第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

新零售行业不断革新，无人零售作为新型商业模式得到快速推广，无人服装店打破传统门店经营模式，减少对人工店员的依赖，简化消费流程，成为线下实体零售重要的发展方向。传统实体服装店普遍依靠店员完成商品介绍、货品清点、收银结算、门店门禁管理等工作，门店运营需要投入较多人力资源，人力成本占据经营开支很大一部分。在客流高峰时段，容易出现结账排队、接待不及时的现象，人工统计库存还会出现错记、漏记的问题，库存更新存在滞后，影响门店经营效率。同时传统门店营业时间受人员限制，难以实现长时间不间断营业，制约门店营收空间。

市面上商用的无人服装店成套设备大多面向大型商业门店，整套系统硬件造价高，后台部署复杂，对经营者技术能力也有一定要求，对于中小型服装门店而言，过高的改造成本造成落地门槛较高，很难完成普及。部分简易无人零售装置功能较为单一，仅能完成简单结算，缺少多途径的人机交互手段，库存价格调整操作繁琐，也缺少门店门禁联动控制，难以完整模拟无人服装店的整套消费场景。

在此行业现状下，开展基于物联网的无人服装店消费系统设计具备现实研究意义。本系统以单片机作为核心，结合扫码识别、人体感应、WiFi 通信等模块，实现商品扫码识别计数、价格信息展示、手动录入、移动端远程管理库存、模拟扫码支付、人体感应自动开关门等功能。系统硬件选型常见，整体成本可控，能够完整复刻无人服装店消费的业务流程。该设计可为中小型服装门店的智能化改造提供参考思路，降低无人零售场景的实现门槛，对无人零售相关嵌入式方案的研究也具备一定参考价值。同时通过物联网模块实现移动端对库存价格的调节，摆脱本地操作的局限，丰富人机交互形式，为无人零售设备的功能拓展提供实践依据。

1.2 国内外研究现状

国外无人零售行业起步较早，物联网、机器视觉、自动控制相关技术积累深厚，已经形成较为完善的技术方案与商业应用模式。欧美多国很早就开展无人门店相关研究，依托高精度图像识别、物联网通信技术搭建无人零售系统，可实现商品识别、无感结算、库存后台管控、门禁智能联动等全套功能，设备整体识别精度高，系统集成度强，大量应用于大型商超与品牌门店。日本则侧重精细化零售管控，借助传感器与物联网模块完成门店客流感知、货品统计，优化门店运营流程。但国外成熟方案大多面向大型商业场景，整套设备造价昂贵，系统架构复杂，对部署条件要求高，主要服务于资金雄厚的大型品牌，对于中小型服装门店来说改造成本过高，难以普及，轻量化、低成本的专用无人服装店方案相对较少。

国内无人零售伴随数字经济快速发展，物联网嵌入式技术不断成熟，自助式服装店也逐步走进大众视野。国内研究偏向低成本嵌入式方案，大多以单片机为核心，结合扫码识别、WiFi 通信、各类传感器搭建简易无人零售装置，贴合国内大量中小门店降本增效的需求。现有多数设计可以完成商品识别、价格显示、模拟结算等基础功能，能够减少门店对店员的依赖。但目前多数同类系统功能较为碎片化，部分装置只完成简单的结算功能，缺少矩阵键盘手动录入、移动端远程调整库存、人体感应门禁联动等一体化功能，人机交互手段单一，完整模拟无人服装店全流程消费的小型系统还比较稀缺。商用成熟产品大多集中在便利店场景，专门针对服装消费场景、兼顾成本与功能完整性的落地产品仍然不多，还有较大的研究优化空间。

1.3 研究内容与方法

本文主要围绕物联网无人服装店消费系统展开整体设计与功能实现研究，结合当下中小型无人零售门店的使用需求，完成系统整体软硬件方案的设计、搭建与调试工作。研究过程中采用软硬件结合的开发方式，依据系统功能需求完成整体硬件架构规划，合理搭配感知检测、人机交互、通信传输与执行驱动相关硬件模块，搭建稳定的系统硬件电路，实现信号采集、数据传输与设备控制的硬件基础。软件层面依托主控平台编写配套控制程序，实现商品扫码识别计数、消费信息实时显示、手动数据录入、无线通信远程调控、模拟扫码支付以及人体感应自动开门等核心功能。

本研究通过查阅文献确定设计方案，依托模块化开发方式分步调试各功能模块，最后进行系统整体联调，排查软硬件存在的问题，优化系统运行逻辑，最终完成一套低成本、功能完整、运行稳定的无人服装店智能消费控制系统，能够完整模拟无人服装门店的自助消费与智能管控全流程。