2003年6月19日，在美國芝加哥召開的“零售業(yè)系統(tǒng)展覽會”上，全球最大的零售機構(gòu)沃爾瑪宣布將采用一項名為RFID的技術(shù)，以最終取代目前廣泛使用的條形碼，成為第一個公布正式采用該技術(shù)時間表的企業(yè)。其他零售業(yè)巨頭，如麥德隆、Tesco、卡爾施泰特（Karstadt）也紛紛加入RFID技術(shù)的應(yīng)用行列。一時間，一股研究RFID技術(shù)的熱潮席卷全球，我國于2006年6月9日正式發(fā)布《中國射頻識別（RFID）技術(shù)政策白皮書》，為中國RFID技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向。

RFID射頻識別技術(shù)，是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。

從2003年開始實施RFID計劃到現(xiàn)在，這項技術(shù)已經(jīng)給沃爾瑪在庫存管理、銷售管理和售后服務(wù)方面每年節(jié)約了近85億美元的成本，而且其潛在的價值還沒有被完全開發(fā)。其他的零售商巨頭如Tesco、麥德隆、卡爾施泰特等，也緊跟沃爾瑪之后，紛紛開始啟動或者實施RFID計劃，但目前還未宣布正式全面實施這項新技術(shù)。而國內(nèi)的大超市如大潤發(fā)、樂購、蘇果等目前仍然使用條形碼技術(shù)，并且沒有開始計劃實施RFID技術(shù)。他們的CEO對于這項新技術(shù)還不是很了解，大部分持謹慎的態(tài)度。本文在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上給出了一種基于RFID技術(shù)的智能超市實現(xiàn)方案，為我國零售業(yè)實施RFID技術(shù)提供了參考。

1、智能超市

試想，我們推著購物車在超市購物，當(dāng)我們找不到想買的商品時，只需在購物車的觸摸屏上輸入商品名稱，顯示屏就會立刻顯示一條能找到那個商品的最優(yōu)路線;我們還可以隨時查看目前所購商品的總價格，甚至每到一個貨架之前就可以瀏覽該商品的相關(guān)信息，而不需要擔(dān)心費力氣去找商品的說明;當(dāng)我們需要結(jié)賬的時候，我們不需要排著長長的隊，等待收銀員一件件的掃描商品、裝袋、收款、開票，我們只需要在結(jié)賬通道等待幾秒的時間，便可以離開了;甚至當(dāng)我們有一天收到超市發(fā)來的一條我們最關(guān)心的商品的優(yōu)惠信息時，我們只需要回復(fù)“要”或者“不要”，商品便被迅速送到家門口。

智能超市就是一個將RFID技術(shù)應(yīng)用于零售業(yè)的實例，它通過整合RFID技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)和嵌入式開發(fā)技術(shù)，在庫存管理、銷售管理、物流配送等方面降低超市成本，提高供貨商對消費端的反應(yīng)效率，并給顧客以更好的用戶體驗，提高顧客的忠誠度和滿意度，真正將供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)為以消費者需求為導(dǎo)向的運作模式，創(chuàng)造了一個以消費者為主導(dǎo)的零售關(guān)系。

2、實現(xiàn)方案

整個實現(xiàn)方案如圖1所示：

首先超市所有的供貨商都必須為每件貨物貼上RFID標簽，然后在將貨物送至倉庫之前，在貨物檢測區(qū)域稍作停留，待閱讀器檢測完貨物的類型、名稱和數(shù)量后，貨物入庫。同時閱讀器將入庫商品的信息通過網(wǎng)絡(luò)上傳至中心服務(wù)器，中心服務(wù)器進行商品信息的更新。商品入庫以后，可以由檢驗人員對貨物進行檢驗，然后再調(diào)整商品信息。

商品上了智能貨架以后，顧客就可以推著智能購物車進行購物了。智能貨架其實是一些按照特殊要求制作的擺放商品的地方，智能貨架通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到中心服務(wù)器，每個智能貨架上面貼有放置一類貨物類型的標簽，比如兒童玩具汽車、洗衣粉等等。這類標簽和貼在商品上的標簽是有區(qū)別的，它們都是有源標簽，可以主動向閱讀器報告位置;而商品上的標簽是無源的，它們只能在有效范圍內(nèi)被閱讀器讀取。兩種標簽的成本有很大的差別，不過都符合UHF GEN 2標準。

智能購物車是一個在傳統(tǒng)購物車基礎(chǔ)上進行改進，集閱讀器模塊、無線通信模塊、觸摸屏及ARM芯片為一體的嵌入式系統(tǒng)。顧客可以通過觸摸屏設(shè)定需要購買的商品的信息，并且可以隨時看到購物車內(nèi)商品的總價格，如果到達顧客預(yù)先設(shè)定的商品，智能購物車會發(fā)出很悅耳的提示聲。購物車上配置超市的電子地圖，如果顧客需要查詢某一商品的具體位置，可以在觸摸屏上查詢，那么電子地圖上將會顯示一條找到該商品的指示線路。當(dāng)顧客購買完貨物出去結(jié)賬時，不需要再排著長隊等候收銀員掃描，結(jié)賬，只需要在結(jié)賬區(qū)域等待幾秒鐘的時間，用戶可以便可以通過支付現(xiàn)金、刷信用卡或者超市專用的購物卡結(jié)賬離開。

當(dāng)顧客在超市中購買了一段時間以后，中心智能配送系統(tǒng)將通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)產(chǎn)生比較有用的信息，并提示顧客。比如某一顧客在每隔1個月需要在超市買5升裝的金龍魚谷物調(diào)和油，那么可能經(jīng)過半年以后，中心智能配送系統(tǒng)會發(fā)送一條短消息：“尊敬的***顧客您好：***超市現(xiàn)有5升裝的金龍魚谷物調(diào)和油進行促銷活動，價格***元/桶，您需要嗎？如果需要請輸入Y，并在后面加上你需要的數(shù)量，如1，2。”這樣顧客只需要回復(fù)“Y”或者“Y，3”，那么在很短的時間內(nèi)，油就會有人送到家門口。油的費用是從話費中扣取的，運費由超市承擔(dān)。此外，顧客還可以根據(jù)自己的喜好設(shè)置自己經(jīng)常去超市需要購買的商品，比如：酸奶、面包、水果等等，同樣中心智能配送系統(tǒng)也可以采取與前面送油的例子相似的操作為顧客送貨。

3、幾點說明

3.1 關(guān)于安全問題

RFID的安全問題歷來都是眾多學(xué)者關(guān)注的焦點，由于標簽成本所限，標簽本身很難具備能夠足以保證安全的能力。非法用戶可以利用合法的閱讀器或者自構(gòu)一個閱讀器，直接與標簽進行通信。這樣就可以很容易地獲取標簽內(nèi)所存數(shù)據(jù)。通過使用基于橢圓密碼體制的簽密算法可以解決這個問題，關(guān)于這部分內(nèi)容可參閱本文作者的另一篇論文：一種基于ECC的簽密算法在RFID系統(tǒng)的應(yīng)用研究。

3.2 關(guān)于智能貨架

每個智能貨架上都設(shè)置天線，每類商品的旁邊貼有有源RFID標簽，可以主動向過往的智能購物車發(fā)送本貨架的商品信息。智能貨架能增加智能購物車讀取商品的準確率，減少誤讀、漏讀的幾率。此外，還應(yīng)具有較強的防磁和抗干擾能力。

3.3 關(guān)于智能購物車

可將閱讀器、ARM芯片、觸摸屏構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)固定在傳統(tǒng)購物車上，形成造型優(yōu)美，操作方便的智能購物車。顧客可在顯示屏上輸入需要購買的商品的名稱，顯示屏可以顯示一條前往購買該商品的最優(yōu)路線。當(dāng)客戶需要結(jié)賬時，購物車可以顯示當(dāng)前購買的商品的價格及所有商品的總價格。

3.4 自助結(jié)帳POS終端

由于系統(tǒng)可以從智能購物車中讀取商品的總價格，因此自助結(jié)帳POS終端可在很短的時間內(nèi)完成結(jié)賬任務(wù)，并且可以同時對多個智能購物車內(nèi)的商品進行結(jié)賬工作，而不會與其他POS終端或閱讀器設(shè)備發(fā)生干擾而計算錯誤。

4、結(jié)論

如何將RFID技術(shù)應(yīng)用于超市，構(gòu)建智能型超市是目前零售業(yè)巨頭正在關(guān)注的熱點之一，通過實施智能超市計劃，提升顧客體驗，及時掌握商品流轉(zhuǎn)的信息可以節(jié)約成本，大大提高銷售利潤。本文給出了一個可構(gòu)建智能超市的解決方案，在技術(shù)方面對RFID系統(tǒng)的配置、智能貨架和智能購物車的要求進行了說明，并且已經(jīng)在超市的部分商品進行了試驗，取得了良好的效果。然而從更多的角度考慮，該方案還需要進一步完善，有待于更多學(xué)者參與其中。

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