CN106096882A - 一种全自动无人超市装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全自动无人超市装置，其特征在于：其包括云数据管理系统，用于为无人超市业务实现提供数据服务，包括数据的网络云端存储、共享、管理、备份。库存管理系统，用于对无人超市的自助终端货物的本地库存与/或对接云数据管理系统实现远程库存管理与/或对接管理域内的自助终端实现小区域库存管理；用于产生与执行与库存相关的警报；无人超市装配系统，用于接收云数据管理系统的补货通知等，并通知库存管理系统进行库存更新；无人超市货物提取系统，用于当用户完成支付后，通过PLC控制抓取货物，传送带送出后被提取，并通知库存管理系统进行库存更新。
Description
技术领域
本发明涉及一种互联网信息技术，尤其是一种全自动无人超市装置。
背景技术
无人超市是未来零售行业的发展新趋势。通过超市里面的终端，用户可以进行商品的选择、商品信息查看、自助结算等。根据功能的需要，无人超市系统需要与多个应用程序/系统进行网络对接，如库存管理系统、支付系统、用户验证系统、配送系统等。它们往往通过不同的架构实现，互相之间无法直接数据访问。另外，作为无人超市的云数据中心，需要对接多家无人超市，每家无人超市的相关系统又由不同厂商涉及，这更使数据的共享变得更复杂和困难；
现有技术中，缺乏一种专门针对无人超市实现的全套方案。
发明内容
本发明的主要目的是针对无人超市的实施，提供一套新的技术方案，并克服无人超市实现过程中现有技术在数据管理、库存管理、补货、提取、安全支付、业务控制的部分不足；
为实现上述目的，本发明提出的一种全自动无人超市装置，其特征在于：其包括
云数据管理系统，用于为无人超市业务实现提供数据服务，包括数据的网络云端存储、共享、管理、备份；
库存管理系统，用于对无人超市的自助终端货物的本地库存与/或对接云数据管理系统实现远程库存管理与/或对接管理域内的自助终端实现小区域库存管理；用于产生与执行与库存相关的警报；
无人超市装配系统，用于接收云数据管理系统的补货通知，验证供应商的身份、检验货物并通过PLC控制自动门的打开、当货物传送至指定坐标机械手抓取以将货物放置指定坐标的仓位，并通知库存管理系统进行库存更新；
无人超市货物提取系统，用于当用户完成支付后，通过PLC控制抓取货物，传送带送出后被提取，并通知库存管理系统进行库存更新；
库存管理系统分别与云数据管理系统、无人超市装配系统和无人超市货物提取系统对接；
优选的是，所述云数据管理系统用于将若干不同架构的应用程序与云数据管理系统连接并产生需共享的数据；需共享的数据被划分为若干类型，云数据管理系统具有对应的数据分类表；所述云数据管理系统包括若干数据服务、一个或以上的部署在本地或网络的虚拟机，所述数据服务与数据分类表的每一类数据一一对应；每个数据服务包括调度进程和监视进程，每个数据服务通过调度进程和监视进程分别调度虚拟机执行数据服务工作、监视虚拟机的状态及处理结果；
优选的是，所述云数据管理系统的数据服务包括用户数据服务、产品数据服务、支付数据服务、库存数据服务、配送数据服务、位置数据服务；
优选的是，还包括所述的调度进程识别虚拟机是否注册，并选择一个正在运行且已经注册虚拟机执行数据服务工作；
优选的是，所述库存管理系统包括警报模块，用于当商品的本地库存量或管理域内的库存量低于阀值时，形成警报信息，本地显示警报信息或发送至云数据管理系统与/或管理域内自助终端；自动提取模块，用于用户在自助终端交易成功后，启动商品提取功能，并根据交易清单对应减少在库商品的数量，更新对应商品库存状态；自动装填模块，用于供应商补充商品时，启动商品装填功能，并当自助终端完成商品配送装填后，自动增加对应商品的数量，更新商品库存状态；云端协同模块, 用于发送数据服务请求，并从云数据管理系统获取数据服务；
优选的是，所述的云端协同模块还包括位置管理模块，用于管理自助终端自身的位置和设定范围内的附近自助终端的信息，并将这些信息与云数据管理系统同步；所述的云端协同模块还包括数据服务模块，用于根据库存管理系统的业务涉及到远程网络数据支持的，通过数据服务模块发送请求，并接收来自云数据管理系统的数据服务；或者向管理域内的其它自助终端发送数据访问请求，获取它们的数据协助；所述的云端协同模块还包括交叉库存管理模块，用于从云数据管理系统检索和获取设定范围内的附近无人超市自助终端的信息，形成一个管理域，使管理域内的所有自助终端的无人超市库存管理系统能分享互相之间的库存信息与数据；所述的警报模块获取管理域内所有自助终端的无人超市库存管理系统分享互相之间的库存信息与数据，当管理域内某类商品的库存总量低于阀值时，向管理域内所有自助终端与/或云数据管理系统发送警报信息；
优选的是，所述无人超市装配系统进行货物装配时,包括通过补货指令的生成和传递步骤；通过二维码验证供应商的身份步骤；通过二维码扫描窗口，对货物信息进行核对步骤；PLC控制系统驱动自动门打开入口，控制传送装置把货物传送至指定坐标步骤；PLC控制系统根据货物信息及坐标信息对机械手发出抓取指令以将所述货物放置指定坐标的仓位步骤；无人超市装配系统通知库存管理系统更新库存信息步骤；
优选的是，所述无人超市装配系统包括云端数据管理系统根据库存管理系统的库存状态，为需要补货的无人超市的自助终端生成补货指令，并发送至供应商客户端；供应商在客户端接收补货信息，并反馈补货时间；供应商到达指定无人超市的补货窗口后，在自助终端的自动扫描仪前出示系统发送的二维码，无人超市装配系统向云端数据管理系统发送请求并获取供应商验证服务，核查供应商身份信息；无人超市装配系统对货物核对通过后，向PLC控制系统发出确认信息，PLC控制系统驱动自动门打开适合货物传入的入口，控制传送装置把货物传送至指定坐标；货物到达指定坐标后，PLC控制系统根据货物信息及坐标信息对机械手发出抓取指令，以将所述货物放置指定坐标的仓位；
优选的是，所述无人超市货物提取系统与售货系统、库存管理系统连接，用户完成支付后，货物自动提取系统从售货系统获取需要提取货品的具体信息；还包括PLC控制器、导轨、机械手和传送带；无人超市货物自动提取系统对PLC控制系统发出提取指令，导轨把机械手送至指定坐标，机械手根据货品信息抓取货物，送至传送带送出并被提取；货品被提取后，货物自动提取系统发送消息至库存管理系统，库存管理系统更新对应货品库存信息，并同步至远程的云数据管理系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图；
图1为全自动无人超市装置的结构及控制示意图；
图2为无人超市的云数据管理系统的基本架构示意图；
图3为云数据管理系统的核心流程示意图；
图4为无人超市库存管理系统示意图；
图5为库存管理系统管理域构成的示意图；
图6为无人超市装配系统的示意图；
图7为无人超市货物提取系统的示意图；
图8为虚拟机结构示意图；
图9为核心支付流程示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部
的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动
前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；
需要说明，本发明实施例中所的功能模块，可以根据需要，通过现有技术中一
种或以上的编程语言实现。对于公知的编程原理和软件构成，下面虽然没有描述，
但不等于技术方案里不存在，更不应该成为公开不充分理由；
参考图1，全自动无人超市装置包括云数据管理系统，用于为无人超市业务实现提供数据服务，包括数据的网络云端存储、共享、管理、备份。库存管理系统，用于对无人超市的自助终端货物的本地库存与/或对接云数据管理系统实现远程库存管理与/或对接管理域内的自助终端实现小区域库存管理；用于产生与执行与库存相关的警报；无人超市装配系统，用于接收云数据管理系统的补货通知，验证供应商的身份、检验货物并通过PLC控制自动门的打开、当货物传送至指定坐标机械手抓取以将货物放置指定坐标的仓位，并通知库存管理系统进行库存更新；无人超市货物提取系统，用于当用户完成支付后，通过PLC控制抓取货物，传送带送出后被提取，并通知库存管理系统进行库存更新；库存管理系统分别与云数据管理系统、无人超市装配系统和无人超市货物提取系统对接；
参考图2，无人超市的云数据管理系统的基本架构的其中一种优选方案。其中，云数据管理系统与各类应用程序或系统通过互联网对接，这些应用程序或系统包括库存管理系统、支付系统、配送系统、用户注册应用、产品数据服务与存储应用、位置数据服务应用等，这些应用或系统往往采用不同的架构，应用组件之间无法直接相互访问，实现数据共享。另外，如库存管理系统，每家超市自身可能是由不同厂家开发的，架构不同，而且数据格式也有很大差别；
无人超市的云数据管理系统自身包括若干数据服务、一个或以上的部署在本地或网络的虚拟机。数据服务是基于数据分类表，且与数据分类表每个大类的数据一一对应的，如用户数据服务、产品数据服务、支付数据服务、库存数据服务、配送数据服务、位置数据服务。若干不同架构的应用程序与云数据管理系统连接并产生需共享的数据，经过人工或机器的自动分析统计，划分为若干大类，如用户数据、产品摘要数据、产品图文数据、库存数据、供应商数据、配送密码数据库、终端数据、位置数据等。围绕每类数据，与该类数据直接相关的功能，全部抽象和集中在对应的云数据管理系统的数据服务。如用户数据相关的所有用户查询、验证、登录状态、权限管理、用户记录等全部集中在云数据管理系统的用户数据服务上。这样，在建立无人超市的云数据中心时，就不用考虑各个应用或者系统自身的架构。对接时，它们自需要根据各自具有的功能需要，从云数据管理系统添加对应的数据服务，并从数据服务获取的数据实现各自的功能即可；
无人超市的云数据管理系统的每个数据服务，在云数据管理系统本地分别建立和启动两个以上的本地进程来实现每个数据服务。优选方案中，包括：调度进程和监视进程。调度进程分别对一个或以上的部署在本地或网络的虚拟机进行注册、验证、调度；监视进程则监视虚拟机进行数据服务的全程，并进行结果数据接收、存储、删除、反馈调度进程等。虚拟机可以是部署在无人超市的云数据管理系统的服务器集群，也可以是部署在各地无人超市的终端，如PC、手机等。优选方案中，与支付数据服务相关的虚拟机优选部署在云数据管理系统的服务器集群，而库存数据服务、产品数据服务等，则优选部署在各地的无人超市的终端，如PC、手机等；
参考图3，云数据管理系统功能实现流程的核心步骤有：
虚拟机在对应的数据服务注册；数据服务相应应用程序的请求并选择虚拟机；配置虚拟机的工作模式；数据服务将数据服务的工作分配至虚拟机；调度进程判断虚拟机是否正常运行，并对虚拟机的状态进行标识；监控进程轮询虚拟机更新，接收来自虚拟机的结果数据本地存储后并发送至对应的应用程序；或将复位消息发送到调度进程。下面，分别做进一步的详细描述；
例如：各地无人超市需要从无人超市的云数据管理系统获取产品数据服务，浏览其它系统的产品图文信息时，通过本地的终端发起获取产品数据服务请求；
无人超市的云数据管理系统响应该请求过程中，产品数据服务选择一个运行时虚拟机。例如，一个运行的虚拟机可以选择从池中运行虚拟机。在一些例子中，该虚拟机是由产品数据服务的调度进程选择的。在此之前，虚拟机试图在产品数据服务的调度进程进行注册。例如，虚拟机是一个独特的标识符（ID），调度进程使用在注册登记的VM的 VMS指数。在一些例子中，调度进程使用注册VMS指数监测和记录在运行时的虚拟机执行各自的状态。产品数据服务及组件对应的调度进程确定该虚拟机是否已经注册。如果虚拟机已经注册。如果确定该虚拟机尚未注册，则检查虚拟机。在一些例子中，一个虚拟机被查询来确定其中的各种服务的状态。它以确定各虚拟机是否正确操作。例如，查询到虚拟机的结果决定了虚拟机是否正常运行。如果虚拟机运行正常，虚拟机是注册的，虚拟机的当前状态被设置为空闲状态。如果虚拟机不能正常运行，它将决定是否重试虚拟机。在一些例子中，可以尝试检查虚拟机的正确操作的阈值数目。如果尝试的阈值数目尚未实现，则确定该虚拟机的重试检查，并将实例处理返回。如果已经实现了尝试的阈值数，则该虚拟机已被注册，并且虚拟机的当前状态被设置为失败，则以示例处理并退出；
产品数据服务及组件对应的调度进程调度虚拟机进行数据服务的提供。针对调度的一个业务，由一个已注册的运行时虚拟机执行。业务选自业务库。例如，各应用程序可以要求执行特定的业务，并且可以从业务库中选择相应的作业。在一些例子中，选择一个工作是响应于用户输入的应用程序响应的。在一些例子中，每个应用程序都可以访问在业务库中可用的工作索引。数据服务客户端尝试从业务库导入选定的作业。例如，在上面讨论的，所选的任务的应用程序包括数据服务获取终端，该获取终端尝试导入工作。确定接口是否成功。如果接口不成功，被拒绝了。如果进口是成功的，则一个时间表类型被指定。在一些例子中，调度可以被设置为一个间隔为基础的时间段，或一个单一的立即执行。如果选择了一个基于间隔的时间段，则指定一个起始时间。如果是立即执行，这项工作是提交给调度进程。调度进程获取数据库的凭据（如用户名、密码），且凭证是基于相关的DSN。确定是否已成功接收的凭据。如果不成功，则循环返回指定的调度参数。如果成功，工作计划在运行时，在一些例子中，当调度进程请求给定的作业执行时，从工作知识库和数据库的获取凭据并请求每个DSN进行服务检索工作。一组数据库的网址和访问凭据被提供给调度进程响应。如果一个运行的虚拟机可用（例如，虚拟机在注册机状态的闲置），该工作分配到虚拟机，并将信息传递给虚拟机。在一些例子中，消息中提供的XML消息，包括工作、每个DSN数据库元数据，数据服务的名称，为特定的请求和回调接口等，在一些例子中，可以提供一个可供作为的文档结构在这个例子中，包括该数据库的用户名和密码明文；
一旦作业开始在运行时虚拟机上执行，则发送一个同步的响应，以确定该作业是不是正在运行或无法启动。如果工作正在运行，则将其标记为“运行”，否则为“预定”或“失败”。在一些例子中，在完成这个任务之后，虚拟机向调度进程发送消息。在一些例子中，该消息被提供为一个重置完整消息。作为响应，调度进程将虚拟机状态标识为空闲，这说明虚拟机可以分配给执行另一个任务；
调度进程的执行：执行工作要求，与工作相关联的状态被更新为排队。例如，调度进程更新工作状态，确定是否是可用的虚拟机。例如，检查注册虚拟机的状态。如果注册虚拟机的状态是空闲的，则可使用虚拟机。如果没有空闲的状态，虚拟机不可用。如果一个虚拟机是不可用的，调度进程等待一个可用的虚拟机。例如，调度进程可以等待一个虚拟机发送一个重置完整的消息。如果一个虚拟机是可用的，这项工作被派遣到虚拟机。例如，如上所述，调度员的工作分配到虚拟机，并将信息传递给虚拟机。工作的状态被设置为挂起，虚拟机的状态设置为分配。确定是否接收响应。在一些例子中，一个被分配给一个任务的虚拟机发送一个响应（确认消息）返回到调度进程。如果响应尚未被接收，则确定响应是否具有阈值次数。如果响应没有一个阈值次数的次数，工作的状态被设置为预定，并且以示例循环返回。如果响应失败了超过一个阈值次数，则该任务将重置。在一些例子中，如果复位状态完成消息没有在规定时间内收到，事先确定的工作失败了。失败计数递增，没有超过一个阈值次数，虚拟机回到空闲状态。如果该阈值已被超过，则该任务将设置为状态重置。如果收到的答复，工作的状态和虚拟机的状态被设置为运行。它被确定为一个复位完整的消息是否已收到。如果一个复位完整的消息，还没有收到，则循环。如果已收到重置完整消息，则故障数重置，虚拟机状态设置为空闲。通过这种方式，虚拟机可以再次提供给另一个工作；
在运行时执行虚拟机的进一步执行数据服务的工作。在一些例子中，VMS和调度进程通过接口进行交互。例如接口包括一个状态传输（休息）的Web界面。在一些例子中，当一个任务被发送到一个虚拟机时，虚拟机接收来自调度进程的消息。在一些例子中，VM提取物的DSN信息为每个数据源在上市的消息和写新条目为每个数据源ODBC。VM重写这些条目匹配的凭据，被从服务调度进程检索。在一些例子中，数据服务运行时可以要求所有的密码都使用它自己的加密服务进行加密。在一些例子中，在重写之前，可以对每个口令进行加密。重写文件（ATL文件）发布VM的数据服务的本地存储库；
在一些实现中，虚拟机请求数据服务运行时执行任务。数据服务运行时提供了一个响应，该响应包括用于执行作业的过程标识。优选方案中，产品数据服务还启动了一个单独的监视进程。监视进程可以使用该数据服务工作的标识和由调度进程指定的响应接口轮询虚拟机更新、接收来自虚拟机的结果数据本地存储后并发送至对应的应用程序；如果监视进程接收的结果数据非完整的或者接收失败，监视进程将数据从本地存储中删除，并将一个复位消息发送到调度进程。虚拟机发送一个同步响应的初始消息给监视进程，确认工作已开始。如果，工作不能启动，同步响应包含一个适当的错误信息。运行时执行。收到来自监视进程的请求。例如，监视进程向选定的虚拟机提供一个休息呼叫，将执行任务分配给虚拟机。DSN信息提取。例如，从消息VM提取物DSN信息（例如XML消息）。连接信息（ODBC连接信息）是基于每个DSN。用户名是提取和ATL文件重写。密码被提取密码加密和ATL文件重写，包括加密的密码。ATL文件发布到本地仓库的数据服务和作业执行。监测进程开始，并发送响应发送给调度进程，以实现该作业的全程监控。在一些例子中，当一个虚拟机已经成功地开始执行一个任务时，虚拟机启动了一个监视进程，可以轮询更新并将信息发送给调度进程。在某些示例中，监视进程使用该作业的进程标识和由调度进程指定的响应接口。在一些例子中，在一个预先定义的轮询间隔的基础上，在数据服务运行时监视进程请求跟踪和错误日志，并生成一个响应。响应发送的到调度响应端口。在一些例子中，如果该工作的整体状态回来完成，失败或预警，监控线程开始重置虚拟的状态并删除已设定的工作，从数据服务的本地存储库删除工作本身任何ODBC的凭据。一旦这是完整的，虚拟机发送一个最终的响应（重置完整的消息）的到调度进程，确认该虚拟机已重置，并可用于未来的工作；
接收监视进程请求，数据服务运行时被轮询日志数据。响应轮询请求接收的日志条目被发送到调度进程。以确定的工作执行状态是否完成，失败或警告。如果确定工作执行的状态是没有完成的，失败或警告，则循环。如果确定工作执行的状态是完整的，失败的连接设置（ODBC连接设置）复位，工作是从数据服务本地存储库中删除，和一个复位完成消息发送到调度进程；
参考图4和5是无人超市库存管理系统实现的方案示图。无人超市库存管理系统包括警报模块、自动提取模块、自动装填模块、云端协同模块，其中云端协同模块又包括位置管理模块、数据服务模块、交叉库存管理模块。这些模块构成了无人超市库存管理系统的基本结构。下面，围绕这些模块的功能、互相关系、实现原理做进一步描述。每个功能模块可以根据实际实施需要，采用一种或一种以上的现有的编程语言及技术实现；
警报模块，用于当商品的本地库存量或管理域内的库存量低于阀值时，形成警报信息，本地显示警报信息或发送至云数据管理系统与/或管理域内自助终端。阀值的配置可以根据无人超市的库存容量实际需要确定；
自动提取模块，用于用户在自助终端交易成功后，启动商品提取功能，并根据交易清单对应减少在库商品的数量，更新对应商品库存状态；
自动装填模块，用于供应商补充商品时，启动商品装填功能，并当自助终端完成商品配送装填后，自动增加对应商品的数量，更新商品库存状态；
云端协同模块, 用于发送数据服务请求，并从云数据管理系统获取数据服务。云数据管理系统获取数据服务包括与用户数据、产品数据、支付数据、位置数据、库存数据、配送数据、附近自助终端信息中一个或以上的相关数据服务。数据服务模块包括web应用组件，web应用组件通过XML消息发送数据服务请求。云端协同模块的位置管理模块，用于管理自助终端自身的位置和设定范围内的附近自助终端的信息，并将这些信息与云数据管理系统同步。云端协同模块的数据服务模块，用于根据库存管理系统的业务涉及到远程网络数据支持的，通过数据服务模块发送请求，并接收来自云数据管理系统的数据服务；或者向管理域内的其它自助终端发送数据访问请求，获取它们的数据协助。云端协同模块还包括交叉库存管理模块，用于从云数据管理系统检索和获取设定范围内的附近无人超市自助终端的信息，形成一个管理域，使管理域内的所有自助终端的无人超市库存管理系统能分享互相之间的库存信息与数据。设定范围可以根据无人超市的自助终端分布及密度确定，如1公里范围内、2公里、5公里范围内等等，优选方案中，在1～5公里比较合适。如果无人超市的自助终端分布密度比较大，可以缩小距离范围。管理域内的自助终端数量也可以根据实际需要确定。优选方案中，可以配置为3～10。位置管理模块可以包括地图，无人超市库存管理系统的可以根据云数据管理系统的数据转化为地图显示，然后管理员根据人工选定和配置那些自助终端组成一个管理域，并进一步通过无人超市库存管理系统完成数据接口的连接；
优选方案中，警报模块获取管理域内所有自助终端的无人超市库存管理系统分享互相之间的库存信息与数据，当管理域内某类商品的库存总量低于阀值时，向管理域内所有自助终端与/或云数据管理系统发送警报信息。警报模块获取管理域内其它自助终端的无人超市库存管理系统的库存信息与数据，当发现其库存的某类商品的库存总量低于阀值时，向该自助终端发送警报信息。的警报模块发现用户购买的商品库存不足或者为零时，警报模块查询管理域内其它自助终端的库存情况，选择具有该商品且距离最近的自助终端并提区对应的信息，提示用户可以选择到该自助终端购买库存不足的商品。阀值的配置可以根据实际需要确定，其中一种优选方案中，管理域对应商品总库存预警的阀值=管理域内自助终端数*2。或者管理域对应商品总库存预警的阀值=管理域内自助终端数*每台日平均销量/2等。自助终端本地库存预警的阀值可以配置为1、或2、或日平均销量/10（取整数）等等；
另外，业务识别器和本地业务执行服务，用于对操作及其所对应的业务进行识别，判断是属于本地业务还是网络业务；如果是本地业务，则通过本地业务执行服务执行该业务，否则通过云端协同模块向云数据管理系统发送数据服务请求，获取远程的数据服务；
参考图6，为无人超市装配系统的流程示意图，包括以下步骤：
通过补货指令的生成和传递步骤；
通过二维码验证供应商的身份步骤；
通过二维码扫描窗口，对货物信息进行核对步骤；
PLC控制系统驱动自动门打开入口，控制传送装置把货物传送至指定坐标步骤；
PLC控制系统根据货物信息及坐标信息对机械手发出抓取指令以将货物放置指定坐标的仓位步骤；
无人超市装配系统通知库存管理系统更新库存信息步骤
更具体来说：
云端数据管理系统根据库存管理系统的库存状态，为需要补货的无人超市的自助终端生成补货指令，并发送至供应商客户端；供应商在客户端接收补货信息，并反馈补货时间。云端数据管理系统根据库存管理系统的库存状态，为需要补货的无人超市的自助终端生成补货指令后，分析供应商信息及货品信息，筛选出最适合供货的供应商；
供应商到达指定无人超市的补货窗口后，在自助终端的自动扫描仪前出示系统发送的二维码，无人超市装配系统向云端数据管理系统发送请求并获取供应商验证服务，核查供应商身份信息。云端数据管理系统根据库存管理系统的库存状态，为需要补货的无人超市的自助终端生成补货指令包括补货信息及二维码密钥；
PLC控制系统驱动自动门打开入口，控制传送装置把货物传送至指定坐标步骤包括无人超市装配系统对货物核对通过后，向PLC控制系统发出确认信息，无人超市装配系统对货物核对通过后，向PLC控制系统发出确认信息包括货物规格及仓位坐标。货物信息进行核对不通过时，货物停止传送并把货物传出，提示供应商重新放入对应货物；
PLC控制系统驱动自动门打开适合货物传入的入口，控制传送装置把货物传送至指定坐标；
货物到达指定坐标后，PLC控制系统根据货物信息及坐标信息对机械手发出抓取指令；
无人超市装配系统通知库存管理系统更新库存信息步骤；
参考图7，无人超市的货物提取系统与售货系统、库存管理系统连接，用户完成支付后，货物自动提取系统从售货系统获取需要提取货品的具体信息； PLC控制系统包括PLC控制器、导轨、机械手和传送带；货物自动提取系统对PLC控制系统发出提取指令，导轨把机械手送至指定坐标，机械手根据货品信息抓取货物，送至传送带送出并被提取；货品被提取后，货物自动提取系统发送消息至库存管理系统，库存管理系统更新对应货品库存信息，并同步至远程的云数据管理系统；
具体整个货物提取方法，过程有：
用户完成支付后，货物自动提取系统从售货系统获取需要提取货品的具体信息；货物自动提取系统从售货系统获取需要提取货品的具体信息包括品名、规格、仓位和坐标等；
货物自动提取系统对PLC控制系统发出提取指令，导轨把机械手送至指定坐标，机械手根据货品信息抓取货物，送至传送带送出并被提取；
货品被提取后，货物自动提取系统发送消息至库存管理系统，库存管理系统更新对应货品库存信息，并同步至远程的云数据管理系统；
PLC控制系统接收到货物自动提取系统的提取指令后，PLC控制系统给导轨通电，进而把机械手传送至指定坐标；机械手到达指定坐标后，PLC控制系统给机械手通电并控制机械手抓取货物放置到传送带上；系统判断货物是否被机械手成功抓取，如果是则给传送带通电，货品被送出；否则机械手复位后，重新给机械手通电并控制机械手抓取货物放置到传送带上；
另外货物自动提取系统包括云端协同模块,当货物提取不成功时候，发送数据服务请求，并从云数据管理系统获取数据服务，更新交易数据、支付数据并通过云数据管理系统发送消息至供应商进行维护；管理域协作提取模块从云数据管理系统检索和获取设定范围内的附近无人超市自助终端的信息，形成一个管理域；当本地无法完成提取后，选择具有该商品且距离最近的自助终端并提示对应的信息，提示用户可以选择到该自助终端提取商品；
参考图8，虚拟机结构示意图。它包括业务识别器、本地业务执行服务、ODBC连接服务、web应用、安装数据服务和数据服务的本地仓库。无人超市的业务处理方法中，首先在无人超市的自助终端配置虚拟机，虚拟机包括业务识别器和本地业务执行服务；用户在自助终端上进行操作时，业务识别器对操作及其所对应的业务进行识别，判断是属于本地业务还是网络业务；如果是本地业务，则通过本地业务执行服务执行该业务，否则向云数据管理系统发送数据服务请求；云数据管理系统接收来自助终端的数据服务请求，检索本地的数据服务仓库，启动与该数据服务相关的调度进程；调度进程调度一个或以上的部署在云数据管理系统本地或网络的虚拟机为该用户在自助终端上的操作提供相应数据服务并显示在自助终端。本地业务包括本地商品图文信息的查阅、检索和维护、货物提取、货物进出控制、本地销售报表管理、本地文件管理等等。网络业务包括用户注册与验证、支付数据服务、配送数据服务、非本地商品图文信息的查阅、检索和维护等。业务识别器通过数据缓冲区对自助终端的操作/业务指令数据进行缓冲，并形成一个业务队列逐一识别和执行。其中业务队列包括输入队列和输出队列；通过本地业务执行服务执行该本地业务时从输入队列运行的作业，记录运行中的作业，并将其存储到输出队列中。另外，通过云数据管理系统获取数据服务过程中，本地产生的数据被存储为两种格式的文件，其中一种为经过压缩以便于同步至云数据管理系统的文件格式。而通过云数据管理系统获取数据服务过程中，通过虚拟机的Web应用进行数据源访问、接收数据的服务工作，并将接收的信息应用于对应的业务；
参考图9，核心支付流程包括：
选择商品，形成购物清单并点击支付；
生成支付二维码，并被扫描：自助终端生成一个用以付款的二维码，二维码包括运行在自助终端虚拟机的ID信息、云数据管理系统的支付数据服务地址等。用户移动终端扫描二维码，进入云数据管理系统的支付界面。优选方案中，用户移动终端安装有云数据管理系统的客户端，并通过云数据管理系统的客户端扫描自助终端生成用于支付的二维码；
进入支付界面后，用户移动终端上的云数据管理系统客户端请求支付数据服务；
验证虚拟机，远程调度并分配任务：云数据管理系统的支付数据服务启动对应的调度进程，提取虚拟机的ID并识别该虚拟机是否已经注册，如果未注册，则发送信息至用户移动终端，提示该支付不安全，终止支付。如果已注册，则通过调度进程及虚拟机的ID远程调度的自助终端的虚拟机执行支付数据服务，通过该虚拟机获取商品列表、商品信息和账单，返回执行结果；
提示支付安全，生成支付确认界面；用户核对商品清单、金额等，如果一致则并点击确认，用户移动终端向云数据管理系统发送支付指令，完成支付。调度进程将支付数据服务工作分配到对应的虚拟机，并将数据服务工作名称、每个DSN数据库元数据、结果返回接口通过XML消息发送给虚拟机；
在支付服务对虚拟机进行调度和任务分配时，虚拟机接收到调度进程的分配的任务后，发送一个同步的响应，以确定该工作是不是正在运行或无法启动，在完成这个任务之后，虚拟机向调度进程发送包含处理结果的消息。被分配给一个任务的虚拟机发送一个确认消息返回到调度进程，如果调度进程没有收到确认消息，则未响应次数是否超出阈值，如果超出了阈值，该支付数据服务工作重置，终止支付；
另外，自助终端的虚拟机一个支付数据服务工作正在运行时，该支付数据服务对应的监视进程可以使用该数据服务工作的标识和由调度进程指定的响应接口轮询虚拟机更新、接收来自虚拟机的商品信息、清单和账单，云数据管理系统本地生产一条交易档案存储后形成支付界面，并返回用户移动终端显示；如果监视进程接收的结果数据非完整的或者接收失败，监视进程将数据从本地存储中删除，并将一个复位消息发送到调度进程，终止支付。云数据管理系统的用户数据服务获取用户移动终端凭证，识别如果是已注册用户且已有交易记录，通知支付数据服务启动免输入支付模式。优选方案中，用户数据服务获取用户移动终端凭证，包括用户移动终端后台向云数据管理系统指定的端口发送一条预设格式的短信，云数据管理系统通过该短信获取用户移动终端的手机号码。云数据管理系统的用户数据服务获取用户移动终端凭证，识别如果是非注册用户，则通知支付数据服务启动手动输入支付模式；
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种全自动无人超市装置，其特征在于：其包括云数据管理系统，用于为无人超市业务实现提供数据服务，包括数据的网络云端存储、共享、管理、备份；
库存管理系统，用于对无人超市的自助终端货物的本地库存与/或对接云数据管理系统实现远程库存管理与/或对接管理域内的自助终端实现小区域库存管理；用于产生与执行与库存相关的警报；
无人超市装配系统，用于接收云数据管理系统的补货通知，验证供应商的身份、检验货物并通过PLC控制自动门的打开、当货物传送至指定坐标机械手抓取以将所述货物放置指定坐标的仓位，并通知库存管理系统进行库存更新；
无人超市货物提取系统，用于当用户完成支付后，通过PLC控制抓取货物，传送带送出后被提取，并通知库存管理系统进行库存更新；
所述库存管理系统分别与云数据管理系统、无人超市装配系统和无人超市货物提取系统对接。
2.如权利要求1所述的全自动无人超市装置，其特征在于：所述云数据管理系统用于将若干不同架构的应用程序与云数据管理系统连接并产生需共享的数据；
需共享的数据被划分为若干类型，云数据管理系统具有对应的数据分类表；
所述云数据管理系统包括若干数据服务、一个或以上的部署在本地或网络的虚拟机，所述数据服务与数据分类表的每一类数据一一对应；每个数据服务包括调度进程和监视进程，每个数据服务通过调度进程和监视进程分别调度虚拟机执行数据服务工作、监视虚拟机的状态及处理结果。
3.如权利要求2所述的全自动无人超市装置，其特征在于：所述云数据管理系统的数据服务包括用户数据服务、产品数据服务、支付数据服务、库存数据服务、配送数据服务、位置数据服务。
4.如权利要求3所述的全自动无人超市装置，其特征在于：还包括所述的调度进程识别虚拟机是否注册，并选择一个正在运行且已经注册虚拟机执行数据服务工作。
5.如权利要求1所述的全自动无人超市装置，其特征在于：所述库存管理系统包括
警报模块，用于当商品的本地库存量或管理域内的库存量低于阀值时，形成警报信息，本地显示警报信息或发送至云数据管理系统与/或管理域内自助终端；
自动提取模块，用于用户在自助终端交易成功后，启动商品提取功能，并根据交易清单对应减少在库商品的数量，更新对应商品库存状态；
自动装填模块，用于供应商补充商品时，启动商品装填功能，并当自助终端完成商品配送装填后，自动增加对应商品的数量，更新商品库存状态；
云端协同模块, 用于发送数据服务请求，并从云数据管理系统获取数据服务。
6.如权利要求5所述的全自动无人超市装置，其特征在于：所述的云端协同模块还包括位置管理模块，用于管理自助终端自身的位置和设定范围内的附近自助终端的信息，并将这些信息与云数据管理系统同步；所述的云端协同模块还包括数据服务模块，用于根据库存管理系统的业务涉及到远程网络数据支持的，通过数据服务模块发送请求，并接收来自云数据管理系统的数据服务；或者向管理域内的其它自助终端发送数据访问请求，获取它们的数据协助；所述的云端协同模块还包括交叉库存管理模块，用于从云数据管理系统检索和获取设定范围内的附近无人超市自助终端的信息，形成一个管理域，使管理域内的所有自助终端的无人超市库存管理系统能分享互相之间的库存信息与数据；所述的警报模块获取管理域内所有自助终端的无人超市库存管理系统分享互相之间的库存信息与数据，当管理域内某类商品的库存总量低于阀值时，向管理域内所有自助终端与/或云数据管理系统发送警报信息。
7.如权利要求1所述的全自动无人超市装置，其特征在于：所述无人超市装配系统进行货物装配时,包括通过补货指令的生成和传递步骤；通过二维码验证供应商的身份步骤；通过二维码扫描窗口，对货物信息进行核对步骤；
PLC控制系统驱动自动门打开入口，控制传送装置把货物传送至指定坐标步骤；PLC控制系统根据货物信息及坐标信息对机械手发出抓取指令以将所述货物放置指定坐标的仓位步骤；无人超市装配系统通知库存管理系统更新库存信息步骤。
8.如权利要求7所述的全自动无人超市装置，其特征在于：所述无人超市装配系统包括云端数据管理系统根据库存管理系统的库存状态，为需要补货的无人超市的自助终端生成补货指令，并发送至供应商客户端；供应商在客户端接收补货信息，并反馈补货时间；供应商到达指定无人超市的补货窗口后，在自助终端的自动扫描仪前出示系统发送的二维码，无人超市装配系统向云端数据管理系统发送请求并获取供应商验证服务，核查供应商身份信息；无人超市装配系统对货物核对通过后，向PLC控制系统发出确认信息，PLC控制系统驱动自动门打开适合货物传入的入口，控制传送装置把货物传送至指定坐标；货物到达指定坐标后，PLC控制系统根据货物信息及坐标信息对机械手发出抓取指令，以将所述货物放置指定坐标的仓位。
9.如权利要求1所述的全自动无人超市装置，其特征在于：所述无人超市货物提取系统与售货系统、库存管理系统连接，用户完成支付后，货物自动提取系统从售货系统获取需要提取货品的具体信息；还包括PLC控制器、导轨、机械手和传送带；无人超市货物自动提取系统对PLC控制系统发出提取指令，导轨把机械手送至指定坐标，机械手根据货品信息抓取货物，送至传送带送出并被提取；货品被提取后，货物自动提取系统发送消息至库存管理系统，库存管理系统更新对应货品库存信息，并同步至远程的云数据管理系统。
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