劉宇鋒

（成都市中和中學，成都 610212）

物聯(lián)網(wǎng)技術在無人便利店中的應用探究

劉宇鋒

（成都市中和中學，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現(xiàn)自動的結算和支付，避免了排隊交費，這背后其實是一系列物聯(lián)網(wǎng)技術在發(fā)揮作用。本文總結物聯(lián)網(wǎng)技術在用戶購物不同階段的應用情況，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，美國麻省理工學院Auto-ID中心的創(chuàng)辦人之一，也是全球RFID標準的締造者Kevin Ashton教授正式提出了物聯(lián)網(wǎng)（Inter net of Things），用來表示實體物體獲得通訊能力，進行各類控制、探測、識別以及服務的行為[1]。自從被提出之后，物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)取得了巨大的進步和應用，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)技術在零售行業(yè)中也有巨大的應用空間，例如RFID技術可以被用于進出庫管理，倉庫和實體店的盤點，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外公司都開始了相關的嘗試，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是數(shù)個量販自動售貨機的集合，商品存放在售貨機中，用戶通過觸摸售貨機前的屏幕購買想要的商品。該模式的技術已經(jīng)比較成熟，在自動售貨機上得到普遍應用。但是這種模式的缺點在于自動售貨機只能存放一些保質期較長的商品，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，掃描商品或自動結算支付貨款，無需排隊等待。

本文針對開放貨架式無人便利店的情況，總結物聯(lián)網(wǎng)技術在用戶購物不同階段的應用情況，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)技術的應用

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

2.1 進入商店階段

當用戶進入無人便利店，我們首先需要確定用戶的身份信息，為之后確認用戶選購了哪些商品及結算做準備。目前有兩種主流的用戶身份識別方法：基于計算機視覺的識別方法和基于生物信息的識別方法?；谟嬎銠C視覺的識別方法主要是利用無人便利店內的網(wǎng)絡攝像頭，當用戶進入商店時，進行人臉的追蹤和識別，并與用戶的數(shù)據(jù)庫進行對比，從而實現(xiàn)用戶身份的確認。近年來，隨著深度學習等方法的發(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。另一種方法是基于用戶的生物信息，例如用戶的指紋信息，當用戶進入商店時，只需要掃一下指紋，就可以完成身份的認證。

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行結算，同時也為便利店的補貨提供了指導。為了實現(xiàn)這個功能，目前不同廠商采用了不同的技術方案，但這些方案基本上都屬于感測融合，即利用各種傳感器進行綜合的判斷：攝像頭負責拍照，識別是哪一個用戶；光幕/紅外傳感器負責制造一個水平面，如果用戶的手穿過此面表示用戶開始實施某種動作，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 結算支付階段

在結算階段，我們需要統(tǒng)計用戶購買商品的品種和數(shù)量。由于無人便利店內沒有售貨員，這個過程只能通過計算機來完成。目前有兩種主流的方案：一種方案基于計算機視覺的物體識別技術，通過攝像頭對商品進行識別，并與店內出售的商品進行對照；另一種方案基于RFID電子標簽，能夠實現(xiàn)商品信息的自動讀取。結算完畢之后，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間取得了很大的進步，然而距離其被大規(guī)模應用還有著不小的差距。我們認為無人便利店在模式成熟之前，還面臨著諸多挑戰(zhàn)。

3.1 技術模式不成熟

目前，無人便利店的技術模式還有待進一步驗證和提高。首先，計算機視覺技術的應用場景非常有限，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技術而言，如果每個商品都貼RFID電子標簽，會導致商家成本過高，維護各種儀器也會導致各種費用的增加。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制作RFID的材料，各廠商也需要通過政府創(chuàng)作一個系統(tǒng)，來使各傳感器間相互兼容，從而實現(xiàn)無人超市的正常運轉。

3.2 用戶信息安全

由于在用戶驗證以及支付的環(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方面。例如在使用支付APP時，要做到嚴格的安全把控。對于該問題，我們認為需要政府規(guī)定一個標準的安全APP標準，并實施定期檢查，將不合格的應用讓賣方維護或者下架，以保證用戶信息的安全性。賣家也應該時常維護并升級自己的系統(tǒng)，保證用戶的消費安全。

3.3 反作弊技術

由于無人便利店無人值守，又是一個新興事物，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)攝像頭在一段時間內黑屏或被遮擋，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換。一旦發(fā)現(xiàn)有異常，程序便會觸發(fā)警報至控制中心或直接通過網(wǎng)絡聯(lián)系最近警局。

4 結束語

本文總結了物聯(lián)網(wǎng)技術在用戶購物不同階段的應用情況，并探討了無人便利店面臨的挑戰(zhàn)及可能的解決方案。我們認為隨著無人便利店的大規(guī)模應用，會給社會帶來巨大的進步，也會更加方便人們的購物，避免排隊交費的現(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”看人工智能時代無人超市實現(xiàn)方案[J]．數(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，以及中心相關處室負責人參加了接洽與交流活動。

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.09.021

TP393.4，TN92文獻標示碼：A

1672-7274（2017）09-0053-02