一种基于WSN的超市智能导购系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于WSN的超市智能导购系统,其包括上位机和WSN网络，WSN网络包括网关节点，安装于超市购物车上的客户端，以及设置于商品区且安装位置与商品位置相对应的多个静态的参考节点；上位机通过网关节点与客户端和参考节点进行通信；客户端包括定位节点控制器、信息输入模块和显示模块；参考节点包括参考节点控制器；网关节点包括网关节点控制器和通信接口模块，网关节点通过通信接口模块连接上位机；参考节点之间、参考节点与客户端之间、参考节点与网关节点之间，以及网关节点与客户端之间通过射频通信方式进行通信。本实用新型专利技术可以实现超市商品的定位，顾客通过客户端可了解自己与其所需商品的位置及商品其它相关信息。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信
，特别是一种应用短距离无线通信技术，基于WSN(无线传感器网络)的超市智能导购系统。
技术介绍
顾客在大型仓储式超市的购物过程中，由于超市商品种类繁多，加之服务人员数量较少，往往不容易找到自己想要的物品，智能导购系统则为该问题提供了有效的解决途径。系统的导购功能通过对商品进行定位，而后利用短距离无线通信技术将信息传输至客户端实现。目前常用的定位技术包括全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)、射频识别技术(RadioFrequencyIdentification，RFID)、WIFI技术等，但上述技术由于不同原因并不适用于超市的导购过程中。GPS系统基于卫星信号实现定位，但在室内只能接收到非常弱的信号甚至接收不到卫星信号，若要利用GPS实现室内定位则必须安装接插式外接天线或感应式天线，但一般成本较高，并且在某些场合并不适用，因此GPS定位系统较少在室内定位时使用。RFID芯片虽然具有成本较低、体积小、容量大、功耗低、寿命长等优点，但它只能进行一对一或是一对多的通信，无法实现自组网，实现多对多的通信。基于WiFi技术定位系统的最大优点是传输速度较高，有效传输距离较长，覆盖范围广，厂商进入该领域的门槛较低，不受地形影响等，因此适用于楼宇林立的城市或室内。但是，WiFi技术需要大规模地铺设热点，从而依靠有线基础架构实现定位，同时，与其它短距离无线通信技术相比，WiFi设备的功耗相对较高，成本也相应较高。相比之下，ZigBee定位技术因其具有设备成本低、功耗低、网络扩展性强、定位精度高、定位实时性好等优点，从而在室内定位各方案中占据了极其重要的地位。它与传感器网络相融合，成为当今室内定位系统研究的一个重要方向。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题为：利用无线传感器网络实现超市智能导购，使得顾客能够轻松获取所需物品的位置信息及其它商品相关信息。本技术采取的技术手段具体为：一种基于WSN的超市智能导购系统，包括上位机和无线传感器网络，所述无线传感器网络包括：网关节点，安装于超市购物车上的客户端，以及设置于商品区且安装位置与商品位置相对应的多个静态的参考节点；上位机通过网关节点与客户端和参考节点进行通信；上述客户端包括定位节点控制器、信息输入模块和显示模块，信息输入模块的输出端连接控制器，显示模块的输入端连接控制器；上述参考节点包括参考节点控制器；上述网关节点包括网关节点控制器和通信接口模块，网关节点通过通信接口模块连接上位机；参考节点之间、参考节点与客户端之间、参考节点与网关节点之间，以及网关节点与客户端之间通过射频通信方式进行通信。本技术中，参考节点、客户端及网关节点中的控制器皆可采用现有微控制器芯片，客户端中的信息输入模块可采用触控输入或者键盘输入等现有输入模块产品，显示模块可采用液晶屏等现有产品。各节点之间射频通信可利用现有射频通信技术。上位机采用计算机，网关节点与上位机之间可采用串行通信，接口标准采用RS232，通信速率可在9600bps至38400bps之间选择。客户端为WSN系统中的定位节点，网关节点为上位机与定位节点、参考节点之间通信的中间节点。客户端中，定位节点控制器采用型号为CC2531的微控制器芯片，此芯片具有定位功能，形成无线传感器网络中的定位节点。此外，CC2531芯片还具有可用于射频通信的RF电路，用于实现客户端与其它节点之间的射频通信。网关节点中，网关节点控制器采用型号为CC2530的微控制器芯片，此芯片也具有可用于射频通信的RF电路。本技术采用具有RF通信电路的微控制器芯片，可在满足射频通信的基础上，简化系统的电路结构。客户端中，信息输入模块采用现有的4*3矩阵的按键电路，顾客可通过按键向定位节点控制器发出定位指令，或商品信息查询指令，不同按键组合或按键组合可发出不同指令。显示模块可采用基于中国台湾矽统公司ST7920主控芯片的中文字符液晶，以为顾客显示其位置及所需商品信息。本技术基于现有WSN网络技术，参考节点为静态，其位置信息不变，且已经存储于上位机中，网络中的定位节点可利用同网络中参考节点的已知位置信息，获取其自身实时位置信息。本技术中，参考节点对应的商品信息与参考节点的位置信息皆已存储于上位机中。在应用时，当顾客通过信息输入模块发出查询商品位置信息的指令后，控制模块则将该命令通过射频通信发送至网关节点，进而发送至上位机，上位机在接收到射频通信模块传输过来的指令后，经由网关节点命令参考节点将位置信息通过数据包的形式发送给其他节点，客户端的定位节点控制器将利用其定位功能，从参考节点接收数据包，而后将所获取的参考节点位置等信息送入定位引擎，继而根据接收信号强度(RSSI)实现定位，计算出自身与附近参考节点的相对位置，而后将该位置信息传输至显示模块。商品基本信息传输功能的实现。在接收到客户端的商品信息查询指令后，上位机通过RS232串行接口将商品信息传输至网关节点，而后利用ZigBee短距离无线通信技术将商品名称、价格、生产地、打折情况等简要信息传输至客户端，进一步完善导购系统的功能。附图说明图1所示为本技术系统结构示意框图；图2所示为客户端结构示意框图；图3所示为客户端信息输入模块矩阵按键电路示意图；图4所示为网关节点结构示意框图；图5所示为本技术系统工作流程图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例进一步描述。结合图1至图4，本技术基于WSN的超市智能导购系统，包括上位机和无线传感器网络1，所述无线传感器网络1包括：网关节点，安装于超市购物车上的客户端11，以及设置于商品区且安装位置与商品位置相对应的多个静态的参考节点；上位机通过网关节点与客户端11和参考节点进行通信；如图2，客户端包括定位节点控制器、信息输入模块和显示模块，信息输入模块的输出端连接控制器，显示模块的输入端连接控制器；参考节点包括参考节点控制器；如图4，网关节点包括网关节点控制器和通信接口模块，网关节点通过通信接口模块连接上位机；参考节点之间、参考节点与客户端之间、参考节点与网关节点之间，以及网关节点与客户端之间通过射频通信方式进行连接通信。如图2和图4，客户端、参考节点以及网关节点分别还包括电源，本技术优选锂电池作为电源为WSN网络中的各节点提供工作电源。本技术中，参考节点、客户端及网关节点中的控制器皆可采用现有微控制器芯片，客户端中的信息输入模块可采用触控输入或者键盘输入等现有输入模块产品，显示模块可采用液晶屏等现有产品。各节点之间射频通信可利用现有射频通信技术。上位机采用计算机，网关节点与上位机之间可采用串行通信，接口标准采用RS232，通信速率可在9600bps至38400bps之间选择。客户端为WSN系统中的定位节点，网关节点为上位机与定位节点、参考节点之间通信的中间节点。本技术利用无线传感器网络实现超市智能导购，使得顾客能够轻松获取所需物品的位置信息及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于WSN的超市智能导购系统，其特征是，包括上位机和无线传感器网络，所述无线传感器网络包括：网关节点，安装于超市购物车上的客户端，以及设置于商品区且安装位置与商品位置相对应的多个静态的参考节点；上位机通过网关节点与客户端和参考节点进行通信；上述客户端包括定位节点控制器、信息输入模块和显示模块，信息输入模块的输出端连接控制器，显示模块的输入端连接控制器；上述参考节点包括参考节点控制器；上述网关节点包括网关节点控制器和通信接口模块，网关节点通过通信接口模块连接上位机；参考节点之间、参考节点与客户端之间、参考节点与网关节点之间，以及网关节点与客户端之间通过射频通信方式进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于WSN的超市智能导购系统，其特征是，包括上位机和无线传感器网络，所述无线传感器网络包括：网关节点，安装于超市购物车上的客户端，以及设置于商品区且安装位置与商品位置相对应的多个静态的参考节点；上位机通过网关节点与客户端和参考节点进行通信；
上述客户端包括定位节点控制器、信息输入模块和显示模块，信息输入模块的输出端连接控制器，显示模块的输入端连接控制器；
上述参考节点包括参考节点控制器；
上述网关节点包括网关节点控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴珊珊，周波，高燕，胡晓燕，何海波，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32