基于RFID的超市自助收银系统

引 言

传统的超市收银方式费时费力，因此零售自助收银应运而生。国外自助收银机已使用多年，而自助收银设备在我国尚未普及，虽有个别企业设立了自助收银试点，但即使借助自助收银机，消费者仍需要在收银台逐一扫码，浪费了大量时间，依旧无法避免排队问题。针对这一现象，本文设计了基于RFID 的自助收银系统，将扫码计费和付款分立而行，同时付款也采取新的会员卡刷卡付费方式，可有效缓解排队问题。

1 方案设计

基于RFID 的超市自助收银系统是在Qt 软件编程环境下实现 RFID 标签的扫描和处理。系统设计分为两个功能模块， 一部分是安装在购物车上的扫码计费功能模块，另一部分为出口收银台处的付款功能模块。自助收银系统结构如图1 所示。

自助收银系统中所使用的模块电路主要包括微处理器，RFID 阅读器，LCD 显示屏，STM32 及电源等。

1.1 微处理器

数据处理模块采用三星A8 处理器。数据处理模块主要对RFID 阅读器采集到的数据进行读取，根据射频标签的信息处理数据。通过用户需求，按动不同的功能键，调用不同的功能执行相应的操作。

1.2 RFID读写器

（1）125 k 读写器

扫码计费模块中的读写器主要芯片为M106BXN，该芯片是非接触 IC 卡射频读卡模块，采用125 k 射频基站。当商品上的 125 k RFID 标签靠近该模块时，该模块会以 UART 方式读取标签中的信息，并传给处理器进行数据处理。

（2）900 M 读写器

付账功能模块中的读写器主要采用超高频 900 M 模块， 通过散射耦合进行通信，采用会员卡扣费形式。注册 900 M 会员卡，预存款，购物结束并完成消费信息传输后，直接刷卡自动扣费。

1.3 STM32

本模块选用意法半导体公司生产的拥有Cortex-M3内核的STM32F103芯片，主要用来控制闸机的开闭，完成对消费者的放行和拦截。

1.4 显示屏

显示屏为AT070TN92 触摸屏，在购物车上用来刷卡显示商品信息，可以对选购的商品做出删除、更改数量等处理。在扣费系统处用以显示消费金额和扣费情况，还能进行充值、注册等操作。

2 系统程序及实现

2.1 计费功能模块

超市中的每件商品上架前都嵌入低频射频标签。在每一个购物车上都安装一个扫码计费模块。消费者在选取好要购买的已嵌入RFID 标签的商品后，自行在 125 k 读卡器上扫描， 然后放入购物车中。扫描后的信息经微处理器处理，将商品名称、单价等信息和目前消费总金额显示在显示屏上。购物结束后，推车至收银台处。购物车软件实现流程如图 2 所示。

2.2 扣费功能模块

消费者需事先注册一个 900 M 的 RFID 会员卡并预存款。 消费者在选购完商品后到收银台进行自助缴费，通过按动购物 车上的“结账”按钮，将消费信息经串口传至扣费系统，刷会员 卡自动扣除此次消费金额。自助收银软件实现流程如图 3 所示。

自助收银系统的计费模块 UI 设计和实现效果如图 4 所 示，扣费模块的 UI 设计和实现效果如图 5 所示。

3 结 语

自助收银系统将原来集中进行的商品扫描工作分散到不 同顾客，又由顾客分散到不同时间，计费模块能够帮助消费者 自行对商品扫描计价，在付款前完成金额统计；收费模块采用 刷 RFID 会员卡的方式自动扣除相应金额，大大节省了消费者 的时间，缓解了排队问题，为系统性解决费时费力的收银难 题提供了新思路。该系统运行稳定，性能良好，达到了自助结 账的目的，相信该系统将有更加广阔的应用前景。