一种利用短距无线通信技术的商品状态检测的系统的制作方法

本发明属于检测技术领域，尤其涉及一种利用短距无线通信技术的商品状态检测的系统。

背景技术：

目前市场上还没有具体的着眼于某一商品有没有被顾客拿起，或拿起时间长短等数据而设计，且基于无线传感器网络技术的商品移动数据采集系统。而现有的一些监测装置，如通过压力，被动光感，温度，磁力等方式的监测装置，存在受商品重量，店铺环境光，人体体位，磁力感应距离等影响，这些监测装置功能单一，只能对某一类商品的状态进行监测，无法做到多品类商品状态的监测。对于多品类商品的商铺，需多种型号，多种功能的装置同时使用才能覆盖到大部分商品的监测。而且由于上述其受商品重量，店铺环境光，人体体位，磁力感应距离等影响在监测商品状态的准确率方面普遍偏低，准确率基本低于90％。同时这些监测装置由于自身设计原因导致功耗过高，部分监测装置需要直接供电，或者电池供电时间过短造成后期维护麻烦。上面这一系列问题都影响了监测装置在商品状态监测上的应用。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有监测装置识别准确率低，多品类商品监测实现复杂，以及低功耗方面的缺陷，都无法使其在商品监测应用上获得使用和广泛推广。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用短距无线通信技术的商品状态检测的系统。

本发明是这样实现的，一种利用短距无线通信技术的商品状态检测的系统，所述利用短距无线通信技术的商品状态检测的系统包括：

传感器单元，用于采集商品实时的状态信息；对商品拿起时间进行记录，将记录的信息传输至消息发送/接收单元进行下一步处理；

消息发送/接收单元，与传感器单元连接，用于将传感器单元采集的商品状态信息，通过无线传输的方式传输至消息分析单元，进行消息的投递；

消息分析单元，与消息发送/接收单元连接，用于对接收的传感器单元的消息进行处理，分析出该商品的实时状态和顾客对该商品的喜爱程度。

在消息分析单元，主要是对数据进行数据分析得出一个商品喜爱度排名表。其过程主要是对数据进行数据清洗，然后将数据建模得出喜爱度排名。

进一步，对数据进行数据清洗，主要是删除原始数据中的无关数据、重复数据并处理缺失值和异常值。例如当设备出现故障容易出现商品一直被拿起的状态，得到的数据就会偏大，当数值获取时间在非店铺营业时间，认定数据为工作人员或清洁人员的误动作，此类数据属于异常值，需要删除。设备可能重复传输了相同的数据，就得到了重复数据，此时也需要删除。当传输的值为空时，需要将此处数据进行填补，此类数据属于缺失值。

进一步，在数据分析单元中数据源主要分为两类，一类为传感器接收到的数据，分别是每件商品被拿起的时间和被拿起的次数。一类为商品属性，即是对商品设定的权重值。由于商品的种类不同，商品信息的复杂度也会有区别。例如保健品与矿泉水相比，保健品信息的复杂度会高很多。复杂度高的商品先天的需要顾客花费更多的时间，商品拿起时间无法直接体现出顾客对商品的喜爱程度，故而设定了商品权重这一数据类型。

进一步，对数据清洗后的数据进行数据处理，主要是数据进进行数学建模得出一个商品喜爱度排名表，以供商店管理者分析。具体模型为：

设：n为商品拿起次数，t为商品拿起时间，q为商品权值

商品平均拿起时间：t_eq＝(∑t)/n

商品喜爱度：l＝n*t_eq*q

通过将每件商品的喜爱度进行从大到小的排列得出商品喜爱度排名表。

进一步，所述传感器单元包括若干基于反射的超低功率红外邻近和环境光传感器；所述基于反射的超低功率红外邻近和环境光传感器通过导线连接有led；所述基于反射的超低功率红外邻近和环境光传感器根据检测自身主动发送的红外光经商品反射后的光强度变化情况来监测商品被拿起或放下的情况。

进一步，所述消息发送/接收单元包括无线传输模块；

所述无线传输模块包括微控制单元、发射装置；所述微控制单元用于对无线接收模块接收的消息进行调制和解调，调制和解调后的数据信号由发射装置发射至消息分析单元。

进一步，所述消息发送/接收单元还包括无线接收模块；所述无线接收模块包括接收装置和微控制单元；接收装置接收来自传感器单元发送的消息，然后微控制单元进行处理，传输至消息分析单元。

进一步，所述消息分析单元包括pc机，用于对传感器单元采集的信息进行整合分析商品被拿起、放下的时间，进而分析商品受关注的程度，以及商品的状态信息。

本发明的优点及积极效果为：

本发明通过主动式的红外反射测量，识别准确率高，监测商品状态的准确率达到了90％以上。而现有的一些手段比如通过压力，较轻的商品识别率低。通过被动光感，会受到店铺中筒灯等环境光照的影响，通过温度变化会受到顾客体位不同的影响，这些都会造成识别准确率较低。相比之下，本方案可以提供更为准确的商品状态数据，销售策略的调整更加有效。

本发明适用多品类商品，只需要这一种装置就可以监测大部分种类的商品。而现有的一些方案如通过压力，被动光感，温度变化等方式来检测，存在同一家店铺不同的商品需要使用不同型号、不同检测手段的装置来监测等问题，使得系统复杂，维护麻烦，都有很大的局限性。本方案节约了采购成本和维护成本，提高了商店管理者工作效率。

本发明是一种低功耗的技术方案。只需要两粒纽扣电池就可以使装置使用长达400天以上。以下是具体的数据分析：si114x传感器一天的功耗约为：216*10^-3mah；nrf24le1芯片一天的功耗以及电路损耗约为：13*10^-3mah；一粒普通纽扣电池的标称容量为：550mah；可以看到，算上其它一些电路损耗，两粒普通纽扣电池可以提供此类装置运行超过400天。

本发明成本低廉，适用范围广，识别准确率高。适合广泛应用于各大商品专柜、数码设备卖场等等，且通过该系统商品相关运营商能够根据这些商品状态的数据的分析，得到顾客对该商品的喜爱程度或者该商品的对顾客的吸引力等等。根据这些有助于商品运营商及时对商品销售策略做出有效调整，或者对产品设计提出符合顾客喜爱的方案。

附图说明

图1是本发明实施例提供的利用短距无线通信技术的商品状态检测的系统示意图。

图2是本发明实施例提供的利用短距无线通信技术的商品状态检测的系统示意图。

图中：1、传感器单元；2、消息发送/接收单元；3、消息分析单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的利用短距无线通信技术的商品状态检测的系统，包括：

传感器单元1，用于采集商品实时的状态信息；对商品拿起时间进行记录，将记录的信息传输至消息发送/接收单元进行下一步处理；

消息发送/接收单元2，与传感器单元连接，用于将传感器单元采集的商品状态信息，通过无线传输的方式传输至消息分析单元，进行消息的投递；

消息分析单元3，与消息发送/接收单元连接，用于对接收的传感器单元的消息进行处理，分析出该商品的实时状态和顾客对该商品的喜爱程度。

传感器单元1包括若干基于反射的超低功率红外邻近和环境光传感器；所述基于反射的超低功率红外邻近和环境光传感器通过导线连接有led；所述基于反射的超低功率红外邻近和环境光传感器根据检测自身主动发送的红外光经商品反射后的光强度变化情况来监测商品被拿起或放下的情况。

消息分析单元3包括pc机，用于对传感器单元采集的信息进行整合分析商品被拿起、放下的时间，进而分析商品受关注的程度，以及商品的状态信息。为厂商的销售决策提供有利信息。

传感器单元主要由si114x传感器组成，该系列传感器是一款基于反射的超低功率红外临近和环境光传感器。具有较高的灵敏度，超低功耗，高电磁抗扰性等较为优越的传感特性。

传感器能够精确探测商品的移动状况，即使物体很缓慢地移动，该传感器也能探测到。由于该传感器可以由主机动态地为其临近探测性能或节能作出优化，所以由si114x传感器组成的传感器单元的可持续性得到了充分保障。

消息发送单元主要控制芯片可以是nrf24le1，该芯片是一款高集成度，且体积小、功耗低、成本低的无线收发芯片。该芯片带有加强版的8051mcu及2.4g射频收发器两个装置组成，可以实现将传感器单元采集的信息，接收并通过无线的方式传输至接收单元的功能。该芯片适用于各种无线设备的远距离互联应用场合，能够实现点对点、点对多点的无线通信。且可采用改频和跳频来避免干扰，在人群集中，数码产品集中的商场中，nrf24le1基本可以满足需求。

消息接收单元主控单元是nrf24lu1芯片，其中融合了一个usb2.0的控制模块，它使用内部电压调节器，可以直接从usb总线供电芯片。不需要外部稳压器，从而节省成本和板面空间。该消息接收单元将无线通信传输进来的消息接收到，然后传输给消息分析单元。

消息分析单元的主要由pc机组成，nrf24lu1带有usb2.0的控制模块，可以直接连入pc机，pc机通过接收的消息进而可以分析出该商品的实时状态已经顾客对其的喜爱程度。

在消息分析单元中对数据进行数据清洗，主要是删除原始数据中的无关数据、重复数据并处理缺失值和异常值。再对数据清洗后的数据进行数据处理，主要是对商品状态的拿起次数和拿起时间进行数学建模得出一个商品喜爱度排名表，以供商店管理者分析。

下面具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明实施例提供的传感器单元，被配置用于采集商品状态信息。使用传感器si114x，并配置led，该传感能主动发送红外光探测物体移动及距离。完成商品移动时间的采集工作。

所述传感器单元，被配置用于各大商场，卖场，产品种类繁多区域。例如数码产品区域，传感器配以发光二极管，或其他led光源。将传感器对准所测商品，传感器主动发送红外光并接收商品反射回的红外光，可探测商品距离等信息，当商品被拿起时，传感器便会探测到商品的位置变化，si114x将产生相应的数据信号反馈给mcu，并且会根据该商品与si114x的距离产生不同的信号；若商品未移动，则反馈给mcu的距离数据无变化。

所述的消息发送/接收单元由消息发送端，消息接收端构成。该单元被配置用于实现无线传输信息的功能，在消息发送端将传感器所采集的信号通过微波射频的方式无线传输至消息接收端，然后提供给pc机可分析的消息。

所述的消息发送端，其核心芯片是nrf24le1，这款芯片集成了加强版的8051mcu以及2.4g射频收发器这两个功能模块。在实际环境中，尤其在相对人群较为集中的数码产品卖场中，嘈杂的环境会对无线通信造成一定的影响。对于如何减少这种影响，本发明优选的nrf24le1芯片无线通信频段为2.4ghz，而mcu的内嵌协议引擎是2.4ghz的gfsk(gaussfrequencyshiftkeying)收发器，其原理是在调制前，先将信号通过一个高斯低通滤波器，滤掉高频部分来控制信号的频谱宽度，减小两个频率有明显差异的信号载波变换时产生的跳变能量，使得在数据传输速率相同时，频道间的联系可以更加严密，因而gfsk调制的信号频谱误码特性很好。

所述的消息接收端需要与消息分析单元连接，并且在通信范围内要能稳定结收并存储来自发送端的信息，本发明选择nrf24lu1芯片作为消息接收端的核心芯片。

所述的nrf24lu1芯片融合了一个usb2.0控制模块、一个8位的高速单片机内核、2.4ghz的无线收发模块和一个16k/32k的flash存储单元。方便和pc机直接相连，usb供电，可移植性较高。

所述的消息接收端，将接收的商品移动状态相关的消息通过usb串口传输至消息分析单元。

所述的消息分析单元由pc机组成，该分析单元根据接收端传输的商品移动信号。通过记录的商品拿起次数和拿起时间等情况，基本可以分析出商品受客户的喜爱程度，商品试用次数与被购买量的比例，商品被试用的时间长短或者该商品对客户的吸引力大小。这些数据可以左右销售商、制造商的营销策略，有助于提高销售量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。