本发明涉及一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统及控制方法，其特征在于它包括一个由基站节点、无线触摸显示屏、手持无线条形码阅读器和无线传感网支撑平台组成的无线传感网；手持无线条形码阅读器：与无线传感网支撑平台无线通信连接，用于读取货物上的条形码采集超市内货物的类别名称信息，无线传感网支撑平台：由布置在超市各个货架上的所有路由节点组成的无线传感网，基站节点：与无线传感网支撑平台无线通信连接，用于存储无线传感网支撑平台转发来的信息，并与无线触摸显示屏进行信息交互，无线触摸显示屏：与基站节点通信连接，用于与基站节点进行信息交互。本发明能够有效引导购物人员购物，同时还可以更有针对性的投放广告。
1.一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统，其特征在于它包括一个由基站节点(1)、无线触摸显示屏(2)、手持无线条形码阅读器(3)和无线传感网支撑平台组成的无线传感网；
1)手持无线条形码阅读器(3)：与无线传感网支撑平台无线通信连接，用于读取货物上的条形码采集超市内货物的类别名称信息，并与无线传感网支撑平台进行通信，自动将采集到的信息转发到无线传感网支撑平台中货物所在货架的路由节点(4)；
2)无线传感网支撑平台：由布置在超市各个货架上的所有路由节点(4)组成的无线传感网，负责将手持无线条形码阅读器(3)采集发送的信息转发到基站节点(1)，同时将货物所在货架的路由节点位置信息发送到基站节点(1)；
3)基站节点(1)：与无线传感网支撑平台无线通信连接，用于存储无线传感网支撑平台转发来的信息，并与无线触摸显示屏(2)进行信息交互，负责向无线触摸显示屏(2)传递超市内货物信息；
4)无线触摸显示屏(2)：与基站节点(1)通信连接，用于与基站节点(1)进行信息交互，接收超市内货物信息；根据用户输入的信息实现导购路线的计算、显示以及广告信息的选择、播放，并与无线传感网支撑平台进行交互，实现其在超市内的定位。
2.如权利要求1所述的一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统，其特征在于：所述的手持无线条形码阅读器(3)由条形码扫描模块、A/D转换模块、处理器及集成在手持无线条形码阅读器中的路由节点组成，条形码扫描模块与A/D转换模块的一个输入端口相连，用于读取货物上条形码信息；A/D转换模块，与处理器的一个输入端口相连，用于将读取到的条形码信息转换为数字信息；路由节点与处理器通过串行接口相连，用于转发经过A/D转换后的数字信息。
3.如权利要求1或2所述的一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统，其特征在于：所述的基站节点(1)由PC机和集成在基站节点(1)中的路由节点组成，PC机与该路由节点通过串行接口或USB接口相连，用于处理、存储超市内的货物类别、位置信息；该路由节点用于与无线传感网支撑平台及无线触摸显示屏(2)进行信息交互。
4.如权利要求1或2所述的一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统，其特征在于：所述的无线触摸显示屏(2)由触摸液晶屏、处理器、存储器及集成在无线触摸显示屏内的路由节点组成，触摸液晶屏与处理器的相连，用于用户信息输入以及显示导购路径、播放广告；存储器与处理器通过主控同步串口相连，用于存储从基站节点接收到的信息；
路由节点与处理器通过串行接口相连，用于与基站节点和无线传感网支撑平台进行信息交互。
5.如权利要求1或2所述的一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统，其特征在于：所述基站节点(1)布置在超市的入口处，便于基站节点(1)与推车上的无线触摸显示屏(2)进行信息交互。
6.如权利要求1或2所述的一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统，其特征在于：所述无线传感网支撑平台中的路由节点由存储器、处理器及无线收发器组成，存储器与处理器能过主控同步串口相连，无线收发器与处理器的SPI接口相连。
7.如权利要求1或2所述的一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统，其特征在于：所述无线触摸显示屏配置为静止或移动两种模式，移动模式下设置在超市推车上。
8.一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统的控制方法，其特征在于它包括以下步骤：
(A)手持无线条形码阅读器通过读取货物上的条形码采集超市内货物的类别名称信息，并通过集成的路由节点与无线传感网支撑平台进行通信，自动将采集到的信息转发到无线传感网支撑平台中货物所在货架的路由节点；
(B)货物所在货架的路由节点收到手持无线条形码阅读器发送来的信息后，将接收到信息和自己的位置信息融合在一起通过无线传感网支撑平台以多跳的方式转发到基站节点；
(C)基站节点收到无线传感网支撑平台转发来的信息后，首先从中提取出货物所在货架的路由节点位置信息，然后在预先存储的数据库中匹配该位置对应的货架，最后将接收到的货物类别名称信息列到匹配货架所对应的货物清单上，并存储起来；
(D)基站节点与无线触摸显示屏进行信息交互，无线触摸显示屏根据用户选择输入的货物类别信息，计算、显示出一条到达该货物所在的位置的最短路线；当用户一次性输入多个类别货物时，无线触摸显示屏还能够计算、显示一条到达所有这些货物的最短路径；
(E)无线触摸显示屏还能够在无线传感网支撑平台的协助下实现自身定位，并根据所在位置自动在显示屏上半部分滚动展示当前所在位置附近货架上的货品信息，同时，在显示屏下半部分有针对性地投放相关商品广告内容，推荐提示消费者购买商品；
(F)当某货架下有物品撤架时，通过操作基站节点的PC机用户界面，找到存储的对应货架货物清单，从中删除撤架的货物记录，并标记此物品删除信息；
(G)当在某货架下放置新的物品时，通过步骤(A)(B)(C)将新物品的位置信息转发、存储到基站节点，并自动标记新物品添加信息。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于还进一步包括以下步骤：将所述无线触摸显示屏配置在超市的推车上，基站节点通过以下两种方式与推车上无线触摸显示屏进行信息交互：a)通过直接复制的方式，将基站节点存储的超市货物信息通过串口、复制的方式传递到无线触摸显示屏；
b)通过无线通信的方式，将基站节点存储的超市货物变更信息通过IEEE 802.15.4标准协议传输到无线触摸显示屏，由基站节点集成的路由节点和无线触摸显示屏集成的路由节点来实现。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于还进一步包括以下步骤：当推车再次进入超市时，基站节点通过无线通信的方式将超市内货物删除、添加变更信息发送到推车无线触摸显示屏。
一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统及控制方
法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种超市导购与广告系统及方法，具体的说，涉及一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 改革开放三十多年来，我国社会主义市场越发显现生机和活力，供应市场的商品琳琅满目，品种越来越丰富，因此，不经意间，数以万计平方米的大型超市在各大、中型城市如雨后春笋般的涌现出来，成了广大老百姓必逛的日常消费场所。然而，由于对超市内种类繁多的商品分布情况不了解，这些消费者往往很难快速找到所需的商品，这样一方面造成消费者消耗大量时间寻找商品，影响消费者购物的兴致和欲望，另一方面也降低了超市内购物人员的流通速度，不利于超市提高货物销量和营业额。为此，一些超市会安排一些导购人员，但由于商品位置的日常变更，这些导购人员多数情况下并不能准确告诉消费者某商品的具体位置。导致的后果是，超市不但不能有效提高服务质量，还会增加管理成本。
[0003] 在广告方面，大型超市内目前主要采用海报广告、货架或购货推车上集成视频广告以及促销员广告等方式，同导购服务一样，这些广告也都有相应的不足之处。它们的一个共同缺点是：无法做到针对目标客户精准投放广告内容。除此之外，如海报广告更新不方便且容易造成环境污染，尤其是那些张贴范围较广、张贴位置较高的海报，视频广告由于不停地播放相同的广告，容易引起消费者反感，消费者甚至不愿意使用那些集成视频广告的购货推车，相比之下，促销员广告可能容易得到消费者注意，促销员不仅口头宣传还能让顾客试用，但这样会增加人力成本。总之，目前的超市导购服务和广告方式与顾客实际需求还有很大差距。
[0004] 然而，全球经济一体化与竞争的日益发展，已促使市场竞争格局进入了“顾客需求时代”。这一点，无论是在从市场营销理论4P(即产品、价格、渠道和促销)向4C(即客户、成本、便利和沟通)的转换中，还是CRM(客户关系管理)理论与技术的兴起和广泛应用中，都得到了鲜明的体现。对于零售行业的大中型超市来说，有效地满足顾客的需求，提升顾客的反购率，将成为企业迅速制胜的法宝。为了保持和提升顾客的满意度和顾客服务水平，大中型超市必须不断寻求提高服务标准和改善服务水平，并在服务方式和服务种类上进行创新，以适应消费者日益增长的消费需求。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是：设计开发一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统及控制方法，能够有效引导购物人员购物，同时还可以更有针对性的投放广告。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0007] 一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统，其特征在于它包括一个由基站节点、无线触摸显示屏、手持无线条形码阅读器和无线传感网支撑平台组成的无线传感网；
[0008] 1)手持无线条形码阅读器：与无线传感网支撑平台无线通信连接，用于读取货物上的条形码采集超市内货物的类别名称信息，并与无线传感网支撑平台进行通信，自动将采集到的信息转发到无线传感网支撑平台中货物所在货架的路由节点；
[0009] 2)无线传感网支撑平台：由布置在超市各个货架上的所有路由节点组成的无线传感网，负责将手持无线条形码阅读器采集发送的信息转发到基站节点，同时将货物所在货架的路由节点位置信息发送到基站节点；
[0010] 3)基站节点：与无线传感网支撑平台无线通信连接，用于存储无线传感网支撑平台转发来的信息，并与无线触摸显示屏进行信息交互，负责向无线触摸显示屏传递超市内货物信息；
[0011] 4)无线触摸显示屏：与基站节点通信连接，用于与基站节点进行信息交互，接收超市内货物信息；根据用户输入的信息实现导购路线的计算、显示以及广告信息的选择、播放，并与无线传感网支撑平台进行交互，实现其在超市内的定位。
[0012] 一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统的控制方法，其特征在于它包括以下步骤：
[0013] (A)手持无线条形码阅读器通过读取货物上的条形码采集超市内货物的类别名称信息，并通过集成的路由节点与无线传感网支撑平台进行通信，自动将采集到的信息转发到无线传感网支撑平台中货物所在货架的路由节点；
[0014] (B)货物所在货架的路由节点收到手持无线条形码阅读器发送来的信息后，将接收到信息和自己的位置信息融合在一起通过无线传感网支撑平台以多跳的方式转发到基站节点；
[0015] (C)基站节点收到无线传感网支撑平台转发来的信息后，首先从中提取出货物所在货架的路由节点位置信息，然后在预先存储的数据库中匹配该位置对应的货架，最后将接收到的货物类别名称信息列到匹配货架所对应的货物清单上，并存储起来；
[0016] (D)基站节点与无线触摸显示屏进行信息交互，无线触摸显示屏根据用户选择输入的货物类别信息，计算、显示出一条到达该货物所在的位置的最短路线；当用户一次性输入多个类别货物时，无线触摸显示屏还能够计算、显示一条到达所有这些货物的最短路径；
[0017] (E)无线触摸显示屏还能够在无线传感网支撑平台的协助下实现自身定位，并根据所在位置自动在显示屏上半部分滚动展示当前所在位置附近货架上的货品信息，同时，在显示屏下半部分有针对性地投放相关商品广告内容，推荐提示消费者购买商品；
[0018] (F)当某货架下有物品撤架时，通过操作基站节点的PC机用户界面，找到存储的对应货架货物清单，从中删除撤架的货物记录，并标记此物品删除信息；
[0019] (G)当在某货架下放置新的物品时，通过步骤(A)(B)(C)将新物品的位置信息转发、存储到基站节点，并自动标记新物品添加信息。
[0020] 本发明与当前的超市导购与广告策略相比，具有一些明显的优点：
[0021] (1)方便消费者购物，为他们提供更优质的服务消费者在进入超市后，可以在推车触摸显示屏上选择输入要购买的商品种类，本发明便可以为顾客形象指示出一条找寻这些商品的最优路径；
[0022] (2)减少导购人员，降低超市管理成本，提升管理水平本发明可以显著减少超市的导购人员以及促销人员，为超市节省大量人力成本，提升超市管理水平和档次，提高服务质量；
[0023] (3)提高广告投放的精准度和有效性避免循环播放同样的广告，大型超市导购与广告系统根据推车所处位置货架上的物品信息，可以自动切换并播放该货架所摆放的某一品牌商品广告或滚动播放其中若干品牌商品广告，实现更有针对性的广告投放；
[0024] (4)节约购物时间，加快顾客流动速度，有利于提高超市销量和营业额对于一些要求快速购买到所需商品的消费者来说，本发明可以快速准确地计算出所需商品的位置，引导顾客快速购买商品，避免了顾客因找不到商品而放弃购买的现象出现，进而显著减少顾客在超市逗留时间，从而有助于加快超市顾客流动速度，提高超市销量和营业额。
[0025] 综上所述，采用本发明提出的大型超市导购与广告系统带来的好处主要表现在：一方面可以提高超市服务质量和管理水平，降低超市管理成本，方便顾客购物，同时对消费者进行有针对性的广告投放；另一方面还可加快顾客流动速度，提高超市销量和营业额，产生可观的经济效益。因此，和现有超市导购、广告方法相比，本发明是新兴网络技术在大型超市应用的一个先例，具有更强的实用性。
附图说明
[0026] 图1是本发明系统组成结构框图
[0027] 图2是本发明货物信息采集流程图
[0028] 图3是本发明电子导购服务流程图
[0029] 图4是本发明广告播放流程图
具体实施方式
[0030] 图1是本发明系统组成结构框图。本发明包括以下四个部分：基站节点1、无线触摸显示屏2、手持无线条形码阅读器3和无线传感网支撑平台，基站节点1、无线触摸显示屏2、手持无线条形码阅读器3和无线传感网支撑平台组成一个无线传感网。
[0031] 基站节点1：基站节点1由PC机和集成在基站节点中的路由节点组成，PC机与该路由节点通过串行接口或USB接口相连，用于处理、存储超市内的货物类别、位置等信息；该路由节点用于与无线传感网支撑平台及无线触摸显示屏2进行信息交互。基站节点1通过集成的路由节点与无线传感网支撑平台进行通信，用于收集、存储无线传感网支撑平台转发来的信息，另外还可以通过集成的路由节点与无线触摸显示屏2进行通信，负责向无线触摸显示屏2传递超市内货物类别、位置变化等信息。基站节点1布置在超市的入口处，便于基站节点1与推车上的无线触摸显示屏2进行信息交互。
[0032] 无线触摸显示屏2：与基站节点1通信连接，无线触摸显示屏2由触摸液晶屏、处理器、存储器及集成在无线触摸显示屏内的路由节点组成，触摸液晶屏与处理器的相连，用于用户信息输入以及显示导购路径、播放广告；存储器与处理器通过主控同步串口相连，用于存储从基站节点接收到的信息；路由节点与处理器通过串行接口相连，用于与基站节点1和无线传感网支撑平台进行信息交互。触摸液晶屏可以直接采用并行IO方式与处理器相连，即直接通过输入、输出引脚与处理器相连，也可以采用GPIO(General Purpose Input Output)接口模拟SPI接口的方式与处理器连接，用于用户信息输入以及显示导购路径、播放广告；触摸液晶屏配置为静止或移动两种模式，移动模式下可以设置在超市推车上。无线触摸显示屏集成在超市推车上，主要有三个方面的功能：①通过集成的路由节点与无线传感网支撑平台进行交互，实现其在超市内的定位；②通过集成的路由节点与基站节点进行交互，用于接收超市内货物类别、位置变化等信息；③根据用户输入的信息、自身定位信息，实现导购路线的计算、显示以及广告信息的选择、播放。
[0033] 手持无线条形码阅读器3：由条形码扫描模块、A/D转换模块、处理器及集成在手持无线条形码阅读器中的路由节点组成，条形码扫描模块与A/D转换模块的一个输入端口相连，用于读取货物上条形码信息；A/D转换模块，与处理器的一个输入端口相连，用于将读取到的条形码信息转换为数字信息；路由节点与处理器通过串行接口相连，用于转发经过A/D转换后的数字信息，处理器可以是普通的单片机(如51系列)或ARM处理器。手持无线条形码阅读器3用于读取货物上的条形码采集超市内货物的类别名称信息，并通过集成的路由节点与无线传感网支撑平台进行通信，自动将采集到的信息转发到无线传感网支撑平台中货物所在货架的路由节点4。
[0034] 无线传感网支撑平台：由布置在超市各个货架上的所有路由节点4组成的无线传感网，负责将手持无线条形码阅读器3采集发送的信息转发到基站节点1，同时将货物所在货架的路由节点4位置信息发送到基站节点1。路由节点4布置个数根据超市大小来决定，一般选择布置在超市货架的上方。
[0035] 路由节点4：包括无线传感网支撑平台中的路由节点、集成在手持无线条形码阅读器3中的路由节点、集成在基站节点1中的路由节点、集成在无线触摸显示屏2内的路由节点，主要有以下四种用途：①和PC机一起集成为基站节点；②和条形码扫描模块等一起集成为手持无线条形码阅读器；③和触摸液晶屏等一起集成为无线触摸显示屏；④根据超市大小，单独布置在相应货架上，用于构建无线传感网支撑平台，负责将手持无线条形码阅读器3采集到的信息转发到基站节点1，同时也可以接收基站节点1下达的命令信息，另外还用于实现货物所在位置的判定，以及协助无线触摸显示屏2实现自身定位；路由节点的组成结构如下：
[0036] a)处理器：应为支持ZigBee协议的单片机或处理器，如MicroChip公司的PIC18F420单片机；
[0037] b)存储器：与处理器通过主控同步串口相连；
[0038] c)无线收发器：与处理器的SPI(Serial Peripheral interface)接口相连，应为符合ZigBee规范的无线收发器，如CC2420无线收发器。
[0039] 上述路由节点、手持无线条形码阅读器、基站节点以及无线触摸显示屏之间采用IEEE 802.15.4标准协议进行相互间通信。
[0040] 参见图2，一种基于无线传感网的大型超市导购与广告系统的控制方法，它包括以下步骤：
[0041] (A)手持无线条形码阅读器通过读取货物上的条形码采集超市内货物的类别名称信息，并通过集成的路由节点与无线传感网支撑平台进行通信，自动将采集到的信息转发到无线传感网支撑平台中货物所在货架的路由节点；
[0042] (B)货物所在货架的路由节点收到手持无线条形码阅读器发送来的信息后，将接收到信息和自己的位置信息融合在一起通过无线传感网支撑平台以多跳的方式转发到基站节点；
[0043] (C)基站节点收到无线传感网支撑平台转发来的信息后，首先从中提取出货物所在货架的路由节点位置信息，然后在预先存储的数据库中匹配该位置对应的货架，最后将接收到的货物类别名称信息列到匹配货架所对应的货物清单上，并存储起来；
[0044] (D)基站节点与无线触摸显示屏进行信息交互，无线触摸显示屏根据用户选择输入的货物类别信息，计算、显示出一条到达该货物所在的位置的最短路线；当用户一次性输入多个类别货物时，无线触摸显示屏还能够计算、显示一条到达所有这些货物的最短路径；
[0045] (E)无线触摸显示屏还能够在无线传感网支撑平台的协助下实现自身定位，并根据所在位置自动在显示屏上半部分滚动展示当前所在位置附近货架上的货品信息，同时，在显示屏下半部分有针对性地投放相关商品广告内容，推荐提示消费者购买商品；
[0046] (F)当某货架下有物品撤架时，通过操作基站节点的PC机用户界面，找到存储的对应货架货物清单，从中删除撤架的货物记录，并标记此物品删除信息；
[0047] (G)当在某货架下放置新的物品时，通过步骤(A)(B)(C)将新物品的位置信息转发、存储到基站节点，并自动标记新物品添加信息。
[0048] 所述无线触摸显示屏配置在超市的推车上，基站节点通过以下两种方式与推车上无线触摸显示屏进行信息交互：
[0049] a)通过直接复制的方式，将基站节点存储的超市货物信息通过串口、复制的方式传递到无线触摸显示屏；
[0050] b)通过无线通信的方式，将基站节点存储的超市货物变更信息通过IEEE802.15.4标准协议传输到无线触摸显示屏，由基站节点集成的路由节点和无线触摸显示屏集成的路由节点来实现。
[0051] 当推车再次进入超市时，基站节点无线通信的方式将超市内货物删除、添加等变更信息发送到推车无线触摸显示屏。
[0052] 图3是本发明电子导购服务流程图。购货推车上的无线触摸显示屏可通过ZigBee技术或串口通信方式获得基站节点存储的各种商品所在的位置信息。因此，一旦有顾客急于购买某些商品，可以利用该系统的导购功能——通过触摸显示屏选择输入欲购买的商品类别，该系统即可自动计算出所需商品在超市内的分布位置，并显示一条到达这些商品所在位置的最优路径，方便消费者快速购买到商品。
[0053] 图4是本发明广告播放流程图。如果消费者有闲逛超市，那么，当购货推车在超市内悠闲移动时，该系统能够根据超市内布置的路由节点所在位置实现自身定位，判定所靠近的货架，然后自动在显示屏上半部分滚动展示推车靠近货架上的货品信息，同时，在显示屏下半部分有针对性地投放相关商品广告内容，推荐提示消费者购买商品。比如：当推车移动到牛奶类商品区域时，一方面可以在显示屏上半部分滚动展示出各品牌牛奶，另一方面，这时如有品牌牛奶厂商愿投放广告，可在显示屏下半部分播放其广告内容，这些广告投放精准度将很高，因为这批在牛奶类商品区域转悠的消费者是真正有欲望购买该类商品的群体，比起电视等媒体形式上漫无目的地播放广告更高效，针对性更强。
