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一、方案简介

1.1 智慧超市实训室建设背景

    现如今可供购买的商品越来越多,超市的出现无疑给人们带来了极大的方便,但新问题也随之而来,比如超市价签更换不及时或出现错误给超市经营者和消费者带来损失,超市商品频繁被窃,超市品种繁多的易腐烂商品的及时监控和更换,超市高峰期在收银台排起的长龙等问题一直困扰着商家,但随着物联网技术的日渐成熟,这些问题随即得到了解决。
    智慧超市就是一个将RFID技术、计算机网络、无线通信、无线传感等诸多物联网技术综合应用于零售业的实例,在库存管理、销售管理、物流配送等方面降低超市成本,提高供货商对消费端的反应效率,并给顾客以全新的用户体验,提高顾客的忠诚度和满意度,真正将供应链转为以消费者需求为导向的运作模式,创造了一个以消费者为主导的零售关系。
    智慧超市实训室可完全模拟实现智能化、现代化超市的各种智慧功能,可使学生全面、真实的体验和感受未来超市的特点。所以,开设智慧超市相关专业及课程(如智能管理、商业和物联网技术等),建设与此相关的智慧超市实训室,也成为作为培养市场需求人才的各类高等院校、职业教育院校及培训机构的当务之急。

1.2 智慧超市实训室设计思路

    飞瑞敖电子科技有限公司智慧超市实训室建设方案通过整合RFID、无线传感器网络、WIFI等物联网综合技术,加以配备必要的卖场设施设备布置,可实现:客流量统计监控、商品识读和动态监控、动态盘点、补货提醒、智能上架、智能拣货、电子价签制作、商品信息推送、购物引导、试穿体验统计、环境监控、自动结算、商品追溯查询等智慧应用。
    通过智慧超市实训室,可吸收商务系市场营销专业及相关专业的学生,对学生进行实训教学,培养学生实践能力和创新能力,提高学生社会职业素养和就业竞争力,满足学校事业发展和实现办学目标的需要。
    飞瑞敖电子科技有限公司智慧超市实训室构建于物联网信息平台之上,依托光载无线交换机、远端射频单元、模拟光纤、以太网交换机、WiFi设备服务,构建物联网的网络层,在实训室范围内形成稳定可靠的WiFi覆盖环境;各种接入设备(传感器件、控制器件、智能器件、读卡器、移动终端等)都可以无线接入物联网工程信息平台,成为物联网实验设备的一部分,构建物联网的感知层;系统通过统一的物联网信息中心,完成数据的存储、分析,运用各种智能软件实现智慧超市的应用。整体的架构图如下:
智慧超市实训室的示意图

1.3 创新点

相对于传统的超市系统,智慧超市实训室具有以下优势和特点:
● 智慧超市最大特点是采用射频识别技术,不需人工对每件商品条码进行扫描,这样可以节约大量的人力和物力,提高效率,避免超市出口排长长的队伍;
● 由于射频信号能够穿透衣服等障碍物,这样还可以防止超市商品被盗;
● 可实现无线定位产品导购,通过购物车上配置的终端,可以定位购物车的当前位置,同时可以查找相应的产品,进行定位导购;
● 可实现防伪追溯,每件商品的RFID标签编码均是唯一的,可通过商品的RFID编码对商品登记信息进行追溯查询;
● 可实现动态库存监控,通过RFID设备实时监控货架上商品及库存;
● 运转效率高、风险成本低、管理科学先进、服务品质优良等。

二、系统介绍

2.1 整体介绍

    智慧超市实训室可实现现代智慧商场应用,通过应用的展示,让学生了解物联网应用的方式与效果,并分解整个智慧超市的技术实现到各门课程的实验当中,配合各门课程的教学,同时每门课程结束时,学生能够整体完成智慧超市的项目开发及物联网工程实施。
整个智慧超市实训室涵盖物联网的三层结构,主体功能模块包括:超市后台管理系统、自动结算系统、电子价签系统、商品动态监控、智能导购、客流量统计监控系统、试穿体验统计系统、环境监控系统以及商品追溯查询系统。

2.2 拓扑图

2.3 功能
2.3.1超市库存管理系统

    超市库存管理系统应用B/S结构,它以WEB浏览器为软件界面,图形化的导航式操作,实现超市商品的商品管理、供应商管理、采购管理、销售管理,存货管理等多种功能,结合RFID设备,快速完成日常贸易管理中的进货、出货、存货等操作,通过交互式的数据中心与一目了然的统计报表,使企业决策者最关心的往来款项、销售状况、库存数量等,能够即点即现。

2.3.2自动结算系统

    在传统超市系统中,客户们总是在结算区域排着长龙,花费大量的时间等待结算。智慧超市在结算区布置分体式超高频读卡器,可一次性、批量读取带有RFID标签的商品的信息,实现批量商品快速结算功能。同时,利用RFID技术的可穿透性,结算区还有商品防盗功能。
其优势与特点:
● 采用射频识别技术,批量扫描,批量结算,提供效率,提升客户感知;
● 系统简单,节省成本,节约人力、物力;
● 智能化防盗,提升超市安全性。
自动结算系统示意图

2.3.3 商品动态监控

   商品动态监控是智慧超市的核心功能之一。在智能货架上布设特高频RFID读卡设备,在商品上贴上超高频RFID标签,在商品货架、管理中心添加显示设备,配合手持式超高频RFID读卡器、智能终端、智能购物车等,通过管理软件整合所有器件实现智能货架与商品系统的智慧应用功能。
智能货架与商品系统可实现:商品识读与动态监控、货物智能动态盘点、补货提醒、智能上架、智能拣货等功能。
其优势与特点:
● 商品识读与动态监控,系统采用超高频RFID读卡器和手持式超高频RFID读卡器对货架上商品进行识读与监控,可以随时掌握货架上商品的品类和数量,并记录商品放置时间、离开时间、每层货架商品放置状态。
● 可自动进行货物智能盘点功能。
● 利用货架上的显示设备和智能设备,可指引拣货路线、位置、货物信息等功能。
● 可通过LED大屏幕显示提示超市状况及环境信息。
● 根据货物的销售情况,可进行补货提醒、智能上架等功能。
智能货架模型示意图

2.3.4 客流量统计监控系统

    客流量是超市运营最为重要的指标之一,关系着超市的客户分析、商品结构分析、客户购买特征等工作,智慧超市实训室采用视频客流监控设备可精确监控超市的顾客进出流量。在超市出入门口或组货架区域安装一组客流量监测设备,监测超市进出客流量数据或特定商品区域的客流量数据,并将通过物联网信息平台将数据上传到数据中心进行数据处理。
客流量统计监控的特点:
● 系统搭建方便,可随意组合摆放。
● 使用红外监控设备,精确监控,保证数据的正确性。
● 利用监控数据,可进行客流分析、客户购买时间分析等整合工作。
流量监控示意图

2.3.5 环境监控系统

    超市的环境情况关乎着超市的舒适度、美观性以及安全性,是超市的重要指标之一。在智慧超市系统中集成环境监控功能,可监控和记录超市的温度、湿度、烟雾报警、光照等情况。环境监控系统使用WIFI技术将各个区域的传感器的数据实时传送到服务器进行处理,当环境数据异常时系统报警,并综合形成仓库和超市的环境指标。
物联网环境监测管理软件
物联网环境监测管理软件通过实时连接环境传感器读取环境信息,环境数据返回系统后,可以作显示、分析,可以实时监控环境变化信息,有利于对环境变化所带来的影响作出合理的对策。
环境监控系统架构图

2.3.6 商品追溯查询系统

    随着社会的发展,大家对绿色环保、健康等越来越重视,对商品的生产过程也特别的关注,商品追溯系统便应运而生。关于商品的生产、运输、包装上架等信息登记在系统的服务器中,客户通过自助查询终端或RFID读卡器对感兴趣的商品进行追溯查询。
其优势与特点:
● 可查询商品生产过程中的各种信息;
● 可查询商品的销售情况、价格,以及优惠活动等。
自助查询终端示意图

2.3.7 管理软件

飞瑞敖超市管理软件 V1.0
智慧超市软件通过对RFID、无线传感器网络、WIFI等物联网综合技术的应用,配以必要的卖场设施设备布置,除了超市后台智能仓储管理功能及自动结算功能,还实现了客流量统计监控、商品识读和动态监控、动态盘点、补货提醒、智能上架、智能拣货、电子价签制作、商品信息推送、购物引导、试穿体验统计、环境监控、商品追溯查询等未来超市的智慧应用。

2.5 主要设备介绍
2.5.1 智能货架

    智能货架上布设特高频RFID读卡设备,在商品上贴上超高频RFID标签,在商品货架、管理中心添加显示设备,配合手持式超高频RFID读卡器、智能终端、智能购物车等,通过管理软件整合所有器件实现智能货架与商品系统的智慧应用功能。

2.5.2特高频RFID通道阅读器

    智慧超市在结算区布置分体式超高频读卡器,可一次性、批量读取带有RFID标签的商品的信息,实现批量商品快速结算功能。同时,利用RFID技术的可穿透性,结算区还有商品防盗功能。

三、支撑课程及实验清单

    智慧超市实训室实验融合射频识别技术、计算机通信网络、数据库管理技术于一体,可给学生和老师真实的感受未来超市的先进性。同时,实训室基于开放性的平台、开放性的设计理念、开放性的代码结构、开放性的数据接口,学生可以在实训室进行各种模拟实验、开发实验等,老师也可进行各种关于智慧超市的科研项目。

主要教学实验包括:

实验1 智慧卖场应用实训
实验2 人流量监控系统实施实训
实验3 人流量监控系统开发实训
实验4 RFID商品上架实施实训
实验5 RFID商品上架开发实训
实验6 智能货架系统实施实训
实验7 智能货架系统开发实训
实验8 环境监控应用实施实训
实验9 环境监控应用开发实训
实验10 自动结算系统安装调试
实验11 智慧超市综合应用开发

一、智慧超市实训室

1.特高频RFID通道阅读器
2.特高频手持读卡器
3.高频读卡器
4.WiFi设备服务器
5.纸质特高频标签
6.抗金属特高频标签
7.腕带高频标签
8.普通货架
9.运货车
10.周转箱
11.POS机
12.收银台
13.购物篮
14.特高频RFID通道阅读器
15.智能货架
16.分体式特高频读卡器
17.八通道分支器
18.特高频平板天线
19.特高频手持读卡器
20.47寸电脑一体机
21.WIFI设备服务器
22.高频读卡器
23.商超专用客流统计终端
24.温湿度传感器
25.光电感烟探测器
26.光照传感器
27.WiFi摄像头
28.WiFi设备服务器
29.媒体弱电专用电源箱
30.物联网环境监测管理软件V1.0
31.台式电脑
32.特高频标签发卡器
33.飞瑞敖超市管理软件V1.0