郭立淥+馬騰+劉俊峰+楊丹琪

摘 要：智慧餐廳是基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)為餐飲店量身打造的智能管理系統(tǒng)，通過(guò)客人自主點(diǎn)餐系統(tǒng)、服務(wù)呼叫系統(tǒng)、后廚互動(dòng)系統(tǒng)、前臺(tái)收銀系統(tǒng)、預(yù)定排號(hào)系統(tǒng)以及信息管理系統(tǒng)等功能顯著節(jié)約用工數(shù)量、降低經(jīng)營(yíng)成本、提升管理績(jī)效。作品以目前比較流行的物聯(lián)網(wǎng)方便生活為設(shè)計(jì)理念，通過(guò)融合Android、Web及Linux平臺(tái)下的QT/Embedded等關(guān)鍵技術(shù)，并利用標(biāo)準(zhǔn)HTTP協(xié)議使得手機(jī)終端，柜員機(jī)，網(wǎng)站及服務(wù)器三種不同系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)相互通信，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功運(yùn)用到餐飲領(lǐng)域。同時(shí)利用STC89C52單片機(jī)、ISD1700系列語(yǔ)音芯片并通過(guò)MAX232芯片與條碼掃描槍實(shí)現(xiàn)串口電路通信，并借住EAN-8條碼小票、微型打印機(jī)、LCD液晶屏設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套自動(dòng)叫號(hào)系統(tǒng)，結(jié)合RFID讀卡器完成刷卡扣費(fèi)，通過(guò)這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)餐廳無(wú)人智能化操作，改進(jìn)傳統(tǒng)的餐廳運(yùn)營(yíng)模式，讓就餐環(huán)境變得更加舒適便捷。

關(guān)鍵詞：就餐系統(tǒng)；Web服務(wù)器；嵌入式設(shè)備；語(yǔ)音播報(bào)

1 作品詳細(xì)介紹

1.1 手機(jī)客戶(hù)端點(diǎn)餐

手機(jī)客戶(hù)端點(diǎn)餐，迎合年輕人的需求。該App實(shí)現(xiàn)菜單瀏覽、購(gòu)物車(chē)管理、訂單號(hào)獲取、意見(jiàn)反饋、查看當(dāng)前餐廳等待人數(shù)、餐廳實(shí)時(shí)視頻顯示等功能。實(shí)時(shí)就餐圖片如圖1所示。

1.2 網(wǎng)頁(yè)點(diǎn)餐

網(wǎng)頁(yè)點(diǎn)餐，方便電腦辦公族。Wap方式實(shí)現(xiàn)菜單瀏覽、購(gòu)物車(chē)管理、訂單號(hào)獲取、意見(jiàn)反饋、查看當(dāng)前餐廳等待人數(shù)、餐廳實(shí)時(shí)視頻顯示功能。圖2所示為就餐實(shí)時(shí)視頻顯示畫(huà)面。

1.3 柜臺(tái)機(jī)點(diǎn)餐

柜臺(tái)機(jī)點(diǎn)餐，提供一站式點(diǎn)餐服務(wù)。可實(shí)現(xiàn)菜單瀏覽、購(gòu)物車(chē)管理、訂單號(hào)獲取、刷卡付費(fèi)、條碼小票打印、語(yǔ)音提示功能。圖3所示是其條碼小票打印圖。

1.4 打卡機(jī)

打卡機(jī)，完成已定餐用戶(hù)付費(fèi)。實(shí)現(xiàn)查詢(xún)已訂餐信息、訂單號(hào)模糊匹配查詢(xún)、刷卡付費(fèi)、條碼小票打印、語(yǔ)音提示功能。打卡顯示如圖4所示。

1.5 服務(wù)器

服務(wù)器后臺(tái)可處理業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，包含三張數(shù)據(jù)表和近5 k行代碼，如圖5所示。

2 后廚叫號(hào)系統(tǒng)

本模塊為自主研發(fā)專(zhuān)利方案，可通過(guò)掃描槍掃描小票條碼，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)語(yǔ)音叫號(hào)通知、大廳LCD液晶屏信息顯示。此模塊不依賴(lài)任何操作系統(tǒng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)，成本低，可方便地移植到各種兒童語(yǔ)音玩具中。如圖6所示。（備注：1.單片機(jī)最小系統(tǒng)； 2.串口通信電路； 3.液晶屏顯示電路； 4.語(yǔ)音組合發(fā)音電路； 5.激光掃描搶?zhuān)?/p>

3 工作原理

本系統(tǒng)由三大系統(tǒng)模塊構(gòu)成，如圖7所示。圖8為其系統(tǒng)流程圖。

本系統(tǒng)打卡機(jī)可打印條碼，一式兩份，一份留在用戶(hù)手中作為取餐憑證，另一份送至后廚供廚師參考。

3.1 數(shù)據(jù)通信

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸主要應(yīng)用了兩種傳輸方式：一種是串口傳輸，另外一種是網(wǎng)絡(luò)文件傳輸。本系統(tǒng)中組件間的傳輸主要存在以下四種：

（1）報(bào)號(hào)系統(tǒng)：RS 232數(shù)據(jù)（掃描槍數(shù)據(jù)）---> TTL電平（電路板芯片內(nèi)傳輸）。

（2）客戶(hù)端與服務(wù)器：HTTP協(xié)議。

（3）柜臺(tái)機(jī)與服務(wù)器：HTTP協(xié)議。

（4）網(wǎng)頁(yè)與服務(wù)器：HTTP協(xié)議，具體如下：

單片機(jī)與PC：藍(lán)牙；

掃描槍與PC：RS 232接口；

MCU與發(fā)音電路：SPI總線(xiàn)；

視頻服務(wù)器與終端：Socket通信。

3.2 外圍功能器件及電路

外圍功能器件及電路包含RFID標(biāo)簽、讀卡器、激光掃描槍、藍(lán)牙模塊、LCD模塊、數(shù)碼管、ARM11、電阻屏、功放電路、微型打印機(jī)、攝像頭、智能手機(jī)、IC芯片（ISD1700、MAX232、HC-06、STC89C52RC、TDA7052）。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)包含Qt/Embedded、J2EE、數(shù)據(jù)通信與解析、SPI總線(xiàn)、EAN8條碼、SQL模糊匹配查詢(xún)、Linux下Mplayer、Tomcat、MJpeg-streamer等開(kāi)源軟件及嵌入式編程。圖9所示是其硬件結(jié)構(gòu)圖。

4 作品創(chuàng)新點(diǎn)、難點(diǎn)

4.1 創(chuàng)新點(diǎn)

針對(duì)用戶(hù)量大、服務(wù)集中的擁擠就餐環(huán)境，如學(xué)生食堂、員工餐廳、快餐店等實(shí)現(xiàn)了一套智能化就餐解決方案，作為一個(gè)完整系統(tǒng)，從訂餐開(kāi)始到取餐驗(yàn)證結(jié)束，給餐廳運(yùn)營(yíng)商提供了一套完整的解決方案。

充分挖掘年輕人，特別是學(xué)生群體的用戶(hù)需求，開(kāi)發(fā)多終端訂餐，讓訂餐更加人性化。同時(shí)讓訂餐也變得時(shí)尚和有趣。

條形碼具有簡(jiǎn)單方便、信息量大的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對(duì)條形碼掃描儀的研究，開(kāi)發(fā)了一套切實(shí)好用的語(yǔ)音報(bào)號(hào)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)點(diǎn)餐小票的條形碼信息的讀取識(shí)別出客戶(hù)的點(diǎn)餐訂餐信息，通過(guò)LCD屏幕顯示該信息，并實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示播報(bào)。

基于ARM/ Linux硬件處理平臺(tái)，利用Qt/Embedded開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)發(fā)了柜臺(tái)機(jī)一體化終端，即集訂餐、付費(fèi)于一體的綜合性智能終端，可提供方便快捷的一站式點(diǎn)餐服務(wù)。

4.2 難點(diǎn)

對(duì)跨平臺(tái)HTTP標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議進(jìn)行了深入研究，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于HTTP標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的多平臺(tái)融合同步通信（ARM/Linux平臺(tái)下Qt環(huán)境、移動(dòng)設(shè)備上Android系統(tǒng)環(huán)境以及服務(wù)器端平臺(tái)的Web應(yīng)用服務(wù)器）。

對(duì)基于單片機(jī)的多段語(yǔ)音組合錄放系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并完成語(yǔ)音報(bào)號(hào)硬件電路的設(shè)計(jì)制作，在此基礎(chǔ)上完成所有代碼的設(shè)計(jì)，包括對(duì)ISD語(yǔ)音芯片內(nèi)部語(yǔ)音尋址，LCD液晶電路，串口通信電路的研究及單片機(jī)控制代碼的編寫(xiě)等。

對(duì)Web網(wǎng)絡(luò)編程進(jìn)行詳細(xì)研究，基于優(yōu)秀的開(kāi)源軟件Tomcat及MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)搭建了后臺(tái)Web服務(wù)器，并完成所有服務(wù)器端代碼的編寫(xiě)，系統(tǒng)代碼總量超過(guò)8 k行。

5 市場(chǎng)前景

該系統(tǒng)能夠有效解決學(xué)生食堂中存在的擁擠、無(wú)序、等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題，它的優(yōu)勢(shì)體在以下幾點(diǎn)：

（1）多種訂餐終端，使得就餐更加便捷、人性化；

（2）實(shí)現(xiàn)前臺(tái)自動(dòng)無(wú)人化操作，節(jié)省員工人力開(kāi)支；

（3）就餐流程數(shù)字化管理，有助于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，提高工作效率。

相信隨著該方案的不斷成熟和完善，智慧餐廳將會(huì)得到更加廣泛的推廣。

6 比賽團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng)風(fēng)采照