和想買的商品。

該系統(tǒng)還能運(yùn)用于藥房、圖書館、旅游景區(qū)等，可起到提高工作者的辦事效率、為游客定位指路，防止游客迷路走入危險(xiǎn)地段的作用。

2 工作原理

該系統(tǒng)主要由無線收發(fā)模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，LCD顯示模塊和電源模塊構(gòu)成。無線收發(fā)模塊由CC2530的ZigBee組成。系統(tǒng)ZigBee 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)傳模塊采用的芯片為CC2530射頻芯片，系統(tǒng)所需的一般電路都已集成在芯片內(nèi)部，只需簡單外圍電路就能實(shí)現(xiàn)信號收發(fā)功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸路徑如圖2所示。

2.1 上位機(jī)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，協(xié)調(diào)器常需要向綁于小車的ZigBee節(jié)點(diǎn)發(fā)送最新打折商品信息。為方便管理，在串口調(diào)試助手的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)上位機(jī)管理系統(tǒng)， 人為設(shè)定需要改動的數(shù)據(jù)，將實(shí)時(shí)更新的打折商品信息通過串口發(fā)送給協(xié)調(diào)器，并下載存儲于電腦指定文件夾。

2.2 運(yùn)用協(xié)調(diào)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線下載

超市管理人員將數(shù)據(jù)傳輸給與電腦相連的協(xié)調(diào)器后，協(xié)調(diào)器無線傳輸給所有綁于購物車上的路由ZigBee，購物車上的路由ZigBee通過TX-RX串口的連接把數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)接收數(shù)據(jù)后通過內(nèi)部定義的數(shù)組把數(shù)據(jù)儲存在單片機(jī)內(nèi)部，完成數(shù)據(jù)下載。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸

每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)代表一臺貨架，它負(fù)責(zé)將自身短地址，RSSI值讀取出來并發(fā)送給小車上的ZigBee，并通過回播的方式判斷兩臺ZigBee之間的距離是否在規(guī)定范圍內(nèi)，如果在規(guī)定的接收距離內(nèi)，小車上的ZigBee通過終端把代表的貨架號傳輸給單片機(jī)來提取打折商品的信息，并顯示在單片機(jī)的LCD顯示屏上，如果不在范圍內(nèi)，液晶屏上就不會有字樣顯示。

2.4 數(shù)據(jù)顯示

單片機(jī)通過TX-RX串口讀取與之相連的ZigBee傳輸來的信息，并顯示在1602液晶顯示屏上。

2.5 區(qū)域定位

在第3條數(shù)據(jù)傳輸中我們已提到，ZigBee模塊可以讀取內(nèi)部的RSSI（信號強(qiáng)度）值，然后，我們可以通過公式d=10^（（（RSSI）-A）/（10×n）） 求得兩點(diǎn)間的距離（其中A表示距離1米時(shí)的RSSI的絕對值，n代表環(huán)境對信號的衰減系數(shù)，受環(huán)境因素影響而改變，可通過多次測量求得）。在此基礎(chǔ)上，我們通過三邊定位法便可得到顧客的具體位置（一對坐標(biāo)值）。當(dāng)顧客輸入想購買的物品時(shí)，單片機(jī)自動讀取其坐標(biāo)，再與顧客當(dāng)前位置點(diǎn)進(jìn)行兩點(diǎn)定線即可得出兩點(diǎn)的距離和角度，便可對顧客進(jìn)行導(dǎo)購指引。

3 作品創(chuàng)新點(diǎn)

（1）作品中無論是信息的錄入、下載，還是數(shù)據(jù)的傳輸，都采用無線收發(fā)的形式，這樣就打破了有線傳送的局限，不僅省去了用以連接設(shè)備的數(shù)據(jù)線，更在一定程度上延展了兩臺設(shè)備之間的距離，實(shí)現(xiàn)了相對遠(yuǎn)程的控制。

（2）該超市智能導(dǎo)購系統(tǒng)創(chuàng)新的使用了ZigBee無線通信裝置，在利用ZigBee基礎(chǔ)功能的基礎(chǔ)上，也大大延展了ZigBee模塊的開發(fā)方向，是在ZigBee基礎(chǔ)功能上的一次突破。

（3） 該作品在實(shí)現(xiàn)定位功能時(shí)，選擇了ZigBee無線通信裝置，擺脫了GPS等傳統(tǒng)定位模式，是對定位系統(tǒng)的一次突破。

（4）對于超市管理人員而言，該作品取代了傳統(tǒng)的人工導(dǎo)購和紙質(zhì)海報(bào)，不僅節(jié)省人力財(cái)力，還有利于降低紙污染，倡導(dǎo)綠色消費(fèi)和綠色生活。

（5）對于顧客而言，該系統(tǒng)只會在顧客接近打折商品時(shí)才會顯示特定打折商品的信息，顧客不僅可以不用提前記住所有打折信息，還增加了顧客采購的自主性和娛樂性，提高了人們的生活質(zhì)量。

（6）本產(chǎn)品采用ZigBee技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的藍(lán)牙、WLAN等無線傳輸模式，具有低數(shù)據(jù)速率、短距離、低功耗等特點(diǎn)，在滿足一定距離無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臈l件下，既能節(jié)約資源，又能增加產(chǎn)品使用壽命。

4 市場前景

對于消費(fèi)者而言，系統(tǒng)為其提供最有價(jià)值的信息，實(shí)現(xiàn)一對一的客戶服務(wù)，提升用戶購物過程中的滿意度；對于商家而言，顯示屏上會推送消費(fèi)者身邊的促銷商品信息，一方面解決了某些促銷商品標(biāo)簽不明顯而難于被發(fā)現(xiàn)的問題，另一方面讓消費(fèi)者更加自主的購物，免于推銷員、導(dǎo)購員的打擾，從心理學(xué)角度而言，在不被打擾的放松的環(huán)境下人們購買商品的欲望更強(qiáng)烈，買的也更順心。因此這將會是一款消費(fèi)者和商家都喜愛的產(chǎn)品。無論從商家還是消費(fèi)者的角度看，本系統(tǒng)都具有廣闊的市場前景，智慧的商家會順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢選擇對其有利的超市經(jīng)營模式。

該產(chǎn)品還可以應(yīng)用到藥房、圖書館、旅游景區(qū)等場所。例如：藥房、圖書館可以在每個(gè)貨架上設(shè)置一個(gè)終端，操作人員便可以快捷的找到想找的藥或書籍，為藥師取藥、讀者借書、圖書館書籍管理人員整理書籍都可以提供便利；景區(qū)可以在每個(gè)景點(diǎn)設(shè)置一個(gè)終端，還可以在一些未開發(fā)區(qū)域設(shè)置終端，為游客指引方向，防止游客迷路走入危險(xiǎn)地段。