劉宇鋒

（成都市中和中學(xué)，成都 610212）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無人便利店中的應(yīng)用探究

劉宇鋒

（成都市中和中學(xué)，成都 610212）

在開放貨架式無人便利店中，用戶選購商品后可以實(shí)現(xiàn)自動的結(jié)算和支付，避免了排隊(duì)交費(fèi)，這背后其實(shí)是一系列物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)揮作用。本文總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在用戶購物不同階段的應(yīng)用情況，并探討無人便利店面臨的挑戰(zhàn)及可能的解決方案。

無人便利店；物聯(lián)網(wǎng)

1 引言

1999年，美國麻省理工學(xué)院Auto-ID中心的創(chuàng)辦人之一，也是全球RFID標(biāo)準(zhǔn)的締造者Kevin Ashton教授正式提出了物聯(lián)網(wǎng)（Inter net of Things），用來表示實(shí)體物體獲得通訊能力，進(jìn)行各類控制、探測、識別以及服務(wù)的行為[1]。自從被提出之后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步和應(yīng)用，日常生活中常見的門禁卡、公交卡、二代身份證、條形碼、二維碼、智能手環(huán)等等都是物聯(lián)網(wǎng)的一部分。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在零售行業(yè)中也有巨大的應(yīng)用空間，例如RFID技術(shù)可以被用于進(jìn)出庫管理，倉庫和實(shí)體店的盤點(diǎn)，快速找貨等場景中[2]。

隨著無人便利店的興起，沃爾瑪、亞馬遜和阿里巴巴等國內(nèi)外公司都開始了相關(guān)的嘗試，例如，亞馬遜公司的Amazon Go是目前最有前景的解決方案[3]。目前無人便利店主要分成兩種類型：開放貨架式和封閉貨柜式。封閉貨柜式無人便利店其實(shí)是數(shù)個(gè)量販自動售貨機(jī)的集合，商品存放在售貨機(jī)中，用戶通過觸摸售貨機(jī)前的屏幕購買想要的商品。該模式的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在自動售貨機(jī)上得到普遍應(yīng)用。但是這種模式的缺點(diǎn)在于自動售貨機(jī)只能存放一些保質(zhì)期較長的商品，而像熱的食物、水果等商品便不適合在貨柜中上架。開放貨架式無人便利店是新興的模式，商品陳列在開放貨架上，用戶直接接觸并選擇商品，掃描商品或自動結(jié)算支付貨款，無需排隊(duì)等待。

本文針對開放貨架式無人便利店的情況，總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在用戶購物不同階段的應(yīng)用情況，并探討了無人便利店面臨的挑戰(zhàn)及可能的解決方案。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

我們將用戶的購物流程分為三個(gè)階段：進(jìn)入商店階段、選購階段和結(jié)算支付階段，分別探討在無人便利店場景中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的用武之地。

2.1 進(jìn)入商店階段

當(dāng)用戶進(jìn)入無人便利店，我們首先需要確定用戶的身份信息，為之后確認(rèn)用戶選購了哪些商品及結(jié)算做準(zhǔn)備。目前有兩種主流的用戶身份識別方法：基于計(jì)算機(jī)視覺的識別方法和基于生物信息的識別方法?；谟?jì)算機(jī)視覺的識別方法主要是利用無人便利店內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，當(dāng)用戶進(jìn)入商店時(shí)，進(jìn)行人臉的追蹤和識別，并與用戶的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，從而實(shí)現(xiàn)用戶身份的確認(rèn)。近年來，隨著深度學(xué)習(xí)等方法的發(fā)展，人臉識別的效率和正確率都得到了大幅的提高，為這種方法奠定了基礎(chǔ)。另一種方法是基于用戶的生物信息，例如用戶的指紋信息，當(dāng)用戶進(jìn)入商店時(shí)，只需要掃一下指紋，就可以完成身份的認(rèn)證。

2.2 選購階段

在選購階段，我們需要判斷用戶究竟挑走了哪些貨物，這樣就可以快速地進(jìn)行結(jié)算，同時(shí)也為便利店的補(bǔ)貨提供了指導(dǎo)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，目前不同廠商采用了不同的技術(shù)方案，但這些方案基本上都屬于感測融合，即利用各種傳感器進(jìn)行綜合的判斷：攝像頭負(fù)責(zé)拍照，識別是哪一個(gè)用戶；光幕/紅外傳感器負(fù)責(zé)制造一個(gè)水平面，如果用戶的手穿過此面表示用戶開始實(shí)施某種動作，提高圖像分析效率；壓力/紅外傳感器用來表示商品的位置和狀態(tài)，為用戶的行為提供數(shù)據(jù)，判斷商品是否已經(jīng)被取走。

2.3 結(jié)算支付階段

在結(jié)算階段，我們需要統(tǒng)計(jì)用戶購買商品的品種和數(shù)量。由于無人便利店內(nèi)沒有售貨員，這個(gè)過程只能通過計(jì)算機(jī)來完成。目前有兩種主流的方案：一種方案基于計(jì)算機(jī)視覺的物體識別技術(shù)，通過攝像頭對商品進(jìn)行識別，并與店內(nèi)出售的商品進(jìn)行對照；另一種方案基于RFID電子標(biāo)簽，能夠?qū)崿F(xiàn)商品信息的自動讀取。結(jié)算完畢之后，用戶可以選擇各類移動支付方式或者是已經(jīng)綁定了的信用卡進(jìn)行付款，這樣也省去了掏出錢包付款的過程。

3 無人便利店面臨的挑戰(zhàn)

盡管無人便利店在過去的一段時(shí)間取得了很大的進(jìn)步，然而距離其被大規(guī)模應(yīng)用還有著不小的差距。我們認(rèn)為無人便利店在模式成熟之前，還面臨著諸多挑戰(zhàn)。

3.1 技術(shù)模式不成熟

目前，無人便利店的技術(shù)模式還有待進(jìn)一步驗(yàn)證和提高。首先，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用場景非常有限，對光照、遮擋等周邊環(huán)境都有要求，否則效果會急劇下降。其次，就RFID技術(shù)而言，如果每個(gè)商品都貼RFID電子標(biāo)簽，會導(dǎo)致商家成本過高，維護(hù)各種儀器也會導(dǎo)致各種費(fèi)用的增加。最后，不同廠商生產(chǎn)的傳感器之間也存在著相互不兼容、數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一等問題，對無人便利店的部署和實(shí)現(xiàn)提出了不小的挑戰(zhàn)。因此，這也需要人們尋找出能夠低價(jià)制作RFID的材料，各廠商也需要通過政府創(chuàng)作一個(gè)系統(tǒng)，來使各傳感器間相互兼容，從而實(shí)現(xiàn)無人超市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 用戶信息安全

由于在用戶驗(yàn)證以及支付的環(huán)節(jié)中都涉及到了用戶的敏感信息，例如指紋信息和銀行卡信息，用戶的信息安全是無人便利店發(fā)展過程中不可忽視的一個(gè)方面。例如在使用支付APP時(shí)，要做到嚴(yán)格的安全把控。對于該問題，我們認(rèn)為需要政府規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的安全APP標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)施定期檢查，將不合格的應(yīng)用讓賣方維護(hù)或者下架，以保證用戶信息的安全性。賣家也應(yīng)該時(shí)常維護(hù)并升級自己的系統(tǒng)，保證用戶的消費(fèi)安全。

3.3 反作弊技術(shù)

由于無人便利店無人值守，又是一個(gè)新興事物，難免會有一些漏洞。例如有些心懷不軌的人，會擋住攝像頭或采用其他措施使各種傳感器失效。對于這類問題，我們可以通過開發(fā)反作弊程序，如果發(fā)現(xiàn)攝像頭在一段時(shí)間內(nèi)黑屏或被遮擋，那么就采取黑屏前和黑屏后圖像的自動比較，來確定貨物是否被盜或被調(diào)換。一旦發(fā)現(xiàn)有異常，程序便會觸發(fā)警報(bào)至控制中心或直接通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系最近警局。

4 結(jié)束語

本文總結(jié)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在用戶購物不同階段的應(yīng)用情況，并探討了無人便利店面臨的挑戰(zhàn)及可能的解決方案。我們認(rèn)為隨著無人便利店的大規(guī)模應(yīng)用，會給社會帶來巨大的進(jìn)步，也會更加方便人們的購物，避免排隊(duì)交費(fèi)的現(xiàn)狀。但是在此之前，無人便利店還面臨著一系列挑戰(zhàn)，等著我們解決。

[1] 王成莉．淺談物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．商情，2013(5):219-219

[2] 范小芳．物聯(lián)網(wǎng)在未來零售業(yè)的發(fā)展[J]．江蘇商論，2017(3):16-17

[3] 顧鴻銘．從“Amazon Go”看人工智能時(shí)代無人超市實(shí)現(xiàn)方案[J]．?dāng)?shù)字通信世界，2017(3)

中心收到衛(wèi)通公司的錦旗和感謝信

近日，中國衛(wèi)通集團(tuán)有限公司（以下簡稱“衛(wèi)通”）副總經(jīng)理姚發(fā)海等一行3人專程來到國家無線電監(jiān)測中心，送來了錦旗和感謝信，感謝中心長期以來在衛(wèi)星干擾定位與干擾源地面查找方面對衛(wèi)通的支持。中心主任張樞、副主任黃穎，以及中心相關(guān)處室負(fù)責(zé)人參加了接洽與交流活動。

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.09.021

TP393.4，TN92文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

1672-7274（2017）09-0053-02