一種基于wsn的超市智能導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用短距離無(wú)線通信技術(shù)，基于 WSN(無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)）的超市智能導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 顧客在大型倉(cāng)儲(chǔ)式超市的購(gòu)物過(guò)程中，由于超市商品種類繁多，加之服務(wù)人員數(shù) 量較少，往往不容易找到自己想要的物品，智能導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)則為該問(wèn)題提供了有效的解決途 徑。系統(tǒng)的導(dǎo)購(gòu)功能通過(guò)對(duì)商品進(jìn)行定位，而后利用短距離無(wú)線通信技術(shù)將信息傳輸至客 戶端實(shí)現(xiàn)。目前常用的定位技術(shù)包括全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS)、 射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID)、WIFI技術(shù)等，但上述技術(shù)由于不 同原因并不適用于超市的導(dǎo)購(gòu)過(guò)程中。GPS系統(tǒng)基于衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位，但在室內(nèi)只能接收 到非常弱的信號(hào)甚至接收不到衛(wèi)星信號(hào)，若要利用GPS實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位則必須安裝接插式外 接天線或感應(yīng)式天線，但一般成本較高，并且在某些場(chǎng)合并不適用，因此GPS定位系統(tǒng)較少 在室內(nèi)定位時(shí)使用。RFID芯片雖然具有成本較低、體積小、容量大、功耗低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)， 但它只能進(jìn)行一對(duì)一或是一對(duì)多的通信，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多對(duì)多的通信。基于WiFi 技術(shù)定位系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度較高，有效傳輸距離較長(zhǎng)，覆蓋范圍廣，廠商進(jìn)入該領(lǐng) 域的門(mén)檻較低，不受地形影響等，因此適用于樓宇林立的城市或室內(nèi)。但是，WiFi技術(shù)需要 大規(guī)模地鋪設(shè)熱點(diǎn)，從而依靠有線基礎(chǔ)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)定位，同時(shí)，與其它短距離無(wú)線通信技術(shù)相 比，WiFi設(shè)備的功耗相對(duì)較高，成本也相應(yīng)較高。相比之下，ZigBee定位技術(shù)因其具有設(shè)備 成本低、功耗低、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性強(qiáng)、定位精度高、定位實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，從而在室內(nèi)定位各方案 中占據(jù)了極其重要的地位。它與傳感器網(wǎng)絡(luò)相融合，成為當(dāng)今室內(nèi)定位系統(tǒng)研究的一個(gè)重 要方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題為：利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)超市智能導(dǎo)購(gòu)，使得 顧客能夠輕松獲取所需物品的位置信息及其它商品相關(guān)信息。
[0004] 本實(shí)用新型采取的技術(shù)手段具體為：一種基于WSN的超市智能導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)，包括上 位機(jī)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括：網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，安裝于超市購(gòu)物車(chē)上的客戶 端，以及設(shè)置于商品區(qū)且安裝位置與商品位置相對(duì)應(yīng)的多個(gè)靜態(tài)的參考節(jié)點(diǎn)；上位機(jī)通過(guò) 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與客戶端和參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；
[0005] 上述客戶端包括定位節(jié)點(diǎn)控制器、信息輸入模塊和顯示模塊，信息輸入模塊的輸 出端連接控制器，顯示模塊的輸入端連接控制器；
[0006] 上述參考節(jié)點(diǎn)包括參考節(jié)點(diǎn)控制器；
[0007] 上述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)控制器和通信接口模塊，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)通信接口模塊 連接上位機(jī)；
[0008] 參考節(jié)點(diǎn)之間、參考節(jié)點(diǎn)與客戶端之間、參考節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間，以及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn) 與客戶端之間通過(guò)射頻通信方式進(jìn)行通信。
[0009] 本實(shí)用新型中，參考節(jié)點(diǎn)、客戶端及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的控制器皆可采用現(xiàn)有微控制器 芯片，客戶端中的信息輸入模塊可采用觸控輸入或者鍵盤(pán)輸入等現(xiàn)有輸入模塊產(chǎn)品，顯示 模塊可采用液晶屏等現(xiàn)有產(chǎn)品。各節(jié)點(diǎn)之間射頻通信可利用現(xiàn)有射頻通信技術(shù)。上位機(jī) 米用計(jì)算機(jī)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)之間可米用串行通?目，接口標(biāo)準(zhǔn)米用RS232,通彳目速率可在 9600bps至38400bps之間選擇。客戶端為WSN系統(tǒng)中的定位節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為上位機(jī)與定 位節(jié)點(diǎn)、參考節(jié)點(diǎn)之間通信的中間節(jié)點(diǎn)。
[0010] 客戶端中，定位節(jié)點(diǎn)控制器采用型號(hào)為CC2531的微控制器芯片，此芯片具有定位 功能，形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的定位節(jié)點(diǎn)。此外，CC2531芯片還具有可用于射頻通信的RF 電路，用于實(shí)現(xiàn)客戶端與其它節(jié)點(diǎn)之間的射頻通信。
[0011] 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)控制器采用型號(hào)為CC2530的微控制器芯片，此芯片也具有 可用于射頻通信的RF電路。本實(shí)用新型采用具有RF通信電路的微控制器芯片，可在滿足 射頻通信的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。
[0012] 客戶端中，信息輸入模塊采用現(xiàn)有的4*3矩陣的按鍵電路，顧客可通過(guò)按鍵向定 位節(jié)點(diǎn)控制器發(fā)出定位指令，或商品信息查詢指令，不同按鍵組合或按鍵組合可發(fā)出不同 指令。顯示模塊可采用基于中國(guó)臺(tái)灣矽統(tǒng)公司ST7920主控芯片的中文字符液晶，以為顧客 顯示其位置及所需商品信息。
[0013] 本實(shí)用新型基于現(xiàn)有WSN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，參考節(jié)點(diǎn)為靜態(tài)，其位置信息不變，且已經(jīng)存 儲(chǔ)于上位機(jī)中，網(wǎng)絡(luò)中的定位節(jié)點(diǎn)可利用同網(wǎng)絡(luò)中參考節(jié)點(diǎn)的已知位置信息，獲取其自身 實(shí)時(shí)位置信息。本實(shí)用新型中，參考節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的商品信息與參考節(jié)點(diǎn)的位置信息皆已存儲(chǔ) 于上位機(jī)中。在應(yīng)用時(shí)，當(dāng)顧客通過(guò)信息輸入模塊發(fā)出查詢商品位置信息的指令后，控制模 塊則將該命令通過(guò)射頻通信發(fā)送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)送至上位機(jī)，上位機(jī)在接收到射頻通 信模塊傳輸過(guò)來(lái)的指令后，經(jīng)由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)命令參考節(jié)點(diǎn)將位置信息通過(guò)數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送 給其他節(jié)點(diǎn)，客戶端的定位節(jié)點(diǎn)控制器將利用其定位功能，從參考節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包，而后將 所獲取的參考節(jié)點(diǎn)位置等信息送入定位引擎，繼而根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度（RSSI)實(shí)現(xiàn)定位，計(jì) 算出自身與附近參考節(jié)點(diǎn)的相對(duì)位置，而后將該位置信息傳輸至顯示模塊。商品基本信息 傳輸功能的實(shí)現(xiàn)。在接收到客戶端的商品信息查詢指令后，上位機(jī)通過(guò)RS232串行接口將 商品信息傳輸至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，而后利用ZigBee短距離無(wú)線通信技術(shù)將商品名稱、價(jià)格、生產(chǎn) 地、打折情況等簡(jiǎn)要信息傳輸至客戶端，進(jìn)一步完善導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的功能。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1所示為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0015] 圖2所示為客戶端結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0016] 圖3所示為客戶端信息輸入模塊矩陣按鍵電路示意圖；
[0017] 圖4所示為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0018] 圖5所示為本實(shí)用新型系統(tǒng)工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步描述。
[0020] 結(jié)合圖1至圖4,本實(shí)用新型基于WSN的超市智能導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)，包括上位機(jī)和無(wú)線傳 感器網(wǎng)絡(luò)1，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)1包括：網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，安裝于超市購(gòu)物車(chē)上的客戶端11，以及 設(shè)置于商品區(qū)且安裝位置與商品位置相對(duì)應(yīng)的多個(gè)靜態(tài)的參考節(jié)點(diǎn)；上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn) 與客戶端11和參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；
[0021] 如圖2,客戶端包括定位節(jié)點(diǎn)控制器、信息輸入模塊和顯示模塊，信息輸入模塊的 輸出端連接控制器，顯示模塊的輸入端連接控制器；參考節(jié)點(diǎn)包括參考節(jié)點(diǎn)控制器；
[0022] 如圖4,網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)控制器和通信接口模塊，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)通信接口模 塊連接上位機(jī)；
[0023] 參考節(jié)點(diǎn)之間、參考節(jié)點(diǎn)與客戶端之間、參考節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間，以及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn) 與客戶端之間通過(guò)射頻通信方式進(jìn)行連接通信。
[0024] 如圖2和圖4,客戶端、參考節(jié)點(diǎn)以及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)分別還包括電源，本實(shí)用新型優(yōu)選 鋰電池作為電源為WSN網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)提供工作電源。
[0025] 本實(shí)用新型中，參考節(jié)點(diǎn)、客戶端及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的控制器皆可采用現(xiàn)有微控制器 芯片，客戶端中的信息輸入模塊可采用觸控輸入或者鍵盤(pán)輸入等現(xiàn)有輸入模塊產(chǎn)品，顯示 模塊可采用液晶屏等現(xiàn)有產(chǎn)品。各節(jié)點(diǎn)之間射頻通信可利用現(xiàn)有射頻通信技術(shù)。上位機(jī) 米用計(jì)算機(jī)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)之間可米用串行通?目，接口標(biāo)準(zhǔn)米用RS232,通彳目速率可在 9600bps至38400bps之間選擇。客戶端為WSN系統(tǒng)中的定位節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為上位機(jī)與定 位節(jié)點(diǎn)、參考節(jié)點(diǎn)之間通信的中間節(jié)點(diǎn)。
[0026] 本實(shí)