基于大数据的感知识别控制系统的制作方法

1.本发明涉及感知识别技术领域，具体为基于大数据的感知识别控制系统。


背景技术：

2.rfid技术是一种自动识别的技术，利用无线射频进行无接触式地通信。rfid标签能够永久存储少量数据，这使rfid标签不同于一般的条形码。信号发射器发射出来的电磁波信号即可以传送数据，又可以感知周围的环境，从而达到识别的目的。rfid技术已经被迅速应用在现实生活中，例如自动化产业、物品定位与追踪、智能家居、无人自助超市等领域。
3.目前，在无人自助超市中，管理人员在每件商品上贴上rfid标签，从而实现对商品数量的监控与管理，这样做不仅效率高，而且节约了人工成本。但是由于rfid标签无法回收利用，这样做耗费了大量的电子标签并产生了大量的电子垃圾；同时，若消费者有意躲开摄像头，将商品上的rfid标签撕掉，设备是无法感应出顾客手中的商品的，门也会自动打开，这就会加大了无人自助超市的运营风险。因此，设计标签利用率高和安全性高的基于大数据的感知识别控制系统是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于大数据的感知识别控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于大数据的感知识别控制系统，包括数据信息采集模块、感知识别模块和控制确认模块，其特征在于：所述数据信息采集模块用于采集无人自助超市管理所需要的数据信息，所述感知识别模块用于对无人自助超市内的物品以及进入购物的人员进行感知识别，所述控制确认模块用于对识别后的信息进行确认处理，所述感知识别模块与数据信息采集模块网络连接，所述控制确认模块与感知识别模块网络连接。
6.根据上述技术方案，所述数据信息采集模块包括超市管理数据库、商品信息录入模块、rfid信息录入模块和身份信息录入模块，所述超市管理数据库用于存储数据信息采集模块采集的超市信息，所述商品信息录入模块用于录入无人自助超市中的商品信息，所述rfid信息录入模块用于录入无人自助超市中的各标签信息，所述身份信息录入模块用于录入进入无人自助超市的顾客信息。
7.根据上述技术方案，所述感知识别模块包括商品感知子模块和人体感知子模块，所述人体感知子模块与商品感知子模块网络连接；
8.所述商品感知子模块包括重力感应单元、rfid处理单元和数量识别单元，所述重力感应单元用于对超市内货架商品重力实时感应，所述rfid处理单元用于对感应到被拿取的商品进行信息匹配，所述数量识别单元用于识别当前商品数量；
9.所述人体感知子模块包括货物拿取检测单元和安全验证单元，所述商品取放检测单元用于检测被取放商品与其对应的顾客信息，所述安全验证单元用于在顾客消费完成
后，对其在超市内是否存在违规行为进行安全验证。
10.根据上述技术方案，所述控制确认模块包括补货提示模块和预警通知模块，所述补货提示模块用于在识别到商品数量不足的情况下，向仓库发出补货提示，所述预警通知模块用于对在超市内存在违规行为的顾客发出预警通知，所述补货提示模块与数量识别单元网络连接，所述预警通知模块与安全验证单元网络连接。
11.根据上述技术方案，所述数据信息采集模块的运行方法主要包括以下步骤：
12.步骤s1：建立超市管理数据库，将无人自助超市中的商品信息、标签信息和进入超市的顾客信息存储至数据库中；
13.步骤s2：将无人自助超市内的商品信息录入至数据库，所述商品信息包括商品位置、种类、重量、价格和数量，并实时监测超市内的商品变化情况；
14.步骤s3：将无人自助超市每个货架上的每一列商品都摆放整齐，rfid标签放置于每列商品的内侧，rfid天线放置于每列商品的外侧，同时记录标签和天线的位置信息以及共用一个标签的同列商品信息，并存储至数据库；
15.步骤s4：将具有虹膜识别的门禁系统安置于无人自助超市门口内外侧，顾客进出超市时需进行身份识别，并将采集到的人脸图像信息和进入超市的时间信息存储至数据库中，同时在每列商品内侧的rfid标签处安置红外监控设备。
16.根据上述技术方案，所述感知识别模块的运行方法主要包括以下步骤：
17.步骤a1：根据重力感应，实时计算货架商品的数量，同时rfid标签提供拿取的商品信息；
18.步骤a2：根据超市内部红外监控与重力感应到的商品变化情况，判断分析是否存在违规拿取商品的情况，对顾客的消费行为进行安全验证。
19.根据上述技术方案，所述步骤a1进一步包括以下步骤：
20.步骤a11：在每一列商品货架底部放置重力感应器，记录货架初始重力g0，在无人自助超市的运营过程中，实时感知货架重力变化；
21.步骤a12：在重力感应单元感应到重力减少，即有物品被拿取时，rfid标签同时提供被拿取商品的具体信息；
22.步骤a13：设置每件商品的初始质量为m，以“千克”为单位，重力感应单元感应的实时重力为g，根据重量变化计算出每一列货架的商品数量所述g为比例系数，大小约为9.8n/kg，根据商品的重力变化与初始质量和比例系数乘积的关系得出当前货架上的商品数量。
23.根据上述技术方案，所述步骤a2进一步包括以下步骤：
24.步骤a21：当顾客停留在货架前拿取商品时，红外监控设备获取人像信息，同时重力感应单元判断顾客是否拿取商品，若感应重量减少，计算商品个数，rfid标签提供商品具体价格信息，与人像信息相对应；
25.步骤a22：若顾客在货架前的停留时间内，货架上物品重力减少，判断此时顾客拿取此商品，并计入最后结算，若顾客在货架前的停留时间内，货架上物品重力增多，判断此时顾客放回该商品，系统将该商品从最后结算中剔除；
26.步骤a23：系统记录每一个顾客所对应的商品数量和价格，安全验证单元在顾客挑
选完毕后根据识别的商品信息，与其最后结算时的价格做对比，判断顾客是否存在违规拿取的行为。
27.根据上述技术方案，所述控制确认模块的运行方法主要包括以下步骤：
28.步骤b1：控制确认模块在接收到数量识别模块识别的商品数量信息n后，设置商品数量阈值为n0，当n《n0时，系统自动向后台发出补货提示，提醒工作人员可视情况进行补货操作；
29.步骤b2：当超市内存在顾客安全验证未通过的情况，控制确认模块自动发出预警通知，同时关闭超市出口，提醒顾客完成所有商品的付款方可解除警报识别离开。
30.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置有数据信息采集模块、感知识别模块和控制确认模块，对无人自助超市内部商品信息进行录入，将rfid标签贴在每列商品的内侧，记录一列商品的具体信息，同时对进入超市的顾客进行身份录入，在购物过程中，通过每一列货架底部的重力感应器，以及每列商品内侧红外监控设备采集到的人像信息，判断拿取商品的顾客，记录拿取商品信息以及顾客身份信息，与最后结算进行对比，通过安全验证判断是否存在违规拿取商品的行为，同时实时记录货架商品的余量，并在到达阈值后向后台发出补货提示，最终实现了无人自助超市电子标签的循环利用，减少了电子垃圾的产生，可实时监测商品数量，从而及时进行补货，实现经济效益最大化，同时对顾客进行实时监控，实现无人自助超市的安全运营。
附图说明
31.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
32.图1是本发明的系统模块组成示意图。
具体实施方式
33.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做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。
34.请参阅图1，本发明提供技术方案：基于大数据的感知识别控制系统，包括数据信息采集模块、感知识别模块和控制确认模块，数据信息采集模块用于采集无人自助超市管理所需要的数据信息，感知识别模块用于对无人自助超市内的物品以及进入购物的人员进行感知识别，控制确认模块用于对识别后的信息进行确认处理，感知识别模块与数据信息采集模块网络连接，控制确认模块与感知识别模块网络连接，通过设置有数据信息采集模块、感知识别模块和控制确认模块，对无人自助超市内部商品信息进行录入，将rfid标签贴在每列商品的内侧，记录一列商品的具体信息，同时对进入超市的顾客进行身份录入，在购物过程中，通过每一列货架底部的重力感应器，以及每列商品内侧红外监控设备采集到的人像信息，判断拿取商品的顾客，记录拿取商品信息以及顾客身份信息，与最后结算进行对比，通过安全验证判断是否存在违规拿取商品的行为，同时实时记录货架商品的余量，并在到达阈值后向后台发出补货提示，最终实现了无人自助超市电子标签的循环利用，减少了
电子垃圾的产生，可实时监测商品数量，从而及时进行补货，实现经济效益最大化，同时对顾客进行实时监控，实现无人自助超市的安全运营。
35.数据信息采集模块包括超市管理数据库、商品信息录入模块、rfid信息录入模块和身份信息录入模块，超市管理数据库用于存储数据信息采集模块采集的超市信息，商品信息录入模块用于录入无人自助超市中的商品信息，rfid信息录入模块用于录入无人自助超市中的各标签信息，身份信息录入模块用于录入进入无人自助超市的顾客信息。
36.感知识别模块包括商品感知子模块和人体感知子模块，人体感知子模块与商品感知子模块网络连接；
37.商品感知子模块包括重力感应单元、rfid处理单元和数量识别单元，重力感应单元用于对超市内货架商品重力实时感应，rfid处理单元用于对感应到被拿取的商品进行信息匹配，数量识别单元用于识别当前商品数量；
38.人体感知子模块包括货物拿取检测单元和安全验证单元，商品取放检测单元用于检测被取放商品与其对应的顾客信息，安全验证单元用于在顾客消费完成后，对其在超市内是否存在违规行为进行安全验证。
39.控制确认模块包括补货提示模块和预警通知模块，补货提示模块用于在识别到商品数量不足的情况下，向仓库发出补货提示，预警通知模块用于对在超市内存在违规行为的顾客发出预警通知，补货提示模块与数量识别单元网络连接，预警通知模块与安全验证单元网络连接。
40.数据信息采集模块的运行方法主要包括以下步骤：
41.步骤s1：建立超市管理数据库，将无人自助超市中的商品信息、标签信息和进入超市的顾客信息存储至数据库中；
42.步骤s2：将无人自助超市内的商品信息录入至数据库，商品信息包括商品位置、种类、重量、价格和数量，并实时监测超市内的商品变化情况；
43.步骤s3：将无人自助超市每个货架上的每一列商品都摆放整齐，rfid标签放置于每列商品的内侧，rfid天线放置于每列商品的外侧，同时记录标签和天线的位置信息以及共用一个标签的同列商品信息，并存储至数据库，完整的rfid系统由rfid阅读器，rfid天线和无源标签组成，利用反向散射无线电链路进行通信，输出一些有用的射频特征，如接收相位、接收信号强度和多普勒频移等，阅读器是将标签中的信息读出，或将标签所需要存储的信息写入标签的装置。收发天线发送射频信号给标签，并接收标签返回的响应信号及标签信息。
44.此处用来读写商品价格信息；
45.步骤s4：将具有虹膜识别的门禁系统安置于无人自助超市门口内外侧，顾客进出超市时需进行身份识别，并将采集到的人脸图像信息和进入超市的时间信息存储至数据库中，同时在每列商品内侧的rfid标签处安置红外监控设备，超市出入口大门设置虹膜识别打开，在消费完成后通过安全验证方可识别离开，若出现违规操作，系统关闭识别出入，直至顾客完成所有商品的付款，同时在每列商品内侧的rfid标签处，通过红外监控判断此时间段内商品拿取归的顾客归属，并进行记录，用于最后价格结算的参照对此。
46.感知识别模块的运行方法主要包括以下步骤：
47.步骤a1：根据重力感应，实时计算货架商品的数量，同时rfid标签提供拿取的商品
信息；
48.步骤a2：根据超市内部红外监控与重力感应到的商品变化情况，判断分析是否存在违规拿取商品的情况，对顾客的消费行为进行安全验证。
49.步骤a1进一步包括以下步骤：
50.步骤a11：在每一列商品货架底部放置重力感应器，记录货架初始重力g0，在无人自助超市的运营过程中，实时感知货架重力变化，货架上商品拿取或放下时，产生重力变化，底部的重力感应器感受到重力的不同，根据重力增减判断商品是否被拿取；
51.步骤a12：在重力感应单元感应到重力减少，即有物品被拿取时，rfid标签同时提供被拿取商品的具体信息，rfid标签置于同列商品内侧，可循环利用，避免了每件商品都需粘贴rfid标签而造成的电子垃圾现象，同时降低了无人自助超市的运营成本，在重力感应单元确认商品被拿走后，rfid标签确认被拿取的商品价格信息，供系统在最后结算时进行安全验证；
52.步骤a13：设置每件商品的初始质量为m，以“千克”为单位，重力感应单元感应的实时重力为g，根据重量变化计算出每一列货架的商品数量g为比例系数，大小约为9.8n/kg，根据商品的重力变化与初始质量和比例系数乘积的关系得出当前货架上的商品数量。
53.步骤a2进一步包括以下步骤：
54.步骤a21：当顾客停留在货架前拿取商品时，红外监控设备获取人像信息，同时重力感应单元判断顾客是否拿取商品，若感应重量减少，计算商品个数，rfid标签提供商品具体价格信息，与人像信息相对应；
55.步骤a22：若顾客在货架前的停留时间内，货架上物品重力减少，判断此时顾客拿取此商品，并计入最后结算，若顾客在货架前的停留时间内，货架上物品重力增多，判断此时顾客放回该商品，系统将该商品从最后结算中剔除，当监测到顾客在某一列货架前停留，同时该货架重力减少，判断此时顾客拿取该商品，并进行一次记录，同时由于很多顾客在对商品进行挑选时经常拿取放下，于是在货架重力增加的情况下，判断此时顾客放回该商品，并在记录中将该商品剔除，记录和剔除的商品数量均由重力感应计算得到；
56.步骤a23：系统记录每一个顾客所对应的商品数量和价格，安全验证单元在顾客挑选完毕后根据识别的商品信息，与其最后结算时的价格做对比，判断顾客是否存在违规拿取的行为，部分顾客或存在占便宜心理，尤其是无人自助超市，觉得拿取商品后觉得不结算也不会有人发现，这样就加大了无人自助超市的运营风险，可以在顾客整个购买过程中实时监控，记录其拿取的所有商品数量信息，系统自动分析计算顾客应支付的商品价格，与顾客本人实际支付的价格进行对比，即安全验证，在对比不一致的情况下系统发出预警通知，且关闭超市出口识别系统，要求顾客完成所有商品的付款，最大化规避无人自助超市的运营风险。
57.控制确认模块的运行方法主要包括以下步骤：
58.步骤b1：控制确认模块在接收到数量识别模块识别的商品数量信息n后，设置商品数量阈值为n0，当n《n0时，系统自动向后台发出补货提示，提醒工作人员可视情况进行补货操作，由于无人自助超市无需人员看管，内部商品缺失就无法及时查看并进行补货，可能导
致超市在一段时间内损失部分经济效益，为了实现超市运营效益最大化，在重力感应识别的同时计算货架商品余量，在货架上商品库存到达阈值时，自动向后台发出补货提示；
59.步骤b2：当超市内存在顾客安全验证未通过的情况，控制确认模块自动发出预警通知，同时关闭超市出口，提醒顾客完成所有商品的付款方可解除警报识别离开。
60.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
61.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。