一种超市智能收银系统的制作方法

本发明涉及收银系统的领域，尤其是一种超市智能收银系统。

背景技术：

当前大型和中型的超市基本采用顾客自助购物，人工收银的方式进行。在收银时，顾客需要将所购商品放置在收银台上，由收银员采用条码扫描的方式，将商品的名称、价格等信息输入到PC机内，通过数码显示屏显示商品总价，最后进行人工收款。这种常规设计的技术方案需要对商品进行逐件扫描，耗费大量的时间，在节假日，即使开放大量的收银通道，也无法得到有效的缓解，效率极其低下，使购物者处于无奈的等待和焦躁中。不仅大大提高了人工成本，还大大浪费了消费者的时间。

目前针对超市收银系统的改进大部分是着眼于减少人工成本方面，即采用自助收银方式。然而，商品的逐一扫描是导致收银效率低下的最重要原因，因此该方式并没有有效的提高收银效率。同时，当前超市收银系统还存在售出商品信息无法及时更新至超市的总数据库的问题，导致某些商品缺货不能及时补足，某些商品积压，不能为进货提供有效的指导。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：(1)传统超市收银方式中，需要顾客将商品一一摆放至收银台上，然后收银员对商品条码逐一扫描，将商品名称和价格等信息输入PC机，最终获得商品总价，这占用了收银的大部分时间，是导致收银效率低下的主要原因；(2)每逢节假日，即使开放大部分收银通道，购物者依然需要等待很长时间才能完成结算。不仅很难满足购物者的需求，还大大提高了人工成本；(3)当前超市收银系统还存在售出商品信息无法及时更新至超市的总数据库的问题，导致某些商品缺货不能及时补足，某些商品积压。有效的通过收银系统更新超市数据库内的商品售卖信息，对为进货提供有效的指导，为了解决传统收银方式中收银员对商品进行逐一扫描，导致收银效率过低的问题，本发明提供一种超市智能收银系统，能够实现对购物车内的全部商品进行一次(所有商品信息同时读取，商品在车内可以杂乱放置、重叠罗列)、快速(毫秒级)、非接触式(阅读器的聚焦天线阵位于购物车上部，距离约为1米)、多信息采集(包括商品名称、价格、产地、生产日期和保质期等)。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超市智能收银系统，包括射频识别分系统、购物通道和人机交互自助支付分系统以及销售商品信息无线传输分系统，通过射频识别分系统接收购物通道内商品的信息，将接收到的商品信息读入人机交互自助支付分系统中，最终人机交互自助支付分系统进行处理后反馈给购物通道，同时将处理信息通过无线网络传输给销售商品信息无线传输分系统。

为了能够解决传统收银方式中收银员对商品进行逐一扫描，导致收银效率过低的问题，所述的射频识别分系统包括阅读器、阅读器天线和嵌置在商品包装上的标签天线，所述的标签天线接收标签信息传输给阅读器天线，阅读器天线识别后传输给阅读器。

在超市智能收银系统中，采用远场辐射天线会将相邻通道内顾客的商品信息同时读取，为了解决该问题，所述的阅读器天线为近场聚焦天线阵，它仅接收通道内顾客商品的信息，不受相邻通道收银器干扰，不会误读相邻通道购物车内商品，使超市智能收银具备实用性，近场聚焦天线阵包括4×4阵列式的左旋圆极化微带贴片天线单元组成，相邻两个左旋圆极化微带贴片天线单元之间的距离为75mm，近场聚焦天线阵的口径为30cm×30cm。

所述的左旋圆极化微带贴片天线单元由金属地板、介质板和金属贴片单元组成，金属贴片单元设在介质板上，介质板设在金属地板上，介质板的材料为FR4，其厚度为1.6mm。

为了缩减人工成本，所述的人机交互自助支付分系统包括验钞装置、现金支付装置、刷卡支付装置、控制主机、可触摸显示屏和商品明细打印装置以及电子支付系统，验钞装置与现金支付装置相连接，控制主机控制电子支付系统，电子支付系统与可触摸显示屏相连接，现金支付装置、刷卡支付装置、可触摸显示屏和商品明细打印装置分别与控制主机相连接，通过射频识别技术将商品信息读入计算机，快速获得商品价格总和，在屏幕上显示，顾客可以通过人机交互系统看到商品明细，包括商品名称、价格、生产日期、保质期、产地等信息，在明细的末尾列出商品总价，待顾客确认后选择支付方式，可选支付方式包括现金、微信、支付宝和银行卡等，顾客可以根据系统提示自助完成支付过程，支付结束后计算机发送给闸口指令，打开闸门，顾客通过，系统重新初始化，开始下一次收银，这样可以减少收银员的数量，降低人工成本。

为了能够实现在支付结束后计算机发送给闸口指令，打开闸门，顾客通过，所述的购物通道包括与控制主机相连接的电控装置和闸口，电控装置控制闸口的开闭。

为了对超市货存数据库进行实时更新，来指导各类商品的进货工作，所述的销售商品信息无线传输分系统包括无线网接收器和无线数据传输装置以及超市商品信息数据库，无线数据传输装置分别与无线网接收器和超市商品信息数据库相连接，控制主机分别与无线网接收器和无线数据传输装置相连接。

本发明的有益效果是，本发明的一种超市智能收银系统，大大提高收银效率、降低人工成本、有效指导超市的进出货工作，防止商品积压，从而提高经济效益，同时，可采用的支付方式多样，可选择人工支付和自助支付，可选择现金和电子方式支付，使用方便、快捷，具有显而易见的有益效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明的系统流程图；

图3是本发明的系统布局示意图；

图4是本发明的左旋圆极化微带贴片天线单元的结构示意图；

图5是本发明的近场聚焦天线阵的顶视图；

图6是本发明的近场聚焦天线阵的辐射电场分布图；

图7是本发明的近场聚焦天线阵的原理说明示意图。

图中1.射频识别分系统，11.阅读器，12.标签天线，13.近场聚焦天线阵，13-1.左旋圆极化微带贴片天线单元，13-11.金属地板，13-12.介质板，13-13.金属贴片单元，2.购物通道，21.电控装置，22.闸口，3.人机交互自助支付分系统，31.验钞装置，32.现金支付装置，33.刷卡支付装置，34.控制主机，35.可触摸显示屏，36.商品明细打印装置，37.电子支付系统，4.销售商品信息无线传输分系统，41.无线网接收器，42.无线数据传输装置，43.超市商品信息数据库。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种超市智能收银系统，包括射频识别分系统1、购物通道2和人机交互自助支付分系统3以及销售商品信息无线传输分系统4，通过射频识别分系统1接收购物通道2内商品的信息，将接收到的商品信息读入人机交互自助支付分系统3中，最终人机交互自助支付分系统3进行处理后反馈给购物通道2，同时将处理信息通过无线网络传输给销售商品信息无线传输分系统4，

所述标签天线12内嵌于购物车内商品包装上，标签天线12接收标签上的信息，将信息传输给近场聚焦天线阵13，近场聚焦天线阵13识别后传输给阅读器11，控制主机34接收到阅读器11信息并进行结算，控制主机34控制电子支付系统37，电子支付系统37与可触摸显示屏35相连接，在可触摸显示屏35上显示商品信息等，并通过现金支付装置32和刷卡支付装置33选择支付方式：现金、微信、支付宝或刷卡，验钞装置31反馈给现金支付装置32进行实现验钞，并自助完成支付过程，进行通过商品明细打印装置36进行打印清单，支付结束后控制主机34发送信号给电控装置21，电控装置21发送给闸口22触发信号，打开闸门，控制主机34连接外设的销售商品信息无线传输分系统4中的无线数据传输装置42，将每台收银系统计算机内商品的销售数据通过无线网接收器41传输给超市商品信息数据库43，对库存情况进行自动更新，以便及时对即将售完的商品进行补充，防止滞销商品进一步积压，为进货提供有效的指导。

如图2和图3所示的一种超市智能收银系统，在使用此系统时，顾客将购物车推入购物通道2，阅读器11通过近场聚焦天线阵13读取商品标签信息,控制主机34接收阅读器信息并进行结算，在可触摸显示屏35上显示商品明细和总价，顾客核对商品信息后，判断是否有误，如果有错误反馈到调整商品位置，进行重新通过阅读器进行读取标签信息，如果没有错误，顾客点击确认后，显示屏上显示支付方式选项，顾客可以选择电子支付、刷卡支付、现金支付，点击电子支付后，显示屏显示微信或支付宝选项，顾客点击支付方式(微信或支付宝)，显示屏显示付款二维码，顾客扫码完成支付后控制主机34控制电控装置21打开闸口22，顾客推车通过闸口22；点击刷卡支付后，启动POS机，客户自助刷卡，从而完成支付，然后通过控制主机34控制电控装置21打开闸口22，顾客推车通过闸口；点击现金支付后，顾客输入纸币，现金支付装置32验真伪、找零后，完成支付，最后通过控制主机34控制电控装置21打开闸口22，顾客推车通过闸口22，完成后开始下一次收银。

如图4所示的一种超市智能收银系统，图中a)为顶视图，b)为侧视图，左旋圆极化微带贴片天线单元13-1由金属地板13-11、介质板13-12和金属贴片单元13-13组成，金属贴片单元13-13设在介质板13-12上，介质板13-12设在金属地板13-11上，矩形微带贴片天线实现圆极化的方法之一是设法在微带贴片空腔中激励两个简并模，这两个简并模能辐射正交极化、幅度相等、相位相差90°的电磁波，具体做法是在金属贴片的左上和右下切角，对电流产生微扰，实现天线单元的左旋圆极化特性。

如图5和图6所示的一种超市智能收银系统，图中a)近场聚焦平面微带天线阵0.5m处xy平面(1.2m×1.2m)上场强分布图；b)近场聚焦平面微带天线阵1m处xy平面(1.2m×1.2m)上场强分布图近场，聚焦天线阵13包括4×4阵列式的左旋圆极化微带贴片天线单元13-1组成，相邻两个左旋圆极化微带贴片天线单元13-1之间的距离为75mm，能满足微带馈线设计要求的最小距离约为0.6个波长，近场聚焦天线阵13的口径为30cm×30cm，计算近场范围约为1.44m以内，当聚焦距离(即商品与天线阵之间的距离)为0.5m时，天线阵聚焦特性最好，因此聚焦距离设定为0.5m。实验结果表明，距天线阵面0.5m处的平面上的3dB焦斑直径(3dB焦斑直径指的是指在垂直于电磁波传播方向的截面上，场强下降为最大值的0.707倍或者功率下降为最大值的一半时所对应的位置截面直径)为20cm～30cm，位于距天线阵面1m处的平面上的3dB焦斑直径为30cm～40cm。因此，根据实际通道尺寸，购物车所占面积约为0.5m×1m，在该范围内，天线阵可以有效读取标签的信息，而不被相邻通道干扰。

如图7所示的一种超市智能收银系统，为平面微带聚焦天线阵的示意图，常规的天线阵各阵列单元的激励相位往往是等相位的。近场聚焦天线阵的主要原理为控制阵列中每个单元的激励相位，使每个单元在距离阵列面F处选定的点上的场强进行叠加，从而在阵列进场位置上形成聚焦的效果。

天线阵面在xy平面上，设聚焦点F在z轴上，距离天线阵面的距离为r₀：

在平面阵列天线点F处聚焦，每个单元到焦点处的激励相位必须相同，才能实现同相叠加，使聚焦效果最好。每个单元激励相位计算的公式为：

其中(xi,yi,0)为任意天线单元的坐标。

由此便可计算出各个天线单元的激励相位，其中波长λ₀为125mm，为0.5m，单元间距为0.6个波长，即75mm。

由计算得到的激励相位和下式：

便可计算得到各个单元的微带馈电线长度差。其中λg为介质中的波长，这里在FR4介质中的波长为67.56mm,根据该馈电线长度差即可设计出天线阵的馈电网络，最终设计的近场聚焦天线阵如图5所示。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。