隨著社(she)會的(de)(de)發(fa)展，超市已經成為了人(ren)們(men)(men)(men)(men)日常生活的(de)(de)一部分。超市中的(de)(de)物(wu)(wu)品種類(lei)繁多，人(ren)們(men)(men)(men)(men)可以在(zai)超市中購(gou)買到(dao)任意所需商品。然而商品種類(lei)的(de)(de)增多給人(ren)們(men)(men)(men)(men)選購(gou)商品帶來(lai)(lai)了一定(ding)的(de)(de)影響，人(ren)們(men)(men)(men)(men)可能會花大(da)量的(de)(de)時間在(zai)尋(xun)找商品上。本方案意在(zai)讓(rang)顧客在(zai)智(zhi)能超市中感(gan)受到(dao)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)給人(ren)們(men)(men)(men)(men)生活所帶來(lai)(lai)的(de)(de)便(bian)捷，明白(bai)何(he)為物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)及物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)對人(ren)們(men)(men)(men)(men)生活的(de)(de)影響。智(zhi)能超市讓(rang)顧客不再為購(gou)物(wu)(wu)找商品和(he)排隊(dui)結賬而苦惱。因此，構建超市購(gou)物(wu)(wu)引導系統具(ju)有較大(da)實(shi)(shi)際意義(yi)。電子(zi)標簽和(he)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)的(de)(de)出現(xian)使得工(gong)業企(qi)業物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)系統得以實(shi)(shi)現(xian)。電子(zi)標簽是用來(lai)(lai)識別物(wu)(wu)品的(de)(de)一種新(xin)技術，它是根據無(wu)線射(she)頻識別原理(RFID)而生產的(de)(de)，它與(yu)讀(du)寫(xie)器通過(guo)無線射頻信(xin)號交(jiao)換信(xin)息(xi)，是(shi)(shi)未來識別(bie)技(ji)術(shu)的(de)(de)首選產品。物聯網是(shi)(shi)在計算機互聯網基礎上，利用電子標簽為每一物品確定(ding)僅有識別(bie)EPC碼，從而構成(cheng)一個(ge)實現全(quan)球(qiu)物(wu)(wu)品信息實時共(gong)享的(de)(de)(de)實物(wu)(wu)互(hu)聯網，簡稱(cheng)“物(wu)(wu)聯網”。物(wu)(wu)聯網的(de)(de)(de)提(ti)出給獲取產品原始信息并自(zi)動生成(cheng)清單提(ti)供了一種(zhong)有效手段，而電子標簽可以方便地實現自(zi)動化的(de)(de)(de)產品識別和產品信息采集，這(zhe)兩者的(de)(de)(de)有機結(jie)合可以使人(ren)們隨時隨地在(zai)超市中(zhong)買到任(ren)意所(suo)需的(de)(de)(de)商品。

本文以電子標簽和物聯網為基礎，列出了基于RFID技術的超市物聯網導購系統的基本信息，對其結構和功能進行了分析，并利用電子標簽實現了一個典型的工業企業物聯網系統，大大提高超市運作的快速性和準確性，不但提高了工作效率，而且減少了人為差錯。

1 系(xi)統基本結構(gou)

超市物聯網導購系統有貨架處的有源RFID標簽、超市范圍內的一定數量的讀卡器和每個顧客的手持設備，該設備由顧客輸入產品信息并與超市中的讀卡器進行通信，引導顧客到達所需商品處。

1.1 RFID企業生產系(xi)統

負責前端的標簽識別、讀寫和信息管理工作，將讀取的信息通過計算機或直接通過網絡傳送給本地物聯網信息服務系統。可以在每一類商品對應的貨架處安裝有源RFID標簽，標簽中包含著商品的信息，包括商品名稱、價格、生產廠商以及商品所在處貨架的位置信息。

1.2 中間件系(xi)統

中間件是處在閱讀器和計算機Internet之間的一種中間件系統。該中間件可為企業應用提供一系列計算和數據處理功能。其主要任務是對閱讀器讀取的標簽數據進行捕獲、過濾、匯集、計算、數據校對、解調、數據傳送、數據存儲和任務管理，減少從閱讀器傳送的數據量。同時，中間件還可提供與其他RFID支撐軟件系統進行互操作等功能。此外，中間件還定義了閱讀器和應用2個接口。中間件如圖1所示。

超市范圍內安裝一定(ding)數量(liang)的(de)讀(du)卡器(qi)就是該中(zhong)間系統(tong)的(de)重要(yao)組成部分，同(tong)時為每一個進(jin)入超市選購商(shang)(shang)品(pin)的(de)顧(gu)客配置(zhi)一個手(shou)持(chi)設(she)(she)備，顧(gu)客在手(shou)持(chi)設(she)(she)備上輸人所(suo)需的(de)商(shang)(shang)品(pin)名(ming)稱，手(shou)持(chi)設(she)(she)備與超市中(zhong)的(de)讀(du)卡器(qi)通過中(zhong)間件操作系統(tong)通信(xin)，發布(bu)自己的(de)信(xin)息，讀(du)卡器(qi)發布(bu)路由信(xin)息到手(shou)持(chi)設(she)(she)備引導(dao)顧(gu)客前往所(suo)需購買的(de)商(shang)(shang)品(pin)處。

1.3超市物聯網(wang)導購系統的(de)主(zhu)要原理

在超市一定的區域內安設讀卡器，讀取該范圍內所有有源RFID標簽，并建立自己的標簽庫。讀卡器之間利用Zigbee協議進行信息交互。每個讀卡器相當于物聯網中的一個節點，節點中存放著自己鄰居節點的信息。也就是說每個讀卡器都能獲得它的鄰居讀專器中的標簽信息。

顧客的手持設備為物聯網中的移動節點，可以和讀卡器進行實時通信。同時，顧客手持設備還間有LCD顯示功能。該手持設備具有與RFID標簽通信的功能，即可以讀取指定商品RFID信息的功能。

該物聯網系統網絡為多跳網絡，當讀卡器收到移動節點發來的商品信息時，如果商品信息不再自己的標簽庫中，則將消息轉發給自己的鄰居節點直到找到目標讀卡器。讀卡器節點根據目標讀卡器節點的位置不斷將路由指示發送到手持設備上并通過LCD顯示給顧客。

當顧客(ke)到達目(mu)標(biao)讀卡(ka)器(qi)對應的(de)區(qu)域時，目(mu)標(biao)讀卡(ka)器(qi)將商(shang)品的(de)標(biao)簽(qian)信(xin)(xin)息發送給顧客(ke)，顧客(ke)通過標(biao)簽(qian)信(xin)(xin)息所示的(de)位置信(xin)(xin)息找(zhao)到所需(xu)商(shang)品。

2 系統主(zhu)要組成部分及(ji)操作流程(cheng)

2.1 系統主(zhu)要組成部分

整個智能超市系統由身份識別、搜索導航、信息讀取、廣告推送、智能清算5部分組成。

1)身份識別(bie)。由于超市(shi)是全(quan)智能無(wu)人(ren)管理，因此，在社區內只有持有智能“市(shi)民卡(ka)”的顧客才有權(quan)限進(jin)入超市(shi)購物(wu)。

2)搜索導(dao)航。顧客(ke)(ke)在(zai)超(chao)市(shi)的(de)(de)智能購物車上可以搜索和(he)選擇所需要(yao)的(de)(de)商品，超(chao)市(shi)內(nei)的(de)(de)導(dao)航系統將(jiang)讀取(qu)顧客(ke)(ke)當前(qian)位置信息，并引(yin)導(dao)顧客(ke)(ke)前(qian)往相應購買區；

3)信(xin)息(xi)讀取。當顧客表(biao)現(xian)出對(dui)某類產(chan)(chan)品(pin)(pin)的興趣(qu)后(hou)，將相關產(chan)(chan)品(pin)(pin)的廣告(gao)信(xin)息(xi)展示給顧客；

4)廣告推送。智能購物車可以將顧客臨近(jin)商品(pin)的特價或(huo)優惠等信(xin)息傳遞給顧客，供顧客挑選商品(pin)；

5)智能(neng)清算(suan)。結賬時無(wu)需(xu)像(xiang)傳統(tong)的條形碼一樣(yang)逐(zhu)漸(jian)商品掃描(miao)，直接將整車的商品信(xin)息讀取，得到消費金額，自(zi)動從(cong)“市(shi)民卡”上扣取。

方案設計圖如圖2所示：

2.2 系統(tong)的(de)具(ju)體操作流程(cheng)

1)顧客佩戴智能“市民卡”通過身份驗證進入超市;無“市民卡”將無法進入超市，強行進入會進行報警；

2)顧(gu)客人選一個智(zhi)能購(gou)物(wu)車，利用其配備的(de)手持設備進行(xing)商(shang)品(pin)的(de)瀏覽和選購(gou)；

3)如果顧客需選購商品，則將顧客臨近商品的信息（包括產品名稱、廠商、價格）通過手持設備展示給顧客;當顧客表現出對某類商品的信息時，將其相關信息（含購買率等信息）通過手持設備展示給顧客。

4)當顧客(ke)(ke)選定好商(shang)品后，手(shou)持設備將顯示出顧客(ke)(ke)當前所處(chu)位置，以(yi)及選購商(shang)品所處(chu)位置，并選擇一條路(lu)線(xian)引導(dao)顧客(ke)(ke)前往(wang)購買；

5)顧客購買好商品后通過RFID計算通道進行智能結算，并自動從“市民卡”內扣錢，如市民卡內金額不足則予以提示不予放行，否則直接報警；

6)沒有購買(mai)商(shang)品的顧客從正常出口(kou)離開超市，如(ru)果購買(mai)商(shang)品卻沒有通過(guo)結(jie)賬通道(dao)則進(jin)行報警。

系統流程圖如圖3所示：

3 系(xi)統(tong)的(de)相關技術模塊原理

超市物聯網導購(gou)系統由身份識別(bie)模(mo)(mo)塊、搜(sou)索導航模(mo)(mo)塊、信(xin)息讀(du)取(qu)模(mo)(mo)塊、廣告推(tui)送模(mo)(mo)塊、智能(neng)清(qing)算模(mo)(mo)塊組(zu)成。

3.1身份識別模塊

該項功能是建立在共享平臺應用子集功能的基礎上，利用博覽中心的智能“市民卡”進行身份的識別，該功能只需博覽園配置相應的設備即可;超市內通過安裝“市民卡”讀卡器，感知身份信息，同時將身份信息發送到應用子集進行身份驗證。

3.2搜索導(dao)航模塊

在現有的超市購物車上配置具有讀卡器功能的手持設備，通過手持設備可以瀏覽商品的信息，并且選購商品。手持設備嵌入了RFID讀卡器，可以實現1～2 m的讀取距離。

當選擇好商品后，手持設備將購置信息傳給讀卡器節點，讀卡器節點讀取其監測環境中的標簽信息，如果某讀卡器節點范圍內沒有相關物品信息，則傳送信息給其鄰居讀卡器節點，直到找到相關物品。同時將物品的位置信息返回手持設備，獲取當前位置信息和物品信息，自動選擇一條最優路徑引導顧客購物。搜索導航流程圖如圖6所示。

3.3信息讀取模塊

手(shou)(shou)持設備(bei)(bei)可以通(tong)過(guo)讀(du)卡(ka)器(qi)讀(du)取(qu)附近(jin)商(shang)(shang)品(pin)(pin)(pin)的信息(xi)，通(tong)過(guo)手(shou)(shou)持設備(bei)(bei)上的附近(jin)商(shang)(shang)品(pin)(pin)(pin)介紹(shao)選項可以瀏(liu)覽商(shang)(shang)品(pin)(pin)(pin)信息(xi)。當(dang)用戶表現(xian)出對(dui)某(mou)種商(shang)(shang)品(pin)(pin)(pin)的興趣(qu)時，將產品(pin)(pin)(pin)的相關信息(xi)展示給顧(gu)客。

3.4廣告推送模塊

當(dang)顧客處于某類商品(pin)的區(qu)域時，特價商品(pin)通(tong)過推(tui)薦選項將(jiang)相關商品(pin)的促銷活動以及購買情況展(zhan)示(shi)給顧客。

3.5智能清算模塊

建立RFID收貨通道，顧客采購商品后只須推著購物車通道一道安裝RFID閱讀器的結賬出口，系統便會即刻對購物車內所有貼有RFID標簽的貨品進行一次性掃描，并自動從顧客的市民卡上扣除相應的金額，打印購物清單憑條。整個結賬過程在短短數秒內即可完成。為了安全起見，我們采用兩次信息收集核對，在顧客將商品放入購物牽時，記錄商品信息，并返回終端結算系統。如果有商品從購物車中拿出，則將對應信息從終端清除。當顧客通過RFID收貨通道時，進行結算囂配，如果兩次終端的清單一致則結算完成。

4結論

本文主要結合RFID技術提出了一種基于RFID技術的超市導購物聯網系統設計方案。項目完成聰，可方使人們贍物，大大提高了工髂效率，節省了顧客的等待時聞。最后，該系統的實現能使超市更加智能化和人性化，促進商家售貨，并能滿足購物者的個性化服務，應用前景良好。當然，諸如電子標簽的成本問題、電子標簽與物聯網應用相關標準和規范的制定、物聯網的信息安全等都是影響該系統應懲普及的關鍵因素，因此，有必要對這些基礎性問題作進一步深入的研究。