一种基于物联网实现的无人化购物系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网实现的无人化购物系统。该系统具有无人化智能购物车，该无人化智能购物车可以自主驱动低速行进，具有路径导航自动行驶、障碍躲避、商品自动辨认与登记、物品保藏寄存的功能；并且该系统还部署无人化收款台和等待区，以及通过无人商店设置无人售卖设备；无人化智能购物车通过物联网协议实现与无人化收款台、等待区标识设备、无人售卖设备的相互通信，并且基于与后台服务器的交互，可以实现无人工介入状态下的自动排队计价付款；以及与无人售卖商店配合，还可以按照购物清单自主完成商品找寻与收集，而无需用户人工介入。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网实现的无人化购物系统
本专利技术涉及物联网领域，具体为一种基于物联网实现的无人化购物系统。
技术介绍
城市中的大型商圈一般以超大型购物中心和超级市场为核心区域，在一定的地理空间范围内部设置大量类型多样的门店，涵盖了生活超市、逛街购物、电影院线、电玩娱乐、儿童早教、体育健身等丰富的服务。大型商圈是广大城市居民生活的重要场所，特别是节假日，很多人往往会花费大半天甚至一整天时间在商圈中活动，除了购物以外，还会从事吃饭、娱乐、健身、美容等各种活动。人多排队是在大型商圈活动时最经常遇到的现象，特别是一些规模比较大的超市和店铺，由于同时容纳的顾客多，在结账时经常会出现需要排长队等候的状况；这种情况不但会浪费顾客的时间，也会降低顾客的乐趣，影响顾客享受商圈内其他的服务。另外，大型商圈当中设置的储物柜数量往往非常有限，无法满足绝大部分顾客的需求，因此顾客经常不得不一边携带着已经购买的物品一边继续下面的购物或其它活动，当购买的物品较多较重时会使顾客行动不便、身体疲劳，而且很容易发生丢失。另外，大型商圈内的商品种类和品牌都非常丰富，给顾客提供了多种多样的选择，但是也增加了顾客寻找商品的难度，即便顾客事先在网站上查找定好希望购买的清单，在实际购物过程中找寻商品也难免需要花费一定的时间与精力，特别是随着都市生活节奏的紧张，相当多的顾客都有以最快速度把购买清单上的物品收集齐备，以便节约时间从事更有兴趣的活动的需要。随着移动互联网的全面覆盖和智能化终端的日益普及，以及物联网、大数据、人工智能等新兴技术对传统业务模式的改造，大型商圈通过软件、硬件多个方面的信息化与智能化升级，转化为新的智慧商圈。商品查询与购物导航、广告推送、网络预约、个性化商品与服务的定制、移动支付等新的业务形态就是智慧商圈的典型体现。智慧商圈的核心价值是给用户提供更为便捷、更为符合个性化的服务，改善用户体验。但是，目前实际投入应用的智慧商圈主要还是采用面向顾客的智能手机提供信息、导航、支付、客服、优惠券等线上服务的形式来实现，这些线上服务虽然能够提供一定的便利，但是对上面提到的顾客真实购物过程当中实际体验上的缺陷无法根本改善。目前在线下的真实购物场景当中面向顾客提供智慧商圈型服务的硬件设施主要是各类的无人售卖施以及无人商店，这些设施只将注意力集中在了购买环节本身，虽然能在一定程度上节约购买过程本身的时间，但是无法为顾客在大型商圈当中的购物休闲全过程随时随地提供帮助，以实现节约时间、改善体验、增加效率之目的。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于物联网实现的无人化购物系统。该系统具有无人化智能购物车，该无人化智能购物车可以自主驱动低速行进，具有路径导航自动行驶、障碍躲避、商品自动辨认与登记、物品保藏寄存的功能；并且该系统还部署无人化收款台和等待区，以及通过无人商店设置无人售卖设备；无人化智能购物车通过物联网协议实现与无人化收款台、等待区标识设备、无人售卖设备的相互通信，并且基于与后台服务器的交互，可以实现无人工介入状态下的自动排队计价付款；以及与无人售卖商店配合，还可以按照购物清单自主完成商品找寻与收集，而无需用户人工介入。(二)技术方案基于物联网实现的无人化购物系统，其特征在于，包括：无人化智能购物车、后台服务器、无人化收款台设备、等待区标识设备、无人售卖设备以及用户智能终端；所述无人化智能购物车基于物联网通信协议与无人化收款台设备、等待区标识设备、无人售卖设备实现相互通信，并且接入所述后台服务器；所述无人化收款台设备和用户智能终端连接至后台服务器；用户通过所述用户智能终端向所述后台服务器发送携带一台无人化智能购物车的序列号的租用请求；后台服务器根据该租用请求，将该用户与无人化智能购物车绑定，然后向对应的无人化智能购物车下达激活命令；所述无人化智能购物车根据后台服务器的命令而激活后，接收用户投入的商品，并且将该商品登记至未付款物品列表；根据用户输入的自动结账的指令，锁闭无人化智能购物车的盖体，行进至无人化收款台设备，进入自动结账模式；所述无人化智能购物车获得购物车清单并且启动自动购物模式后，行驶至目标无人商店，通过与目标无人商店内的无人售卖设备进行物联网通信，从无人售卖设备获得购物车清单列入的物品，读取和登记该物品加入未付款物品列表；待购物车清单的所有物品均进入无人化智能购物车后，锁闭无人化智能购物车的盖体，然后行进至无人商店的无人化收款台设备，进入自动结账模式；自动结账模式下，无人化智能购物车行驶至无人化收款台设备，通过物联双向通信器向无人化收款台设备上传本无人化智能购物车承载的未付款物品列表；无人化收款台对未付款物品计价后生成支付二维码，无人化智能购物车通过物联双向通信器接收该支付二维码，然后将该支付二维码发送给后台服务器，再由后台服务器转发给所绑定的用户智能终端；所述用户智能终端利用所述支付二维码完成支付后，所述后台服务器向无人化收款台以及无人化智能购物车发送结账成功的反馈；无人化收款台收到结账成功的反馈后可以打开闸机，允许无人化智能购物车通过；所述无人化智能购物车切换为定点等待模式，行驶至等待区标识设备标定的等待区，进入定点等待模式。优选的是，所述无人化智能购物车包括：主机身、行进驱动系统、机身控制接口、外部感知系统、物联传输系统、中央智能系统、远程通信系统、定位系统、显示触控系统；其中，所述外部感知系统包括：双摄像头、防碰撞雷达；所述物联传输系统包括：电子标签读取器、物联双向通信器；所述主机身用于提供一个容纳承载物品的空间，并且可以控制锁闭和解锁位于该空间顶面的盖体，以及用于安装所述行进驱动系统；所述行进驱动系统用于带动本设备自主行进，以及调节行进速度和方向；所述机身控制接口用于向所述主机身发送解锁所述盖体的解锁指令，以及控制盖体打开和扣合的指令，以及向所述行进驱动系统发送控制其行进、停止和速度的指令；所述远程通信系统用于连接到后台服务器，与后台服务器进行双向通信；所述定位系统用于实现对本设备的实时定位；所述物联传输系统的物联双向通信器用于实现与其它物联网设备的相互识别、连接以及双向直接数据传输；所述物联传输系统的电子标签读取器，用于读取放入该箱体的商品附带的电子标签包含的信息；所述外部感知系统的双摄像头用于拍摄本设备前方的左视角视频画面和右视角视频画面；所述外部感知系统的防碰撞雷达用于感知本设备周围方向上一定距离内是否存在障碍物；所述显示触控系统为液晶显示器和电容式触控面板；所述中央智能系统用于通过与用户的人机交互，切换本设备的工作模式，根据当前工作模式，基于物联双向通信器的路径指引信号，设定自主行驶路径，并通过机身控制接口控制行进驱动系统按照自主行驶路径行进，根据双摄像头拍摄的行进实时画面以及防碰撞雷达的障碍检测，调节行进的过程；所述中央智能系统还通过与用户的人机交互，通过机身控制接口控制电子锁合器解锁盖体；中央智能系统通过与用户的人机交互，获取用户的购物车清单；根据购物车清单，通过物联双向通信器与无人售卖设备进行通信，请求无人售卖设备释放购物车清单列入的物品；中央智能系统还通过物联双向通信器向无人化收款台设备上传本设备承载的未付款物品列表。优选的是，所述中央智能系统具体包括：设备模式切换子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网实现的无人化购物系统，其特征在于，包括：无人化智能购物车、后台服务器、无人化收款台设备、等待区标识设备、无人售卖设备以及用户智能终端；所述无人化智能购物车基于物联网通信协议与无人化收款台设备、等待区标识设备、无人售卖设备实现相互通信，并且接入所述后台服务器；所述无人化收款台设备和用户智能终端连接至后台服务器；用户通过所述用户智能终端向所述后台服务器发送携带一台无人化智能购物车的序列号的租用请求；后台服务器根据该租用请求，将该用户与无人化智能购物车绑定，然后向对应的无人化智能购物车下达激活命令；所述无人化智能购物车根据后台服务器的命令而激活后，接收用户投入的商品，并且将该商品登记至未付款物品列表；根据用户输入的自动结账的指令，锁闭无人化智能购物车的盖体，行进至无人化收款台设备，进入自动结账模式；所述无人化智能购物车获得购物车清单并且启动自动购物模式后，行驶至目标无人商店，通过与目标无人商店内的无人售卖设备进行物联网通信，从无人售卖设备获得购物车清单列入的物品，读取和登记该物品加入未付款物品列表；待购物车清单的所有物品均进入无人化智能购物车后，锁闭无人化智能购物车的盖体，然后行进至无人商店的无人化收款台设备，进入自动结账模式；自动结账模式下，无人化智能购物车行驶至无人化收款台设备，通过物联双向通信器向无人化收款台设备上传本无人化智能购物车承载的未付款物品列表；无人化收款台对未付款物品计价后生成支付二维码，无人化智能购物车通过物联双向通信器接收该支付二维码，然后将该支付二维码发送给后台服务器，再由后台服务器转发给所绑定的用户智能终端；所述用户智能终端利用所述支付二维码完成支付后，所述后台服务器向无人化收款台以及无人化智能购物车发送结账成功的反馈；无人化收款台收到结账成功的反馈后可以打开闸机，允许无人化智能购物车通过；所述无人化智能购物车切换为定点等待模式，行驶至等待区标识设备标定的等待区，进入定点等待模式。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网实现的无人化购物系统，其特征在于，包括：无人化智能购物车、后台服务器、无人化收款台设备、等待区标识设备、无人售卖设备以及用户智能终端；所述无人化智能购物车基于物联网通信协议与无人化收款台设备、等待区标识设备、无人售卖设备实现相互通信，并且接入所述后台服务器；所述无人化收款台设备和用户智能终端连接至后台服务器；用户通过所述用户智能终端向所述后台服务器发送携带一台无人化智能购物车的序列号的租用请求；后台服务器根据该租用请求，将该用户与无人化智能购物车绑定，然后向对应的无人化智能购物车下达激活命令；所述无人化智能购物车根据后台服务器的命令而激活后，接收用户投入的商品，并且将该商品登记至未付款物品列表；根据用户输入的自动结账的指令，锁闭无人化智能购物车的盖体，行进至无人化收款台设备，进入自动结账模式；所述无人化智能购物车获得购物车清单并且启动自动购物模式后，行驶至目标无人商店，通过与目标无人商店内的无人售卖设备进行物联网通信，从无人售卖设备获得购物车清单列入的物品，读取和登记该物品加入未付款物品列表；待购物车清单的所有物品均进入无人化智能购物车后，锁闭无人化智能购物车的盖体，然后行进至无人商店的无人化收款台设备，进入自动结账模式；自动结账模式下，无人化智能购物车行驶至无人化收款台设备，通过物联双向通信器向无人化收款台设备上传本无人化智能购物车承载的未付款物品列表；无人化收款台对未付款物品计价后生成支付二维码，无人化智能购物车通过物联双向通信器接收该支付二维码，然后将该支付二维码发送给后台服务器，再由后台服务器转发给所绑定的用户智能终端；所述用户智能终端利用所述支付二维码完成支付后，所述后台服务器向无人化收款台以及无人化智能购物车发送结账成功的反馈；无人化收款台收到结账成功的反馈后可以打开闸机，允许无人化智能购物车通过；所述无人化智能购物车切换为定点等待模式，行驶至等待区标识设备标定的等待区，进入定点等待模式。2.根据权利要求1所述的无人化购物系统，其特征在于，所述无人化智能购物车包括：主机身、行进驱动系统、机身控制接口、外部感知系统、物联传输系统、中央智能系统、远程通信系统、定位系统、显示触控系统；其中，所述外部感知系统包括：双摄像头、防碰撞雷达；所述物联传输系统包括：电子标签读取器、物联双向通信器；所述主机身用于提供一个容纳承载物品的空间，并且可以控制锁闭和解锁位于该空间顶面的盖体，以及用于安装所述行进驱动系统；所述行进驱动系统用于带动本设备自主行进，以及调节行进速度和方向；所述机身控制接口用于向所述主机身发送解锁所述盖体的解锁指令，以及控制盖体打开和扣合的指令，以及向所述行进驱动系统发送控制其行进、停止和速度的指令；所述远程通信系统用于连接到后台服务器，与后台服务器进行双向通信；所述定位系统用于实现对本设备的实时定位；所述物联传输系统的物联双向通信器用于实现与其它物联网设备的相互识别、连接以及双向直接数据传输；所述物联传输系统的电子标签读取器，用于读取放入该箱体的商品附带的电子标签包含的信息；所述外部感知系统的双摄像头用于拍摄本设备前方的左视角视频画面和右视角视频画面；所述外部感知系统的防碰撞雷达用于感知本设备周围方向上一定距离内是否存在障碍物；所述显示触控系统为液晶显示器和电容式触控面板；所述中央智能系统用于通过与用户的人机交互，切换本设备的工作模式，根据当前工作模式，基于物联双向通信器的路径指引信号，设定自主行驶路径，并通过机身控制接口控制行进驱动系统按照自主行驶路径行进，根据双摄像头拍摄的行进实时画面以及防碰撞雷达的障碍检测，调节行进的过程；所述中央智能系统还通过与用户的人机交互，通过机身控制接口控制电子锁合器解锁盖体；中央智能系统通过与用户的人机交互，获取用户的购物车清单；根据购物车清单，通过物联双向通信器与无人售卖设备进行通信，请求无人售卖设备释放购物车清单列入的物品；中央智能系统还通过物联双向通信器向无人化收款台设备上传本设备承载的未付款物品列表。3.根据权利要求2所述的无人化购物系统，其特征在于，所述中央智能系统具体包括：设备模式切换子系统、目标立体感知子系统、自主行驶控制子系统、人机交互子系统、商品管理子系统；所述人机交互子系统用于从显示触控系统获得用户的触摸输入命令，或者通过远程通信系统从后台服务器获得用户的远程输入命令；设备模式切换子系统通过与用户的人机交互，根据用户触摸输入或者远程输入的模式选择命令，负责控制本设备进入自动结账、定点等待、自动购买三种工作模式中的一种；目标立体感知子系统从双摄像头获得所述左视角视频画面和右视角视频画面，利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍敏，
申请(专利权)人：特斯联北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11