CN206627990U - 一种基于无线传感网的智能超市购物车排队装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无线传感网的智能超市购物车排队装置，所述装置由购物车计件装置、若干个收银台区域的sink节点和总控制器组成。所述购物车计件装置包括购物车车体，隔板，8个红外对射管、重量传感器、信号变送器、人体红外传感器、蜂鸣器、LED显示屏和控制器。本实用新型基于无线传感技术对超市购物车实现智能化排队选择，提高了顾客的满意度同时提高收银员的工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于无线传感技术领域，涉及一种基于无线传感网的智能超市购物车排队装置。
背景技术
近年来，随着嵌入式计算技术、网络通信技术、节点及电路制造等技术的进步，无线传感器网络技术也获得了飞速发展。无线传感器网络集成了信息采集、数据传输、数据处理、数据管理等多种主体功能。无线传感器网络具有的自组织、协作、分布式控制等特点，信息采集是无线传感器网络的核心功能，传感器技术是无线传感器网络技术的重要基础。传感器是一个完整的测量装置，它能把被测非电量转换为与之有确定对应关系的有用电量输出，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。
实用新型内容
技术问题：本实用新型针对大型超市顾客购物排队费时和收银台工作量分配不均问题，以及超市购物车排队的智能化要求，提供了一种基于无线传感网的智能超市购物车排队装置。该装置设计的目的是利用无线传感技术以及ZigBee无线通信技术，无线收集购物车数据并做出当前排队的最优决策，实现超市购物车自动数据收集和最优化的排队选择功能，从而快速准确地帮助顾客做出排队决策，提高了顾客购物的满意度，均衡收银员的工作量，提高了工作效率。
技术方案包括：
购物车计件装置、若干个收银台区域的sink节点和总控制器；
所述购物车计件装置包括购物车车体，隔板，8个红外对射管、重量传感器、信号变送器、人体红外传感器、蜂鸣器、LED显示屏和控制器；所述购物车车体内设有一个隔板，用以区分A、B区域；
所述8个红外对射管其中4个安装在购物车车体A区域四周，另外4个安装在购物车车体B区域四周。红外对射管的发射端和接收端的信号输出端分别与控制器的P0信号输入端口连接，红外对射管的电源正负极端接5V直流电源。所述红外对射管的功能是对购物车的两个区域进入的商品进行计数，并将计数通过信号线传送到控制器。
所述重量传感器安装在购物车车体底部，重量传感器的信号输出端与信号变送器的信号输入端连接，重量传感器的电源正负极端接12V直流电源，重量传感
器的屏蔽线接地。所述信号变送器的电压信号输出端与控制器的P1信号输入端口连接，信号变送器的电源正负极端接12V直流电源。所述的重量传感器的功能是监测购物车内商品重量，并通过信号变送器将商品重量的变化量转化为0-10V电压信号传送到控制器中进行判断。
所述人体红外传感器安装在购物车车体底部，人体红外传感器的信号输出端与控制器的P1信号输入端相连接。所述人体红外传感器的功能是监测购物车内是否有小孩，当检测到有小孩时，人体红外传感器的信号端输出高电平给控制器。所述蜂鸣器安装在购物车的后部车体，蜂鸣器的信号输入端与控制器的输出信号端通过电路连接。所述的蜂鸣器的功能是当控制器判断出购物车内有小孩时，控制器输出一个电平信号给蜂鸣器触发其响起。
所述LED显示屏安装在购物车的车把中部，LED显示屏的信号输入端与控制器的输出信号端通过电路连接。所述的LED显示屏的功能是控制器将排队决策对应的收银台编号通过编码显示在LED显示屏上。
所述购物车计件装置的控制器包括控制模块，电源模块和天线。控制模块和电源模块连接并外接2.4G全天向天线。所述控制器的功能是接收传感器采集的数据进行处理，驱动蜂鸣器。将购物车的商品计件数目和购物车ID号通过ZigBee无线通信传送到总控制器和sink节点。
所述sink节点包括控制模块、电源模块和天线。所述sink节点安装在每个收银台区域，sink节点的控制模块与电源模块相连，并外接2.4G全天向天线。所述的sink节点功能是通过ZigBee无线通信接收来自总控制器的指令和购物车计件装置的控制器的数据。
所述总控制器包括控制模块、电源模块和天线。所述控制模块与电源模块相连，并外接2.4G全天向天线。所述的总控制器的功能是通过ZigBee无线通信发送指令到sink节点请求当前各收银台带扫描商品件数，当接收到各sink节点数据时，进行判断，选出当前最少排队扫描的收银台，并将对应的收银台区域sink节点地址通过ZigBee无线通信传送到购物车计件装置。
所述的购物车计件装置的控制器、sink节点的控制模块和总控制器的控制模块均采用CC2530芯片。所述的购物车计件装置、sink节点和总控制器均通过ZigBee无线通信协议进行双向通信。
所述的购物车计件装置的控制器电源模块包括两节1.5V干电池以及3.3V降压电路和5V升压电路。所述的sink节点和总控制器的电源模块包括USB供电接口。
本实用新型所述的红外对射管采用QT50CM型号，以用于检测物品是否进入购物车或离开购物车。
本实用新型所述的重量传感器采用坤宏KNX型号。所述的信号变送器采用称重传感器变送器LF-S1型号，以用于将重量传感器的输出信号转化为电信号传送到控制器。
本实用新型所述的人体红外传感器采用HC-SR501型号。
有益效果
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
1.通过红外传感器判断购物车内放入的是物品或小孩，既避免了小孩在购物车内发生危险事件，又提高了购物车计件的准确度。
2.通过总控制器判断各收银台待扫描的商品件数，给出当前最优的收银台排队选择，方便了顾客，增加了购物的满意度，同时也均衡了超市收银台的任务量，提高了收银员的工作效率。
3.该装置由传感器组成，具有成本低，部署简单，操作方便的特点，无需人工干预。
附图说明
图1为本实用新型装置中购物车计件装置示意图。
图2为本实用新型装置整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述
如图1所示，本实用新型提供一种基于无线传感网的智能超市购物车排队装置，所述购物车计件装置包括购物车车体，隔板13，8个红外对射管1-8、重量传感器10、信号变送器14、人体红外传感器9、蜂鸣器11、LED显示屏12和控制器15；所述购物车车体内设有一个隔板，用以区分A、B区域；
所述8个红外对射管1-8其中1-4安装在购物车车体A区域四周，另外5-8个安装在装购物车车体B区域四周；红外对射管的发射端和接收端的信号输出端分别与控制器15的P0信号输入端口连接，红外对射管的电源正负极端接5V直流电源；所述的红外对射管采用QT50CM型号，红外对射管的功能是对购物车的两个区域进入的商品进行计数，并将计数通过信号线传送到控制器。
所述重量传感器10安装在购物车底部，重量传感器10的信号输出端信号变送器14的信号输入端连接，重量传感器10的电源正负极端接12V直流电源，重量传感器10的屏蔽线接地；所述信号变送器14的电压信号输出端与控制器的P1信号输入端口连接，信号变送器14的电源正负极端接12V直流电源；所述的重量传感器10采用坤宏KNX型号，信号变送器14采用称重传感器变送器LF-S1型号。所述的重量传感器10的功能是监测购物车内商品重量，并通过信号变送器14将商品重量的变化量转化为0-10V电压信号传送到控制器15中进行判断。
在一个时刻，如果两个区域任意一个检测到有物体阻挡，同时判断到重力传感器10检测到数据有增加，则购物车的控制器15进行物品件数加1，如果重力传感器10检测到数据有减少，则购物车的控制器15进行物品件数减1。如果两个区域同时检测到有物体阻挡且重力传感器10检测到数据有增加，则控制器15进行物品件数加2，如果重力传感器10检测到数据有减少，则控制器15进行物品件数减2。
所述人体红外传感器9安装在购物车车体底部，人体红外传感器9的信号输出端与控制器15的P1信号输入端相连接。所述的人体红外传感9器采用HC-SR501型号，人体红外传感器9的功能是监测购物车内是否有小孩，当检测到有小孩时，人体红外传感器9的信号端输出高电平给控制器15。所述蜂鸣器11安装在购物车车体的后部，蜂鸣器11的信号输入端与控制器15的输出信号端通过电路连接。所述的蜂鸣器11的功能是当控制器15判断出购物车内有小孩时，控制器15输出一个电平信号给蜂鸣器11触发其响起。
所述LED显示屏12安装在购物车的车把中部，LED显示屏11的信号输入端与控制器15的输出信号端通过电路连接。所述的LED显示屏11的功能是控制器15将排队决策对应的收银台编号通过编码显示在LED显示屏11上。
如图2所示，本实用新型提供的一种基于无线传感网的智能超市购物车排队装置。其特征在于，所述装置包括：购物车计件装置、若干个收银台区域的sink节点和总控制器；所述购物车计件装置的控制器包括控制模块，电源模块和天线。控制模块和电源模块连接并外接2.4G全天向天线。所述控制器的功能是接收传感器采集的数据进行处理和存储并驱动蜂鸣器。
所述sink节点包括控制模块、电源模块和天线。所述sink节点安装在每个收银台区域，sink节点的控制模块与电源模块相连，并外接2.4G全天向天线。所述的sink节点功能是通过ZigBee无线通信协议接收来自总控制器的指令和购物车计件装置的控制器的数据。
所述总控制器包括控制模块、电源模块和天线。所述控制模块与电源模块相连，并外接2.4G全天向天线。所述的总控制器的功能是通过ZigBee无线通信发送指令到sink节点请求当前各收银台带扫描商品件数，当接收到各sink节点数据时，进行判断，选出当前最少排队扫描的收银台，并将对应的收银台区域sink节点地址通过ZigBee无线通信传送到购物车计件装置。
当顾客购物完毕准备进入收银台区域选择哪个收银台进行结账时，小车的控制器首先会进行延迟判断重力传感器是否有变化，当重力传感器没有变化时，控制器通过ZigBee无线通信协议将当前的小车的ID号和商品件数传送到收银台区域的总控制器。总控制器首先发送查询指令给各个收银区的sink节点请求当前各收银台的商品待扫描数目。当接收到数据时进行判断，选择其中任务最少的收银台，并将这个收银台区域内的sink节点的目的地址通过ZigBee无线通信协议下传到购物车的控制器，购物车将目的收银台编号通过LED显示屏显示给顾客。顾客推购物车进入目的区域后，将当前车内物品件数发送给sink节点。sink节点更新当前收银台的带扫描的件数。同时，当购物车的重力传感器监测到车内重量在减少并减少到0时，说明当前顾客正在结账，sink节点更新该收银台区域的物品件数。
所述的购物车计件装置的控制器、sink节点的控制模块和总控制器的控制模块均采用CC2530芯片。所述的购物车计件装置、sink节点和总控制器均通过ZigBee无线通信协议进行双向通信。
所述的购物车计件装置的控制器电源模块包括两节1.5V干电池以及3.3V降压电路和5V升压电路。所述的sink节点和总控制器的电源模块包括USB供电接口。
Claims (9)
1.一种基于无线传感网的智能超市购物车排队装置，其特征在于，包括购物车计件装置、若干个收银台区域的sink节点和总控制器；
所述购物车计件装置包括购物车车体、隔板、8个红外对射管、重量传感器10、信号变送器、人体红外传感器、蜂鸣器、LED显示屏和控制器；所述购物车车体内设有一个隔板，用以区分A、B区域；
所述8个红外对射管其中4个安装在购物车车体A区域四周，另外4个安装在装购物车车体B区域四周；红外对射管的发射端和接收端的信号输出端分别与控制器的P0信号输入端口连接，红外对射管的电源正负极端接5V直流电源；
所述重量传感器安装在购物车车体底部，重量传感器的信号输出端信号变送器的信号输入端连接，重量传感器的电源正负极端接12V直流电源，重量传感器的屏蔽线接地；
所述信号变送器的电压信号输出端与控制器的P1信号输入端口连接，信号变送器的电源正负极端接12V直流电源；
所述人体红外传感器安装在购物车车体底部，人体红外传感器的信号输出端与控制器的P1信号输入端相连接；所述蜂鸣器安装在购物车车体的后部，蜂鸣器的信号输入端与控制器的输出信号端通过电路连接；
所述LED显示屏安装在购物车的车把中部，LED显示屏的信号输入端与控制器的输出信号端通过电路连接；
所述购物车计件装置的控制器包括控制模块，电源模块和天线，控制模块和电源模块连接并外接2.4G全天向天线；
所述sink节点包括控制模块、电源模块和天线，所述sink节点安装在每个收银台区域，sink节点的控制模块与电源模块相连，并外接2.4G全天向天线；
所述总控制器包括控制模块、电源模块和天线；所述控制模块与电源模块相连，并外接2.4G全天向天线。
2.如权利要求1所述的购物车排队装置，其特征在于，所述购物车计件装置的控制器15、sink节点的控制模块和总控制器的控制模块均采用CC2530芯片。
3.如权利要求1或2所述的购物车排队装置，其特征在于，所述的购物车计件装置、sink节点和总控制器均通过ZigBee无线通信协议进行双向通信。
4.如权利要求1或2所述的购物车排队装置，其特征在于，所述的购物车计件装置的控制器15电源模块包括两节1.5V干电池以及3.3V降压电路和5V升压电路。
5.如权利要求1或2所述的购物车排队装置，其特征在于，所述的sink节点和总控制器的电源模块包括USB供电接口。
6.如权利要求1所述的购物车排队装置，其特征在于，所述的红外对射管1-8采用QT50CM型号。
7.如权利要求1所述的购物车排队装置，其特征在于，所述的重量传感器10采用坤宏KNX型号。
8.如权利要求1所述的购物车排队装置，其特征在于，所述的信号变送器14采用称重传感器变送器LF-S1型号，以用于将重量传感器10的输出信号转化为电信号传送到控制器15。
9.如权利要求1所述的购物车排队装置，其特征在于，所述的人体红外传感器9采用HC-SR501型号。
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Cited By (2)
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| CN108038953A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-15 | 谭希妤 | 一种基于室内定位的人工智能排队系统和使用方法 |
| CN111115050A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-08 | 惠州拓邦电气技术有限公司 | 垃圾投扔次数的统计方法、装置、垃圾桶及存储介质 |
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| CN108038953B (zh) * | 2018-01-16 | 2020-12-29 | 李燕玲 | 一种基于商场内定位的人工智能金融支付排队系统和方法 |
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