“載人智能購物車”

　　隨著生活水平的提高，去商品齊全、物美價廉的超級市場購物成為不少市民的選擇。在超市購物，排隊等待結賬的時間過長、超市面積太大推車購物累是許多人頭疼的問題。來自北京工業大學的學生設計出一款“智能購物車”，可以載著主人行駛在貨架間，用隨車攜帶的掃碼槍讀出價格，可以實時結賬，從而解決上述兩大難題。

　　記者了解到，該款“智能購物車”在國際電子設計大賽、日內瓦國際發明展等賽事和展出中獲獎，目前準備在部分超市投入試用。

　　神器亮相

　　充電一小時可行3公里 自帶掃碼槍可結算價格

　　記者在北京工業大學軟件學院的實驗室里見到了這輛“智能購物車”。從尺寸上看，它與普通超市購物車無異。只不過車上安裝的各種線纜和信號發射器顯示出獨特的高科技色彩。購物車的扶手上裝著一個游戲機里常見的操縱搖桿，車筐的后端裝著一個黑色的攝像頭，攝像頭后面是一個無線信號發射器，車筐里放的是超市里常見的價格掃碼槍。車的前輪是普通超市購物車上的小輪，可以轉向；安裝在一個藍色底盤上的后輪則加大到直徑約15厘米，并加載了馬達驅動器。

　　軟件學院的研究生謝躍演示運行了這臺購物車。啟動馬達后，人站在底盤上，輕輕向前撥動搖桿，購物車立刻向前行駛。“車速不快，大約每小時5公里，但用于超市購物已經足夠了。”謝躍說，這臺購物車用24伏特的電壓驅動，充電一小時就可以載人行駛約3公里。用車上的掃碼槍一刷商品包裝上的二維碼，商品的價格就顯示在隨車裝載的顯示屏上，接入超市的商品價格數據后還能實現現場結算，“在超市里試驗過，很有用。”

　　發明緣起

　　超市購物“運貨車” 源自上課“運書車”

　　張川是“智能購物車”的創意提出者之一。今年剛從北京工業大學研究生畢業的他告訴記者，2011年他和陳連升、曲黎明等同學參加在清華大學舉行的“德致倫”杯國際電子設計大賽。確定參賽項目時，他們最早想到的是設計一輛上課“運書車”，“我們覺得工科專業的學生上課要帶很多書，太辛苦，就想設計一個超市手推車能裝著書，自動跟著我們去教室。”

　　在與導師溝通后，張川他們發現“運書車”的應用范圍太小，無法體現比賽的實用性要求。“后來我們想到在超市購物時推著滿載商品的購物車同樣非常辛苦，不如就做成能裝著商品自動跟著顧客走的智能購物車。”張川說，這一創意得到了導師的支持。

　　開發過程

　　200元錢的購物車 裝上5000元智能設備

　　提出創意以后，張川和同學們立即投入了實物研發的階段。他們花200多元錢在網上購買了一輛黑色的超市購物車，著手進行設計改裝。

　　改裝的第一步便是讓車具備動力。購物車是在人群擁擠的超市里運行的，因此車速不能太快。他們決定采用動力輸出相對溫和的電力驅動，保留車前輪作為轉向輪，馬達驅動器安裝在后輪附近。

　　讓車具備了動力后，張川和同學開始嘗試讓車具備“跟蹤”能力，“我們最早想用紅外線感應設備，通過感知人體溫度來跟隨車主的行走路線。“但問題很快出現，紅外感應器不能鎖定用戶，“跑著跑著就跟著別人走了。”經過反復思考和測試，他們發現通過加載視頻跟蹤算法的攝像頭能夠解決這一難題，“攝像頭能夠采集信息，我們只需要加載一個電子標簽，購物車通過電子標簽鎖定跟蹤對象，就不會走丟了。”

　　這臺能自動跟著主人的購物車在2011年的“德致倫”杯電子設計大賽中獲得第一名。張川他們也獲得了去國外參加總決賽的機會。他們決定對智能購物車進行升級。首先是讓購物車能載人，張川和同學在后輪裝馬達的位置加裝了一個用高強度鋼板做的底盤，人站在上面操控搖桿讓車前行，從而讓購物更輕松，“底盤足以承受一名成年男子的體重。”張川說，他們還加大了后輪的尺寸，以適應站人后更高強度的磨損。

　　完成到這一步，一臺超市“自行”購物車已經成型。但它還是不夠智能，因為購物者還需要排隊結算。張川和同學給購物車裝上了超市的結算掃碼槍、價格計算器和無線信號發射器，掃碼商品后獲得的價格信息可以實時發送到超市的價格數據系統，“只需要超市提供價格數據，總消費金額就能立即算出來。”

　　到2011年10月，歷經半年設計完善的“智能購物車”終于問世。200元的購物車上加載的各種電子設備和材料，成本價值超過了5000元。2012年，購物車參加第40屆日內瓦國際發明展，獲得國家特別獎和組委會銀獎。今年11月，它又在北京文博會上亮相，受到觀眾的好評。

　　未來改進

　　走得更穩跟得更準 期待商家開放價格數據

　　張川、曲黎明等“智能購物車”的始創者已經畢業。他們的師弟師妹——軟件學院的學生在維護購物車的同時，正不斷想辦法完善它的功能。

　　謝躍告訴記者，目前這款“智能購物車”還存在兩大弊端：一是從跟蹤攝像頭采集信息到購物車馬達響應有2至3秒鐘的延時，這直接導致購物車在即將撞上其他人或者貨架時，無法及時作出剎車響應；二是攝像頭在采集電子標簽跟蹤主人時，信號很容易受到干擾。“我們希望能利用所學知識，完善攝像頭算法的精度和速度，讓購物車走得更穩，剎得住；跟得更準，不跑丟。”謝躍說，此外，他們還打算給購物車增加自主導航尋找商品的功能。

　　謝躍說，作為一款集合了超市自助結賬，智能跟隨及可駕駛的多功能新型超市購物車，它可以很好地解決超市結賬時排隊及老人、殘疾人購物不便的需求，具有很大的實際推廣價值。在張川看來，目前這款購物車要真正走向實用還有一些障礙需要跨越，比如車上的電子設備、線纜需要包裹，避免裸露；智能系統的可靠性運行需要進一步驗證。“最重要的是我們需要超市開放共享價格數據，以發揮購物車無線結算的功能，加快顧客結算速度。大超市都是連鎖的，開放幾家就能連成一大片。”張川說，目前已經有大型超市同意試用這種“智能購物車”。