一种物品管理装置及系统的制作方法

本公开涉及自动控制和自动识别技术领域，尤其涉及一种物品管理装置及系统。

背景技术：

随着科技的发展，人们对于生活便利性的要求越来越高，因而，出现了满足这一需求的各种便利店。现有的便利店的经营模式一般是，店内设置多个敞开式的货架，店主从不同渠道购进的商品按照一定的规则摆放在货架上，顾客进店后自主选择所需的商品，然后到门口的人工收银台，由专门的收银员计算顾客所买商品的总价，并收取相应的费用。

现有技术的模式存在的问题主要有以下几点：

第一，便利店有人值守，由于人工成本越来越高，开店的费用也越来越高，人员的管理难度越来越大；第二，店里货物的盘点、销售、补货全靠人工进行，成本很高，而且准确性低，很多店主根本不知道自己店里货物的准确数量；第三，很多食品的保质期无法实时监控，很多店里都有过保质期的商品存在的现象。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种物品管理装置及系统。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种物品管理系统，包括：

人体感应设备、物品柜、物品身份识别设备、支付设备和中央控制器；

所述人体感应设备设置于购物区内，用于确定购物区是否存在用户；

所述物品柜设置于购物区内，用于展示和售卖物品；

所述物品身份识别设备用于识别售卖的物品；

所述支付设备用于用户支付款项；

所述中央控制器用于管理和控制分别与之连接的所述人体感应设备、物品柜、物品身份识别设备、支付设备；

所述人体感应设备在确定用户进入购物区时，通知所述中央控制器打开所述物品柜；用户选择所需的物品后，物品身份识别设备识别用户所选择的物品；用户通过支付设备支付所需款项。

所述物品身份识别设备，包括：

射频识别设备及与物品绑定设置的射频识别标签；或

扫码设备及与物品绑定的识别标签。

还包括：

称重设备，设置于所述物品柜内，用于在用户选择所需物品后，根据物品柜内所有物品的重量变化，确定用户选择的物品。

还包括：

交互设备，与中央控制器连接，用于实现与用户的实时交互；

监控设备，与中央控制器连接，用于监控购物区内用户的活动；

下单设备，与所述中央控制器连接，用于接受用户的下单操作；

后备电源，用于提供备用的电源动力；

后台服务器，与所述中央控制器通过通信设备连接，用于存储所有系统信息，包括已售卖物品和已入物品柜但未售卖物品信息。

还包括：

用户身份识别设备，设置于购物区入口，用于识别用户身份；

经过识别的用户才可以进入购物区，打开物品柜。

所述身份识别设备提供如下手段中的至少一种进行身份识别：

利用预先设定的平台的APP扫描用户的个人二维码信息，以对用户信息进行认定；

通过用户的信用卡、会员卡或生物特征，来识别用户真实身份。

还包括：

外防护设备，设置于所述物品管理系统的外部，且所述物品柜的门与所述外防护设备的门不能同时打开；

所述中央控制器设置所述外防护设备的门在用户进入后锁死；在用户支付完成或将未付款的物品放回物品柜后打开。

所述外防护设备和物品柜的所有门上都设置有射频识别标签，与所述具有射频识别标签的门对应的门框上，设置有射频识别设备，当射频识别设备读到射频识别标签时，物品管理系统才判定该门已关闭。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种物品管理装置，包括：

物品身份识别设备、物品柜、称重设备和中央控制器；

所述物品柜用于容置物品，当物品取出或放入物品柜中时，所述物品身份识别设备读取被取出或放入的物品的身份识别码；所述物品与唯一身份识别码对应；

所述称重设备，设置于所述物品柜内，用于在用户取放物品后，根据物品柜内所有物品的重量变化，确定用户选择的物品；

所述中央控制器连接所述物品身份识别设备和所述称重设备，以根据所述重量变化，判断物品识别设备识别出来的物品是否与实际取放的物品一致。

所述中央控制器根据下述步骤判断物品识别设备识别出来的物品是否与实际取放的物品一致：

若取放前后物品的重量分别为W和V，物品身份识别设备识别出来的被取放的物品的总重量为U，则：

如果W-V＝U，说明正常，否则进入下述异常处理程序；

如果W-V〉U，则提示用户确认是否有遗漏物品未被扫描；

如果W-V〈U，则提示用户确认实际所拿出来的物品和显示的是否一致。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种物品管理方法，所述方法包括：

步骤a、对每个物品分别形成一个唯一的身份识别码；

步骤b、取放物品，并利用物品身份识别设备获取被取放的物品的信息；

步骤c、确定取放前后的物品柜的物品重量变化，并根据所述物品重量变化，确认识别设备识别出来的物品与实际取放的物品一致。

所述身份识别码采用如下自动识别技术中的至少一种形成：光学符号识别、生物识别、以及射频识别，所述光学符号识别技术形成的身份识别码包括条形码和二维码。

所述条形码包括二维码，每个所述二维码仅绑定一个物品。

所述步骤c包括：

若取放前后物品的重量分别为W和V，物品身份识别设备识别出来的被取放的物品的总重量为U，则，如果W-V＝U，说明正常，否则进入下述异常处理程序；

如果W-V〉U，则提示用户确认是否有遗漏物品未被扫描；

如果W-V〈U，则提示用户确认实际所拿出来的物品和显示的是否一致。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

利用多种自动识别技术和门禁控制技术相结合，借助于现代通信技术和各种非现金支付手段实现了便捷的无人化的自助购物，从而大量减少人工，延长店面服务时间，方便消费者购买。采用商品身份识别的方案和相应识别技术，使每一件商品的状态都得到了实时监控，免去了人工盘点的辛苦和结果的不准确性，能够随时准确统计库存商品的信息，也可以随时知道任意一件商品的保质期还有多长时间，避免了过保质期商品的销售。

延长了门店的服务时间，更加方便了消费者的消费。如果大量的实施本实用新型，则由于每一件商品的状态都得到了实时监控，就可以利用大数据分析，及时准确地知道哪种商品更好销售，从而指导商品生产者更加及时科学地决策，避免了盲目生产造成的大量社会资源浪费，使社会更可持续的发展。

而且由于采用不断普及的各种非现金支付手段及每件商品赋予唯一身份码，这样每一件商品是谁购买的都是保存在相应系统里的，可以实现消费过程的跟踪，一旦出现问题可以迅速追溯。与现有人工服务的门店比，具有显著的优势，且可以一天24小时营业。本实用新型中所采用的设备基本都是电子设备，无机械运动机构，因此运行维护费用低，可靠性高。

另一方面，本公开所提供的技术方案不仅限于商品，也可以用于其他物品的管理，例如用于医务室存放疫苗，试验室管理化学试剂和生物制剂等，都可以实时监控物品的状态。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种物品管理系统的功能组成框图。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种物品管理系统的功能组成框图。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种物品管理系统的总体结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种物品管理系统总体结构图，包括：

人体感应设备1、物品柜2、物品身份识别设备3、支付设备4和中央控制器5；

所述中央控制器5用于管理和控制分别连接的所述人体感应设备1、物品柜2、物品身份识别设备3、支付设备4，实现对整个系统的控制和管理。

所述人体感应设备1设置于购物区内，用于确定购物区是否存在用户；

所述物品柜2设置于购物区内，用于展示和售卖物品；

所述物品身份识别设备3用于识别售卖的物品；

所述支付设备4用于用户支付款项；

所述人体感应设备1在确定用户进入购物区时，通知所述中央控制器5打开所述物品柜2；用户选择所需的物品后，物品身份识别设备3识别用户所选择的物品；用户通过支付设备4支付所需款项。

人体感应设备1，实质上是一个传感器或者监控，用以监控购物区内是否存在用户，并在有用户进入购物区时，通知中央控制器5。购物区是用户操作物品管理系统的区域，也就是用户在使用用户管理系统时所处的区域。例如，可以是人体感应设备1监控的范围内，也可以是物品柜2前的一定区域。当整个系统存在外防护设备或结构时，购物区指外防护设备或结构内部的区域。

本实施例中，首先使所有即将入店的物品获得一个唯一的身份识别码，其表现形式可以是可视的，如数字、一维条码、二维码，也可以是非可视的电子码，如无线射频识别(RFID)码、声波码等。该唯一识别码主要用于判断某一个物品的唯一身份，便于系统判断该物品的状态，如是否入某自助售卖系统，是否售出，是否过保质期等。所有物品需要在本系统后台系统注册，注册信息包括物品身份码、品名、重量、单价、生产日期、保质期、生产商等，所有物品都放入相应的物品柜2内，物品柜2带有可控制的门锁再通过物品身份识别设备3判别被拿出的是哪个具体物品，这样就可以自动地准确计算出顾客所要购买的物品的总价，利用微信、支付宝、银联等支付手段就可以实现在支付设备4上自助付款，从而实现了无人自助购物的全过程。

进一步的，本系统中物品身份识别有两种模式，一种是人工辅助的识别，另一种是自动的识别。人工辅助识别就是由人工利用扫码设备以及物品上绑定设置的识别码进行物品逐一的扫描识别。例如，用户选定所需物品后，由系统提示他自己通过扫描物品上的条码、数字或二维码等识别码，从而识别物品，确定价格。自动识别的过程中，利用射频识别设备进行。

通常的射频识别RFID(radio frequency identification；射频识别)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

本公开利用RFID无线识别的特性，在物品上绑定一个射频识别码，然后通过射频识别设备读取射频识别码从而自动确认对应的物品。例如，将贴有唯一射频识别码的物品放入物品柜2。当用户选择所需的物品后，关闭物品柜2，然后安装于物品柜2上的射频识别设备通过读取用户选择的物品上的射频识别码，或者通过获取物品移动行为，自动识别用户选择的物品。若是商品，接着提示用户付款。

进一步的，如图2所示，本公开的系统在人体感应设备1、物品柜2、物品身份识别设备3、支付设备4和中央控制器5之外，还包括称重设备6，设置于物品柜2内部，在用户选择所需物品后，根据物品柜2内所有物品的重量变化，确定用户选择的物品。通过称重设备6可以判断是否有物品被拿出物品柜2。

本公开中的称重设备6可以单独确定用户选择的物品，也可以用于核对用户选择的物品。称重设备6核对被拿出来的物品数量和通过物品身份识别设备 3获得的物品数量是否一致。例如，在某一用户打开某物品柜2的门前，系统获得的物品柜2内物品总重为W，关门后系统获得的物品柜2内物品总重为V，如果W-V的结果小于物品柜2中最轻的某一种物品的单件重量，则说明用户没有从物品柜2中拿出任何物品，否则说明有物品被拿出。如果所拿出的所有物品经过识别后计算出来的总重为U，那么如果W-V＝U，说明正常，则提醒客户付款，否则进入异常处理程序。

如果W-V〉U，说明有未被识别的物品，则提示用户确认是否有遗漏物品未被扫描；如果W-V〈U，则提示用户确认实际所拿出来的物品和显示的是否一致。在用户确认后提示用户付款。

称重设备6与物品身份识别设备3的识别结果是互为验证的。也就是如果二者识别结果不同，则说明验证有误，用户多拿或者少拿的物品柜2中的物品，需要提示用户。

进一步的，如图2所示，本公开的系统还包括交互设备7，与中央控制器 5连接，用于实现与用户的实时交互。交互设备7的作用在于实现与用户的交互，因而，通常可以是一个触摸显示屏。用户通过触摸显示屏进行相应的操作，例如，查询信息、确定浏览以及其它与系统的交互。

进一步的，如图2所示，本公开的系统还包括监控设备8，与中央控制器 5连接，用于监控购物区内用户的活动，并作为后续异常处理的证据。

进一步的，如图2所示，本公开的系统还包括后备电源9，用以提供备用的电源动力，在正常的电源出现问题的时候，保证系统动力，避免由于动力问题出现的错误。

进一步的，如图2所示，本公开的系统还包括下单设备10，与中央控制器 5连接，用户接受用户的下单操作。实际上，本系统是可以连接互联网的，用户可以通过下单设备10进行网上下单操作，也可以进行本地下单操作，从而实现本实施例的线上线下均可实现相应操作。

进一步的，如图2所示，为了保证数据的实时和准确，本公开的系统还提供后台服务器11，通过通信设备与中央控制器5连接。可以是多个自助售卖系统对应一个后台服务器11，用以存储物品的售卖信息，并进行信息分析等。

进一步的，根据是否预先识别用户的身份来分，本公开的系统可以分为两种类型：A型和B型。A型系统需要预先识别用户的身份才可以打开物品柜2 的门。B型系统则不需要预先识别用户的身份，但整个系统带有外围防护结构，该结构带有一扇可控制开关的外门，且外门的开关状态和里面任何一个物品柜 2的门的开关状态是互锁的，也就是当外门处于打开状态时，里面任何一个物品柜2的门是无法打开的，反之，里面有任何一个物品柜2的门处于打开状态时，外门是无法打开的。另外，如果有物品被拿出物品柜外，且没有完成支付，则外门也是无法打开的，以达到防盗的目的。

为了增加防护门的安全性，在外防护设备和物品柜的至少一个门上，还可以设置有射频识别标签，相应地，在与所述具有射频识别标签的门对应的门框上，还可以设置有射频识别设备，当射频识别设备读到射频识别标签时，物品管理系统才判定该门已关闭。较安全的做法是，在外防护设备和物品柜的门上均设置射频识别标签。

A型系统中，需要预先识别用户的身份才能够打开物品柜门。具体的实现过程如下：当用户进入购物区时，系统通过人体感应设备1感应到有人在购物区，启动监控设备8，同时启动用户身份鉴别。如果系统判断该用户身份是合法的，则中央控制器5通过I/O板控制物品柜2上的电磁锁解锁，客户可以自己打开物品柜2的门，自主选取感兴趣的物品，并关上门，系统锁闭物品柜2 的门。所述身份识别设备可以是利用预先设定的平台的APP扫描用户的个人二维码信息，以对用户信息进行认定。同时进行物品身份识别，并与称重设备 6的结果比对。如果两者相符，则提示用户付款或将物品放回物品柜2，完成一次购买或体验过程。如果两者比对有差别，则提醒用户是否所有被拿出的物品都被识别。如果用户身份识别结果非法的，则系统拒绝解锁物品柜2的门，并提示非法进入。

这里物品身份识别有两种方式：人工辅助识别(数字、一维条码、二维码等)和自动识别(RFID射频识别等)，根据具体物品和店主的需要灵活采取不同的识别方式。同一系统可以采用单一识别方式，也可以采取混合的识别方式。不同的识别方式，其物品身份识别设备3的安装位置是不同的，人工辅助识别时，物品身份识别设备3安装在物品柜2外面，由用户按照系统指示进行识别；自动识别时，物品身份识别设备3是安装在物品柜2内部的，根据采用的具体识别技术不同其内部安装结构也可以不同。

B型系统，是在A型系统基础上外加一个外防护结构实现的。不需要预先验证用户的身份，任何人都可以进入。外防护结构的主要作用是防止有人故意盗窃物品。外防护结构就是在物品柜外面增加一个防护围墙或者一个外防护亭，留有一个进出的门，门上安装电磁锁，该锁受中央控制器5控制。当外防护设备和/或物品柜的门上安装射频标签时，相应门框上的射频设别设备与中央控制器5连接，也受中央控制器5控制。

具体的实现过程如下：用户按外防护结构外门外面按钮，如果系统判断购物区内没有人，则解锁外门电磁锁，用户可以自己打开外门进入。如果里面有人，则系统提示里面有人请耐心等候。外门电磁锁解锁后，体验者就可以打开外门进入购物区，并关上外门，此时用户可以按任一个物品柜2的门按钮打开物品柜2的门，自主选取感兴趣的物品。选定物品后，关上物品柜2的门，此时系统锁闭物品柜2的门，同时进行物品身份识别，并与称重设备6的结果比对。如果两者相符，则提示用户付款或将物品放回物品柜2，如果两者比对有差别，则提醒用户是否所有被拿出的物品都被识别。在所拿出的物品没有放回去或没有付款前，外门是无法打开的。反之，如果用户未曾购物，用户可以按外门的内部按钮打开外门出来，完成一次购买或体验过程。

这里物品身份识别有两种方式：人工辅助识别(数字、一维条码、二维码等)和自动识别(RFID射频识别等)，根据具体物品和店主的需要灵活采取不同的识别方式。同一系统可以采用单一识别方式，也可以采取混合的识别方式。不同的识别方式，其物品身份识别设备3的安装位置是不同的，人工辅助识别时，物品身份识别设备3安装在物品柜2外面，由用户按照系统指示进行识别；自动识别时，物品身份识别设备3是安装在物品柜2内部的，根据采用的具体识别技术不同其内部安装结构也可以不同。

进一步的，本公开另一实施例中，提供一种物品管理装置，包括：

物品身份识别设备、物品柜、称重设备和中央控制器；

所述物品柜用于容置物品，当物品取出或放入物品柜中时，所述物品身份识别设备读取被取出或放入的物品的身份识别码；所述物品与唯一身份识别码对应；

所述称重设备，设置于所述物品柜内，用于在用户取放物品后，根据物品柜内所有物品的重量变化，确定用户选择的物品；

所述中央控制器连接所述物品身份识别设备和所述称重设备，以根据所述重量变化，判断物品识别设备识别出来的物品是否与实际取放的物品一致。

进一步的，所述中央控制器根据下述步骤判断物品识别设备识别出来的物品是否与实际取放的物品一致：

步骤c1、若取放前后物品的重量分别为W和V，物品身份识别设备识别出来的被取放的物品的总重量为U，则：如果W-V＝U，说明正常，否则进入下述异常处理程序；

步骤c2、如果W-V〉U，则提示用户确认是否有遗漏物品未被扫描；

步骤c3、如果W-V〈U，则提示用户确认实际所拿出来的物品和显示的是否一致。

进一步，本公开还提供一种物品管理方法，包括：

步骤a、对每个物品分别形成一个唯一的身份识别码；

步骤b、取放物品，并利用物品身份识别设备获取被取放的物品的信息；

步骤c、确定取放前后的物品柜的物品重量变化，并根据所述物品重量变化，确认识别设备识别出来的物品与实际取放的物品一致。

进一步，所述身份识别码可以采用如下自动识别技术中的至少一种形成：光学符号识别、生物识别、以及射频识别；所述光学符号识别技术形成的身份识别码包括条形码和二维码。

所述条形码包括二维码，每个所述二维码仅绑定一个物品。

若取放前后物品的重量分别为W和V，物品身份识别设备识别出来的被取放的物品的总重量为U，则，如果W-V＝U，说明正常，否则进入下述异常处理程序；

如果W-V〉U，则提示用户确认是否有遗漏物品未被扫描；

如果W-V〈U，则提示用户确认实际所拿出来的物品和显示的是否一致。

本实施例中的物品管理方法与上述实施例中的物品管理系统、物品管理装置是相互关联的实施例，其中的物品柜和物品柜作用于结构类似，物品身份识别设备与物品身份识别设备也具备类似的结构和作用。

如图3所示，为本公开提供的一种具体的物品管理系统结构示意图，所述物品例如可以是用于售卖的商品，也可以是用于医务室的疫苗，或实验室的生物制剂等，其中，各功能设备模块的说明如下：

监控设备：主要功能是视频监控，应急处理时的辅助手段；

交互设备：系统信息显示和客户交互的主要载体，可以是触摸显示屏。

人体感应设备：用来判别购物区是否有人的传感器。

用户身份识别器：用来识别用户真实身份，可以是信用卡、会员卡或各种生物特征识别器，所述生物特征例如是掌纹、指纹、面形，所述会员卡例如是磁卡、智能卡等。

中央控制器：通常这是一台工业级电脑，它是智能门店的核心部分，是所有功能模块的总调度；所有传感器，开关/按钮，电磁锁等，均通过I/O控制板和工控机相连。

外门电磁锁和物品柜电磁锁：控制物品柜门或外防护门的开闭，根据门的形式不同可以有不同的形式；

物品柜：物品柜是物品的存放地。物品柜配置有开门按钮、电磁锁和闭门器。

称重设备：该模块和物品柜组合在一起，主要作用是感知物品柜重量的变化。

物品身份识别设备：是识别物品唯一性的核心部件，是智能化的重要手段，它可以和物品柜集成在一起，也可以单独设立。

支付设备：是实现现场支付的主要部分，根据支付手段的不同可以有不同的形式，可以利用第三方支付平台，如支付宝、微信、银联等，也可以是内部支付平台，比如单位一卡通。

通信设备：它是实现门店和后台服务器以及和各种第三方平台沟通的桥梁，可以是有线或无线方式。

后台服务器：它是整个系统的数据中心，也是将来各种数据挖掘的基础。

下单设备:它可以让消费者在门店进行网上购物。

后备电源：主要是防止市电因故突然停电，保证系统有足够的应急准备时间。

外防护结构：是用来防止有人故意盗取物品，也可以对物品柜和支付终端等设备起到一定的保护作用。

本申请所公开的实施例，使多种自动识别技术和门禁控制技术相结合，借助于现代通信技术和各种非现金支付手段实现了便捷的无人化的自助购物，从而大量减少了人工，延长了店面服务时间，方便了消费者购买。采用物品身份识别的方案和相应识别技术，使每一件物品的状态都得到了实时监控，免去了人工盘点的辛苦和结果的不准确性，能够随时准确统计库存物品的信息，也可以随时知道任意一件物品的保质期还有多长时间，避免了过保质期物品的销售。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。