感知与识别层
这是无人超市的“眼睛”和“耳朵”,负责实时监控和识别店内商品和顾客的行为。

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计算机视觉
- 核心作用:这是无人超市最核心的技术之一,通过摄像头捕捉图像和视频,进行智能分析。
- 具体应用:
- 商品识别:在货架上安装摄像头,通过图像识别技术识别顾客拿取或放回的商品,这通常需要结合深度学习算法,能处理不同角度、光线下的商品识别。
- 顾客行为分析:分析顾客的行走路径、停留区域、拿取商品等行为,用于优化商品陈列和运营策略。
- 防损与防盗:识别异常行为,如顾客试图将商品藏入衣物,或长时间在门口徘徊,触发警报。
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重量传感器
- 核心作用:精确测量货架上商品重量的变化。
- 具体应用:
- 与视觉系统互补:当顾客从货架上拿走一个商品时,重量传感器会检测到重量减轻,并将此信息发送给系统,系统结合视觉识别出的具体商品,进行扣款,如果顾客放回商品,重量增加,系统则进行退款,这大大提高了识别的准确性,防止了视觉系统误判(如被遮挡)。
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RFID (Radio-Frequency Identification, 射频识别)
- 核心作用:利用无线电波进行非接触式的数据读写。
- 具体应用:
- 商品绑定:为每个商品或商品包装贴上RFID标签,当顾客带着商品通过结算门时,门上的RFID读写器可以瞬间读取所有标签信息,完成结算,这是一种非常快速、准确的结算方式。
- 库存管理:可以快速盘点库存,了解实时商品数量。
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重力感应/压力传感器
(图片来源网络,侵删)- 核心作用:感知购物篮或购物车的重量变化。
- 具体应用:当顾客将商品放入购物篮时,系统会实时计算新增的重量,并初步判断可能放入的商品类型,与视觉系统联动,提高结算的准确性。
核心控制与结算层
这是无人超市的“大脑”,负责处理所有感知信息,并完成交易的核心流程。
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物联网
- 核心作用:将店内所有的硬件设备(摄像头、传感器、闸机、显示屏、灯光等)连接到云端或本地服务器,形成一个智能网络。
- 具体应用:实现设备间的数据互通与协同工作,传感器数据实时上传,系统处理后向闸机下达指令,向顾客的手机App发送账单等。
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移动支付与身份验证
- 核心作用:完成顾客的身份确认和资金扣款。
- 具体应用:
- 入场:顾客通过扫描App二维码、人脸识别或会员卡等方式进入超市,系统自动识别身份并授权进入。
- 出场结算:顾客购物完成后,通过“拿了就走”通道,系统自动完成结算,并从其绑定的支付账户(如微信、支付宝、银行卡)中扣款,顾客只需在手机App上确认即可。
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云平台与大数据分析
(图片来源网络,侵删)- 核心作用:提供强大的后台处理、存储和分析能力。
- 具体应用:
- 数据存储:存储海量的交易数据、监控视频、顾客行为数据等。
- 实时结算处理:处理复杂的结算逻辑,确保每一笔交易的准确性。
- 大数据分析:分析销售数据、顾客画像、热力图等,帮助商家优化商品结构、调整货架布局、制定精准的营销策略。
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人工智能
- 核心作用:赋予超市“智慧”,实现自主学习和优化。
- 具体应用:
- 视觉识别算法:利用深度学习模型不断优化商品识别的准确率。
- 需求预测:根据历史销售数据和外部因素(如天气、节假日),预测未来商品需求,实现智能补货。
- 智能客服:通过聊天机器人解答顾客的常见问题。
辅助与交互层
这是提升顾客体验和保障运营顺畅的技术支撑。
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人脸识别
- 核心作用:作为身份验证和支付手段。
- 具体应用:
- 会员识别:识别老顾客,自动调取其会员信息和购物偏好。
- 无感支付:将人脸信息与支付账户绑定,实现“刷脸”支付,无需手机。
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移动应用
- 核心作用:顾客与无人超市交互的主要入口。
- 具体应用:
- 注册会员、扫码开门。
- 查看商品信息、优惠活动。
- 接收账单并进行支付确认。
- 积分兑换、客服反馈等。
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智能货架
- 核心作用:动态展示商品和促销信息。
- 具体应用:货架配备电子价签,可以根据后台指令实时更新价格和促销信息,甚至可以播放短视频广告,吸引顾客注意。
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机器人技术
- 核心作用:实现自动化运营。
- 具体应用:
- 补货机器人:在仓库和货架之间自动运送商品,进行补货。
- 清洁机器人:在夜间或非高峰时段自动打扫卫生,保持店内整洁。
技术组合方案
市场上的无人超市主要采用以下几种技术组合方案:
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“视觉+重量”方案 (主流方案)
- 代表:Amazon Go
- 原理:主要依靠货架上的摄像头和重量传感器,拿取商品,系统识别并记录;放回商品,系统识别并撤销,结算时,系统自动计算总价,技术成熟,成本相对可控。
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“RFID”方案
- 原理:所有商品都贴有RFID标签,顾客将商品放入购物篮(篮内也装有RFID读取器),系统实时统计,结算时,通过通道一次性读取所有标签。
- 优点:结算速度极快,准确率高。
- 缺点:RFID标签成本较高,且对液体、金属等商品识别效果不佳,存在顾客屏蔽标签的风险。
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“重力感应+视觉”方案 (变体)
- 原理:与“视觉+重量”类似,但主要依赖购物篮/车的重量变化和顶部的全景摄像头来识别商品,当商品被放入篮中,重量变化触发摄像头进行拍摄识别。
无人超市并非单一技术的产物,而是一个集计算机视觉、物联网、人工智能、移动支付、大数据分析于一体的复杂系统,它的核心目标是在降低人力成本、提升运营效率的同时,为顾客提供一种更加便捷、新奇的购物体验,随着这些技术的不断成熟和成本下降,无人零售模式有望在未来得到更广泛的应用。
