進(jìn)入無人超市
在購物前，消費者在進(jìn)超市的入口處打開刷一下二維碼，綁定個人ID，就可以打開閘門進(jìn)入超市。這個過程配合攝像頭進(jìn)行生物識別確定客戶身份，與賬號綁定。
阿里無人咖啡館入口
骨骼分析
據(jù)了解，「淘咖啡」面積 200 平方米，內(nèi)部壓力測試結(jié)果顯示，同時在店人數(shù) 50 人基本沒問題。
螞蟻金服的工程師介紹說，「淘咖啡」在物聯(lián)網(wǎng)支付方案用的是多模態(tài)識別，即計算機(jī)視覺疊加傳感器感應(yīng)。
這兩項技術(shù)方案運(yùn)用的權(quán)重比例，螞蟻方面沒有透露。對此我試著做了一些猜想：
首先，多模態(tài)生物識別是指整合或融合兩種及兩種以上生物識別特征，利用多重生物識別技術(shù)的獨特優(yōu)勢，這其中就包括了人臉、指紋、虹膜甚至是骨骼分析等方式。通過多種技術(shù)+數(shù)據(jù)分析，能夠使認(rèn)證和識別過程更加精準(zhǔn)、安全。
而如果說計算機(jī)視覺技術(shù)用的權(quán)重更大，那么有可能是用了人臉識別+骨骼分析的技術(shù)。人臉識別大家都已經(jīng)比較了解了，手機(jī)上也有不少應(yīng)用都會用到，我們不妨看看為什么可能會有骨骼分析技術(shù)吧。
簡單來說，骨骼分析就是在攝像頭眼中，在超市里走過來走過去的，只是一堆堆骨頭，骨頭之間再怎么疊加、交叉，基本還是可以被識別出來哪根骨頭是誰的，這對于保證多人同時在店購物的識別精準(zhǔn)度，起到重要作用。
所以，假如「淘咖啡」能夠同時允許 50 人在店內(nèi)活動的話，圖像分割技術(shù)確實不如骨骼分析來的靠譜，也許就是包括了人臉識別+骨骼分析這兩種結(jié)合在一起的結(jié)果。
眼動追蹤：
在逛「淘咖啡」時，工人還在現(xiàn)場布置天花板上方的攝像頭和傳感器，根據(jù)攝像頭數(shù)量和擺放位置，我推測「淘咖啡」店還疊加了眼動追蹤系統(tǒng)。
「眼動追蹤」可能會讓一些人想起來當(dāng)年在三星手機(jī)上，那個根據(jù)人眼動作來自動瀏覽手機(jī)內(nèi)容的功能，不過當(dāng)時那項技術(shù)實際使用效果并不如想象中美好，所以后來也在三星的機(jī)型中取消了這個功能。
但之所以推測「淘咖啡」會有這樣的系統(tǒng)，是因為它可以捕捉兩個維度的信息：
一是店內(nèi)，包括店內(nèi)的實時熱力圖：客人最喜歡走哪條路線，哪個貨架的客流量最密集，哪個貨架人流停留的時間最長，哪個貨架比較冷清等等。
第二是用戶，比如甜品貨架前的客人男女比例如何，平均體型偏胖還是偏瘦;客人站在貨架前，眼睛最習(xí)慣首先往哪里看(以推算出貨架真正的黃金位置)。
實際上之所以這么推測，也是因為在物體識別領(lǐng)域，計算機(jī)視覺普遍被認(rèn)為是識別人與商品的未來主流方向，我們曾經(jīng)介紹過的 Amazon Go 就是一個典范。阿里在這個方向上顯然也是很有想法，「淘咖啡」公測前不久，阿里宣布負(fù)責(zé) Amazon Go 首席科學(xué)家任曉楓加盟，巧合中有必然。
深度決策算法：
這主要是用在后臺的數(shù)據(jù)回流和數(shù)據(jù)挖掘。這其實也是無人超市最大的意義所在，無論是 Amazon Go 還是螞蟻金服，雇一堆身價很高的工程師來研發(fā)無人超市，可不只是讓大家體驗一把黑科技的酷炫感的。其背后最大的價值，在于回收、分析基本面數(shù)據(jù)(比如商場熱力圖)以及沉淀用戶畫像，以幫助線下實體店更高效、更精準(zhǔn)地優(yōu)化供應(yīng)鏈以及貨架的擺放。
比如，工作日和周末、各種小長假中，在最顯眼的展架上該放什么商品;還能根據(jù)客人的平均身高來調(diào)整貨架的高低。甚至還能做一些預(yù)測，比如看到什么樣的產(chǎn)品放在偏僻的地方仍然會有不錯的銷量，那么就要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，讓大家更容易發(fā)現(xiàn)它們。
說到算法模型，對螞蟻金服來說一直是比較擅長的。AI 在其各業(yè)務(wù)場景都起到底層技術(shù)支撐，如保險、理財、小額貸款、智能客服等等。這應(yīng)該是之后會在「無人便利店」這樣的場景下深挖的一部分內(nèi)容。
多模態(tài)識別：
剛才說了，除了計算機(jī)視覺，「淘咖啡」還疊加運(yùn)用了傳感器。在業(yè)界，大家都有一個基本的共識，單一維度的技術(shù)往往很難保證足夠的安全性和足夠好的體驗感，所以，無論是物聯(lián)網(wǎng)還是生物識別，只要想在商用場景落地，都會考慮疊加運(yùn)用幾種技術(shù)來進(jìn)行交叉驗證，也就是多模態(tài)識別。
Amazon Go 也是采用的計算機(jī)視覺+傳感器感應(yīng)(可能還有+生物識別)來降低誤判率。因此，市場中有做物聯(lián)網(wǎng)支付方案的公司強(qiáng)調(diào)說自己用的是純計算機(jī)視覺，而實際上這對樹立投資界以及公眾對其進(jìn)入商用的信心和安全感，并沒有什么好處。
「淘咖啡」的客人在挑好東西后，要通過一個「支付門」才能出去。這個門每次只能一人進(jìn)去，門里的各種攝像頭和接收器要對人和商品做即時識別。
現(xiàn)場有人做了踢館測試：幾個商品橫七豎八隨意放在購物袋里;一些商品放在購物袋，一些放在書包里，一些拿在手上。最后都輕松通過并扣款無誤，這似乎也說明，「淘咖啡」內(nèi)不僅僅是計算機(jī)視覺技術(shù)這一種。
下面來看看螞蟻金服工程師內(nèi)測的 GIF：
結(jié)合「支付門」里布置的攝像頭以及感應(yīng)接收器，我推斷「淘咖啡」是混搭結(jié)合了 RFID 天線，你可以理解為是增強(qiáng)版 RFID，以擴(kuò)大天線的覆蓋范圍，加強(qiáng)對商品位置的定位，減少誤讀。
另外值得注意的是，螞蟻金服官方披露的技術(shù)方案中有生物識別，但從現(xiàn)場體驗來看，人是不需要在攝像頭前特地停留以配合識別的，所以估計這其中用了人臉+體態(tài)+體重等多維識別。
這個「支付門」是「淘咖啡」區(qū)別于其他無人超市的一個亮點，同時也是一個缺點，至少在現(xiàn)階段來看。因為用戶在經(jīng)過這個門時，并不能真的「即拿即走」，還需要等五六秒左右才能出門。
據(jù)介紹這個等待的時間不是系統(tǒng)識別和自動劃扣造成的，是滑動門造成的，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，它的安全關(guān)門速度就得這樣……好吧，所以這個門應(yīng)該是個過渡階段的版本。
Amazon Go入口
自助購物
進(jìn)入超市之后，Amazon Go需要用智能手機(jī)打開虛擬購物籃，而“淘咖啡”則聲稱不需要再掏出手機(jī)。Amazon Go貨架墻壁上安裝了很多個攝像頭，還有多種傳感器埋在每層貨架的底部或頂部，通過攝像頭、壓力、紅外、體積傳感器感知顧客的購物過程。
Amazon Go在貨架上采用了大量的傳感技術(shù)
Amazon Go超市貨架上的軟硬件大致布局
阿里無人超市中的貨架上盡管也集成了識別系統(tǒng)，但主要是用于記錄消費者的行為，商品加購并非通過機(jī)器視覺系統(tǒng)來完成的：店內(nèi)攝像頭的主要作用在于監(jiān)控店內(nèi)的情況，同時追蹤分析消費者的行為。據(jù)稱，阿里無人超市用到的是“非配合人臉識別”技術(shù)，即用戶在不看鏡頭的情況下，系統(tǒng)也能精確捕捉用戶的生物特征，并進(jìn)行匹配、計算。
“淘咖啡”的大屏幕上會顯示顧客的等待時間
店內(nèi)運(yùn)動軌跡監(jiān)控
亞馬遜和阿里的無人超市都對消費者在店內(nèi)的運(yùn)動軌跡、在貨架面前的停留時長等信息進(jìn)行了捕捉和記錄，用于指導(dǎo)商家調(diào)整貨品的陳列方式和店內(nèi)的服務(wù)裝置。
Amazon Go使用的是圖像分析和音頻分析。通過攝像頭可檢測用戶及其方位，天花板或貨架里的多個音頻可根據(jù)時差分析用戶位置。此外，天花板上的天線可用三角測量確定位置，用戶手機(jī) GPS 也能提供定位，通過多個數(shù)據(jù)判斷可將位置縮小到足夠小。
阿里無人咖啡館中的多路攝像頭會記錄下顧客拿到某一樣商品時的表情和肢體語言，借此幫助商家判斷某款商品是否足夠符合他們的心意。
結(jié)算付款
Amazon Go的結(jié)算功能主要是通過貨架上的傳感系統(tǒng)，感知道人與貨架之間的相對位置和商品的位移，然后根據(jù)顧客拿走的商品計算出價格。購物結(jié)束之后，亞馬遜無人超市中的攝像頭和傳感器會自主感知到他完成購物離開，并將所購商品計入客戶Amazon Go的賬單中并完成支付。
在Amazon Go結(jié)束購物
零售業(yè)從線下走到線上，經(jīng)過前沿科技的武裝之后，又以全新的面貌回到線下。在這個過程中，攝像頭技術(shù)、傳感器技術(shù)、生物識別、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)的成熟與應(yīng)用正在改變著零售業(yè)的模式。從貨架布置到物流倉儲，從選購商品到付款結(jié)算，無論是商家還是消費者都在經(jīng)歷著科技帶來的前所未有的便捷體驗?？萍几淖兩?，現(xiàn)在看上去匪夷所思的“黑科技”場景終將成為未來生活最普通的瞬間。
看完本文，大家對無人超市的黑科技也有所了解，希望本文對大家有所幫助。
（綜合極客公園，SuperD超多維科技）
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