胡圣潔 王開(kāi)祥

【摘?要】2020年新冠病毒疫情給國(guó)內(nèi)的教育帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，隨著國(guó)內(nèi)疫情的好轉(zhuǎn)，國(guó)內(nèi)各大高校學(xué)生陸續(xù)返校，如何保證學(xué)生在校期間的安全成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)高校的重中之重，而保證學(xué)生在餐廳的安全距離成為重要挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目提出了一種基于RFID智能結(jié)算系統(tǒng)，能夠有效的解決結(jié)算擁擠現(xiàn)象，很大程度的提升餐廳的工作效率。本項(xiàng)目使用RFID射頻卡作為電子標(biāo)簽，標(biāo)簽分別置于不同的餐盤(pán)中，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫(xiě)器后，讀寫(xiě)通過(guò)發(fā)送射頻信號(hào)讀出內(nèi)部所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。同時(shí)，RFID卡的芯片信息感應(yīng)電流經(jīng)過(guò)射頻電路將數(shù)字信號(hào)送入讀寫(xiě)器進(jìn)行信息處理，以此達(dá)到快速完成結(jié)賬的目的。

【關(guān)鍵詞】新冠病毒;RFID;電子標(biāo)簽;智能結(jié)算

一、研究背景

在后疫情時(shí)代，學(xué)生大批返校，給原本就不大的學(xué)生餐廳帶來(lái)了極大的人流壓力，目前國(guó)內(nèi)高校的餐廳，仍采用傳統(tǒng)的就餐方式，學(xué)生排隊(duì)點(diǎn)餐、刷卡結(jié)賬、排隊(duì)等餐，往往因?yàn)槿肆髁窟^(guò)大，出現(xiàn)刷卡結(jié)賬的錯(cuò)誤，甚至是飯卡丟失及錯(cuò)刷、漏刷，更有因窗口工作人員的忙碌而導(dǎo)致排隊(duì)結(jié)賬擁擠。而后疫情時(shí)代，大多數(shù)高校建議學(xué)生在學(xué)校餐廳就餐，學(xué)生也有著一定的防范意識(shí)，不再外出到人員更加復(fù)雜的餐館、飯店就餐，這就更加加劇了學(xué)生餐廳的人流量。

智慧餐廳在當(dāng)前國(guó)內(nèi)高校市場(chǎng)中仍處于初期階段，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)高校開(kāi)展了智慧餐廳的建設(shè)工作，而且也是處于試運(yùn)營(yíng)期間，推進(jìn)較為困難，尤其因?qū)W生餐廳人流量過(guò)大而導(dǎo)致項(xiàng)目進(jìn)展緩慢。

二、研究意義

學(xué)生返校后在餐廳就餐，需要摘下口罩，這個(gè)疫情防控帶來(lái)了很大的困難，再加上學(xué)生餐廳有著就餐時(shí)間集中、等餐時(shí)間較長(zhǎng)、人員魚(yú)龍混雜、管理制度混亂等眾多問(wèn)題，智能結(jié)算系統(tǒng)的研究有著重要的意義。

智慧餐廳能夠及時(shí)解決因人流量較大時(shí)而造成的結(jié)算時(shí)的擁擠現(xiàn)象，簡(jiǎn)化了就餐者取餐與結(jié)算的流程，減少了食堂的人員支出，利用云存儲(chǔ)、移動(dòng)互聯(lián)等信息化平臺(tái)與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合，從一定程度上減少了食堂的運(yùn)營(yíng)成本，提升了就餐者的就餐體驗(yàn)，后臺(tái)每日自動(dòng)生成當(dāng)日消費(fèi)明細(xì)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)餐廳的經(jīng)營(yíng)提出建設(shè)性意見(jiàn)。

三、可行性分析

1、技術(shù)可行性

隨著科技的進(jìn)步，目前RFID射頻識(shí)別技術(shù)已經(jīng)極為成熟，閱讀器讀寫(xiě)RFID芯片的準(zhǔn)確性也有了很大的提高，RFID系統(tǒng)的讀寫(xiě)速度極快，一次典型的RFID傳輸過(guò)程通常不到100毫秒。從技術(shù)角度來(lái)看，該項(xiàng)目有著很大的可行性。

2、經(jīng)濟(jì)可行性

RFID智能餐盤(pán)為一次性投入，可重復(fù)利用，雖然在項(xiàng)目的初期會(huì)有著一定的經(jīng)濟(jì)壓力，但隨著項(xiàng)目的不斷推進(jìn)，本系統(tǒng)能夠?yàn)椴蛷d的管理帶來(lái)極大的便利，再加上我們所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分析模塊，能夠極大的提高學(xué)生在餐廳就餐的體驗(yàn)感，給餐廳帶來(lái)一定的利潤(rùn)，該項(xiàng)目具有一定的經(jīng)濟(jì)可行性。

3、操作可行性

學(xué)生餐廳就餐大多數(shù)是高校學(xué)生，對(duì)于高新技術(shù)的接受能力較強(qiáng)，經(jīng)過(guò)一兩次的應(yīng)用就能很快的上手，在操作方面沒(méi)有存在棘手的問(wèn)題。

四、總體設(shè)計(jì)

基于RFID設(shè)備和帶有RFID芯片的餐盤(pán)，在收銀區(qū)域加入具有感應(yīng)功能的結(jié)算臺(tái)，完成就餐收銀的智能結(jié)算。相其原理為：在不同餐盤(pán)中放置不同芯片，掃描系統(tǒng)對(duì)餐盤(pán)中的芯片進(jìn)行識(shí)別以快速計(jì)算價(jià)格，并通過(guò)讀卡設(shè)備進(jìn)行扣除。

三個(gè)設(shè)計(jì)方面：

①餐盤(pán)：不同價(jià)格的菜品給予不同的餐盤(pán)，餐盤(pán)中放置不同的芯片。

②結(jié)算區(qū)：將餐盤(pán)放在結(jié)算區(qū)，機(jī)器對(duì)菜品進(jìn)行讀取結(jié)算

③讀卡區(qū)：放置飯卡，在飯卡中進(jìn)行扣除服務(wù)。

五、詳細(xì)設(shè)計(jì)

1、智能定價(jià)

食堂根據(jù)菜品的原材料、加工過(guò)程、菜品成本等多個(gè)因素綜合考慮，制定菜品的價(jià)格，并制定較為集中的價(jià)格，統(tǒng)一食堂餐品的價(jià)格區(qū)間，并將菜品的價(jià)格、原材料等多種信息錄入系統(tǒng)，利用公眾號(hào)或小程序向用餐人員進(jìn)行公開(kāi)。

2、智能餐盤(pán)

利用RFID技術(shù)對(duì)食堂餐盤(pán)進(jìn)行改造，每個(gè)餐盤(pán)當(dāng)中嵌入一套R(shí)FID芯片，不同的菜品、不同商家以及不同價(jià)格的菜品采用獨(dú)立的餐盤(pán)，利用不同的外觀、顏色進(jìn)行區(qū)分，例如紅色正方形餐盤(pán)為五元菜品、綠色正方形為四元菜品，讓前來(lái)就餐的學(xué)生一目了然。

此種餐盤(pán)的設(shè)計(jì)，有利于后期進(jìn)行食堂銷(xiāo)售的統(tǒng)計(jì)匯總，商家餐盤(pán)的回收以及智能計(jì)算。

3、智能識(shí)別

改造窗口的結(jié)算區(qū)，利用RFID識(shí)別設(shè)備識(shí)別不同餐盤(pán)當(dāng)中RFID芯片的信息，從而識(shí)別出該餐盤(pán)中的菜品、窗口以及菜品的價(jià)格，并利用顯示器展示相對(duì)應(yīng)菜品的各類(lèi)信息。

4、智能計(jì)算

通過(guò)識(shí)別RFID設(shè)備，識(shí)別出結(jié)算區(qū)中餐盤(pán)的數(shù)量、每個(gè)餐盤(pán)的信息，然后利用系統(tǒng)對(duì)結(jié)算區(qū)中所有的餐盤(pán)信息進(jìn)行計(jì)算，從而得出整套套餐的價(jià)格。

對(duì)于部分商家推出的優(yōu)惠套餐按照公式錄入系統(tǒng)，在系統(tǒng)中進(jìn)行智能計(jì)算，直接優(yōu)惠結(jié)算。

5、智能結(jié)算

將本系統(tǒng)的結(jié)算體系與學(xué)校本地的餐卡系統(tǒng)進(jìn)行連接，在結(jié)算區(qū)中加裝刷卡設(shè)備，結(jié)算區(qū)計(jì)算的最終價(jià)格直接發(fā)送到刷卡設(shè)備中，學(xué)生可直接進(jìn)行刷卡結(jié)算。

利用微信支付、支付寶支付等第三方支付工具的支付接口，直接在結(jié)算區(qū)的顯示屏中出現(xiàn)結(jié)算二維碼，學(xué)生可直接利用微信和支付寶掃描二維碼進(jìn)行結(jié)算。

6、產(chǎn)品溯源

學(xué)生可利用系統(tǒng)查詢(xún)出自己選擇菜品的原材料的產(chǎn)地、運(yùn)輸途徑、時(shí)間等溯源信息，真正實(shí)現(xiàn)安全就餐。

7、智能點(diǎn)餐

學(xué)生可利用系統(tǒng)進(jìn)行智能點(diǎn)餐，對(duì)應(yīng)商家在接收到學(xué)生訂單后直接準(zhǔn)備菜品，在學(xué)生到達(dá)食堂后直接到取餐區(qū)利用二維碼進(jìn)行取餐，再到結(jié)算區(qū)進(jìn)行結(jié)算。能夠很大程度節(jié)約成本、減少就餐人流壓力。

8、智能統(tǒng)計(jì)

利用本套系統(tǒng)可針對(duì)每個(gè)窗口或店家所售賣(mài)的商品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)整個(gè)餐廳的銷(xiāo)售、盈利、虧損等情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。后期可根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)餐廳的集中就餐時(shí)間、預(yù)測(cè)第二天學(xué)生喜愛(ài)的菜品，避免因?yàn)閷W(xué)生不愛(ài)吃造成浪費(fèi)。

六、當(dāng)前存在的問(wèn)題

1、餐盤(pán)材料影響RFID設(shè)備的識(shí)別準(zhǔn)確性以及時(shí)效性。

通過(guò)前期多種測(cè)試，采用RFID穿透性高，并且為食品級(jí)材料，經(jīng)過(guò)工廠的加工，制造符合要求的餐盤(pán)，并將RFID芯片嵌套到餐盤(pán)底部，加強(qiáng)了識(shí)別的準(zhǔn)確性。

2、多個(gè)RFID讀寫(xiě)設(shè)備存在一起容易相互干擾。

將RFID讀寫(xiě)設(shè)備固定在窗口的統(tǒng)一位置，并在結(jié)算區(qū)周?chē)黾悠帘卧O(shè)備，防止兩個(gè)結(jié)算區(qū)讀RFID信息時(shí)相互干擾。

3、后期針對(duì)菜品價(jià)格調(diào)整時(shí)無(wú)法分辨餐盤(pán)中信息，需要利用RFID設(shè)備進(jìn)行讀寫(xiě)判斷。

在制造餐盤(pán)時(shí)采用不同顏色進(jìn)行視覺(jué)識(shí)別，不同顏色、不同形狀、不同大小的餐盤(pán)對(duì)應(yīng)著不同信息的RFID芯片，這樣在食堂集中處理餐盤(pán)后容易分辨。

七、總結(jié)

在后疫情時(shí)代的學(xué)生餐廳，相對(duì)于傳統(tǒng)的排隊(duì)結(jié)賬，本系統(tǒng)提出的基于RFID的智能結(jié)賬系統(tǒng)能最大限度的縮短結(jié)賬時(shí)間，提高餐廳的工作效率、節(jié)約用工數(shù)量、降低經(jīng)營(yíng)成本、提升管理績(jī)效、提升服務(wù)品質(zhì)，也能從另一方面減輕學(xué)校的疫情防控壓力，避免疫情在學(xué)生餐廳傳播。這充分的體現(xiàn)了智能設(shè)備在生活中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)很好的交互。

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作者簡(jiǎn)介：

胡圣潔（2000.11-）臨沂大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)，共青團(tuán)員。

基金項(xiàng)目：

2020年大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目校級(jí)一般項(xiàng)目“基于RFID技術(shù)的餐廳結(jié)算系統(tǒng)”[項(xiàng)目編號(hào)：X202010452153]

（作者單位：臨沂大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院）