一种基于RFID技术的无人书店的设计与实现
发布时间：2021-04-12 19:57
随着近几年电子商务的快速发展,智能手机的普及,越来越多的人通过网上购买图书,实体书店经营惨淡。为了降低实体书店的经营成本,提高用户的购物体验,利用人工智能、物联网技术实现无人书店的方案被提出。通过综合分析系统建设成本和技术成熟度等因素,最终选用RFID技术实现无人书店。本文完成了以RFID技术为基础的无人书店的整体设计和开发,主要工作内容如下。1)设计无人书店的整体流程,包括业务流程设计、硬件设计、软件设计。硬件部分通过硬件设计及选型、各类传感器安装调试,实现了图书无人结算台、无感支付结算通道。软件部分实现了公众号商城系统、无人结算台系统、无感支付系统、入口核身系统、出口结算系统。公众号商城通过移动端程序嵌入公众号,使用H5技术做前端展示和用户交互。无人结算台内置RFID读卡器读取电子标签获取图书信息,调用支付接口生成付款二维码。无感支付系统通过硬件集成和人脸信息完成支付。出口处完成用户身份识别,与支付系统进行对接,实现免密支付。2)设计底层硬件控制系统异构数据中间件。系统中应用程序无法直接使用传感器上传的感知数据,底层上传的数据格式不能满足所有业务应用。为了解决这个问题,设计实现了异...
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MQTT消息处理方式
37数据集对每项出现的次数进行统计，删除不满足最小支持度的项集，得到频繁1项集L1。之后的候选K项集和频繁K项集连接步和剪枝步实现，在之后For循环中。For循环中的候选K项集由频繁K-1项集得到，由Generate函数实现。Generate函数中对频繁K-1项集做自连接运算，生成一组含有K个元素的项集。将这组项集经过剪枝步，即Infresubset函数，把含有非频繁子项的项集删除，得到候选K项集，然后对候选K项集进行次数统计，筛选出满足最小支持度的项集，得到频繁K项集并输出。如此迭代，直到不能生成候选集时为止。4.3.3相关图书的推荐由分块数据得到局部频繁项集，所有局部频繁项集合并则是挖掘出的全部频繁项集。得到频繁项集后生成关联规则。如频繁项集<232,247,289>，其子集<232,247>在数据集中出现20次，<232,247,289>出现了9次，则<232,247><289>,confidence=9/20=45%。求出所有频繁项集的非空子集的置信度，找出同时满足最小支持度和最小置信度的强关联规则。根据用户交易记录，由所有的交易子类产生推荐图书集合，在用户展示界面，采用PN序列，随机从推荐集中选中基本推荐给用户。PN（Pseudo-Noise）序列也称为伪随机序列，按照一定的规律产生一些随机序列。4.4结果展示图4-5Aripori算法单机和分布式的比较结果如图4-3所示为分布式与单机情况下实现Apriori算法所耗费的时候比较，其中E1为单机模式先，E2为分布式模式下。实验是在1万条数据量的情况下，设置置信度阈值为4000，分别统计所有频繁1项集至频繁6项集出现的次数。由图可以看出，当花费时间较少时，两种实验模式实现Apriori算法所消耗的时间几乎相同，随着频
39第5章系统展现和性能测试无人书店系统的完成项目作品主要体现在出入口两端对设备的集成和部署，实际安装过程中需要考虑到实际部署时的美观度，空间大小等问题，将设备尽可能的都内置在闸机内部和闸机头内。移动端的设计要做到用户操作简单易懂，店铺内展示区显示推荐给用户的图书。系统安装调试成功后需要对其性能进行测试，对测试结果进行评估，是否符合工程预期。5.1硬件设备演示安装完成后的无人书店的入口和出口如图5-1和图5-2所示。图5-1入口处图5-2出口结算处入口处将摄像头内嵌到闸机头内部，并在两侧安置两个补光灯，用户靠近补光灯亮起，在拍摄人脸图像时提供辅助光线。红外传感器在闸机头的下方，当用户靠近红外传感器时，开启摄像头。工业平板嵌入闸机头，界面显示登录二维码，用户也可以使用手机扫码进入。闸机内部放置了一个Windows平板，通过交换机连接着智能硬件，异构中间件程序在windows平板上运行。出口处闸机和闸机头内部安装情况一致，出口处出两组红外光栅和RFID读卡器。用户需携带物品站立在通道中间位置，当偏离位置时，影响红外光栅接收光束时，红外光栅发出提示。读卡器读取用户携带图书上张贴的RFID标签，读取成功后显示在工业平板上。图书需要放在读卡器读取区域内部，不能超过读卡器读取范围。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数据挖掘的高校图书馆图书推荐系统研究[J]. 李萍,汪滢. 计算机产品与流通. 2019(11)
[2]地铁AFC系统人脸识别检测技术的现状及应用[J]. 马梦莹. 电子技术与软件工程. 2019(17)
[3]新零售业态下物流平台运营策略研究[J]. 孙大尉,赵启兰,张小蒙. 北京交通大学学报(社会科学版). 2019(03)
[4]物联网通信中间件的设计与实现[J]. 杨慧慧,岳峻,贾世祥,李振波,李文升. 鲁东大学学报(自然科学版). 2019(01)
[5]无人商店即拿即走 新零售玩转人工智能[J]. 杨蓉. 计算机与网络. 2019(01)
[6]关联规则推荐的高效分布式计算框架[J]. 李昌盛,伍之昂,张璐,曹杰. 计算机学报. 2019(06)
[7]亚马逊实体书店给我国传统书店的几点启示[J]. 魏维嘉. 出版科学. 2018(06)
[8]传感数据通信协议及高并发服务的设计与实现——以微环境监测平台为例[J]. 张永强,刘帅,高鸿斌. 河北科技大学学报. 2018(04)
[9]物联网安全综述[J]. 张玉清,周威,彭安妮. 计算机研究与发展. 2017(10)
[10]从平台经济视角展望无人书店商业模式[J]. 崔晓露. 出版广角. 2017(17)
硕士论文
[1]基于CC3200的无线传感系统的设计与实现[D]. 张华.中北大学 2019
[2]MQTT协议扩展与协议优化的研究与应用[D]. 张航.北京邮电大学 2019
[3]物联网网关异构协议中间件关键技术研究[D]. 王艳.深圳大学 2016
[4]关联规则挖掘的并行化算法研究[D]. 刘智勇.东南大学 2016
[5]基于Hadoop云平台的频繁项集算法的研究与实现[D]. 马强.湖南大学 2014
[6]基于关联规则的图书销售网站个性化推荐系统设计与实现[D]. 王静.电子科技大学 2012
本文编号：3133889
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MQTT消息处理方式
37数据集对每项出现的次数进行统计，删除不满足最小支持度的项集，得到频繁1项集L1。之后的候选K项集和频繁K项集连接步和剪枝步实现，在之后For循环中。For循环中的候选K项集由频繁K-1项集得到，由Generate函数实现。Generate函数中对频繁K-1项集做自连接运算，生成一组含有K个元素的项集。将这组项集经过剪枝步，即Infresubset函数，把含有非频繁子项的项集删除，得到候选K项集，然后对候选K项集进行次数统计，筛选出满足最小支持度的项集，得到频繁K项集并输出。如此迭代，直到不能生成候选集时为止。4.3.3相关图书的推荐由分块数据得到局部频繁项集，所有局部频繁项集合并则是挖掘出的全部频繁项集。得到频繁项集后生成关联规则。如频繁项集<232,247,289>，其子集<232,247>在数据集中出现20次，<232,247,289>出现了9次，则<232,247><289>,confidence=9/20=45%。求出所有频繁项集的非空子集的置信度，找出同时满足最小支持度和最小置信度的强关联规则。根据用户交易记录，由所有的交易子类产生推荐图书集合，在用户展示界面，采用PN序列，随机从推荐集中选中基本推荐给用户。PN（Pseudo-Noise）序列也称为伪随机序列，按照一定的规律产生一些随机序列。4.4结果展示图4-5Aripori算法单机和分布式的比较结果如图4-3所示为分布式与单机情况下实现Apriori算法所耗费的时候比较，其中E1为单机模式先，E2为分布式模式下。实验是在1万条数据量的情况下，设置置信度阈值为4000，分别统计所有频繁1项集至频繁6项集出现的次数。由图可以看出，当花费时间较少时，两种实验模式实现Apriori算法所消耗的时间几乎相同，随着频
39第5章系统展现和性能测试无人书店系统的完成项目作品主要体现在出入口两端对设备的集成和部署，实际安装过程中需要考虑到实际部署时的美观度，空间大小等问题，将设备尽可能的都内置在闸机内部和闸机头内。移动端的设计要做到用户操作简单易懂，店铺内展示区显示推荐给用户的图书。系统安装调试成功后需要对其性能进行测试，对测试结果进行评估，是否符合工程预期。5.1硬件设备演示安装完成后的无人书店的入口和出口如图5-1和图5-2所示。图5-1入口处图5-2出口结算处入口处将摄像头内嵌到闸机头内部，并在两侧安置两个补光灯，用户靠近补光灯亮起，在拍摄人脸图像时提供辅助光线。红外传感器在闸机头的下方，当用户靠近红外传感器时，开启摄像头。工业平板嵌入闸机头，界面显示登录二维码，用户也可以使用手机扫码进入。闸机内部放置了一个Windows平板，通过交换机连接着智能硬件，异构中间件程序在windows平板上运行。出口处闸机和闸机头内部安装情况一致，出口处出两组红外光栅和RFID读卡器。用户需携带物品站立在通道中间位置，当偏离位置时，影响红外光栅接收光束时，红外光栅发出提示。读卡器读取用户携带图书上张贴的RFID标签，读取成功后显示在工业平板上。图书需要放在读卡器读取区域内部，不能超过读卡器读取范围。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数据挖掘的高校图书馆图书推荐系统研究[J]. 李萍,汪滢. 计算机产品与流通. 2019(11)
[2]地铁AFC系统人脸识别检测技术的现状及应用[J]. 马梦莹. 电子技术与软件工程. 2019(17)
[3]新零售业态下物流平台运营策略研究[J]. 孙大尉,赵启兰,张小蒙. 北京交通大学学报(社会科学版). 2019(03)
[4]物联网通信中间件的设计与实现[J]. 杨慧慧,岳峻,贾世祥,李振波,李文升. 鲁东大学学报(自然科学版). 2019(01)
[5]无人商店即拿即走 新零售玩转人工智能[J]. 杨蓉. 计算机与网络. 2019(01)
[6]关联规则推荐的高效分布式计算框架[J]. 李昌盛,伍之昂,张璐,曹杰. 计算机学报. 2019(06)
[7]亚马逊实体书店给我国传统书店的几点启示[J]. 魏维嘉. 出版科学. 2018(06)
[8]传感数据通信协议及高并发服务的设计与实现——以微环境监测平台为例[J]. 张永强,刘帅,高鸿斌. 河北科技大学学报. 2018(04)
[9]物联网安全综述[J]. 张玉清,周威,彭安妮. 计算机研究与发展. 2017(10)
[10]从平台经济视角展望无人书店商业模式[J]. 崔晓露. 出版广角. 2017(17)
硕士论文
[1]基于CC3200的无线传感系统的设计与实现[D]. 张华.中北大学 2019
[2]MQTT协议扩展与协议优化的研究与应用[D]. 张航.北京邮电大学 2019
[3]物联网网关异构协议中间件关键技术研究[D]. 王艳.深圳大学 2016
[4]关联规则挖掘的并行化算法研究[D]. 刘智勇.东南大学 2016
[5]基于Hadoop云平台的频繁项集算法的研究与实现[D]. 马强.湖南大学 2014
[6]基于关联规则的图书销售网站个性化推荐系统设计与实现[D]. 王静.电子科技大学 2012
本文编号：3133889
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