無人智能貨櫃技術方案大盤點,視覺圖像識別成主流?

2020-12-11 人人都是產品經理

編輯導語:自動售貨機的缺點較多,且成本較高;所以出現了一個新的業務——智能售貨櫃,使用開門取貨,自動進行結算的方式;但是機器怎麼判斷顧客拿走的是那個商品呢?本文作者列出了四種方案的利弊,我們一起來看一下。

現代化意義上的自動售貨機出現在第二次工業革命之後,第三次工業革命又給了自動售貨機騰飛的翅膀。

但這些都是傳統意義上的自動售貨機,傳統的自動售貨機優點是先付錢後出貨且有完整的風控方案,運營過程中丟貨率低、漏洞少、物品人為損失少;缺點也很明顯:設備複雜製造成本高、受貨道結構限制必須專機專用;比如S形堆積貨道只能賣瓶罐裝飲品不能賣零食,彈簧螺旋貨道大部分商品都能賣但保溫性差功耗大且卡貨率也偏高。

為了解決自動售貨機成本高的問題,前兩年新興起的共享經濟催生出了共享貨架和共享貨櫃,但這純粹靠人的素質來運營,商品丟失率遠超人的想像。

成本低廉的共享貨架失敗了,傳統的無人售貨機成本又那麼高,新零售該怎麼發展?這是很多零售行業從業者所焦慮的問題,於是出現了售貨機和共享貨架的結合體——智能售貨櫃。

工作流程簡單,「開門取貨、自動結算」,就好像是從自己家裡的冰箱取走貨品一樣,用戶體驗十分順暢。

最大的技術焦點是該機器怎麼判斷顧客拿走了哪些商品?針對此業內目前主推四種技術方案,各有利弊。

一、RFID

RFID技術, 即射頻識別技術;每個RFID標籤都是獨一無二的,通過RFID標籤與產品的一一對應關係,可以清楚的跟蹤每一件產品的後續流通情況。

因信號幹擾問題,RFID完全不適用於金屬包裝和液體商品;這就意味著,易拉罐飲料等貨櫃主力售賣產品會被RFID技術拒之門外。

其次,RFID技術成本問題很高——「RFID需要將商品拆包裝、寫標籤、貼標籤,貼完了之後還要再次包裝好商品,運出去,加上標籤本身成本要在3毛錢到6毛錢,這個成本相當高。」

二、重力傳感器

重力感應解決方案在每個貨道上均裝有重力感應器,核心原理即通過感知貨道上的重力變化來判斷消費者實際拿取的商品。

基於底層原理,該方案擁有以下應用特性:

  • 可自動稱重售賣散裝生鮮產品,適用於社區生鮮零售場景;
  • 支持多種品類SKU售賣,商品可堆疊擺放,充分利用空間。

根據重力識別原理的要求,所有商品都必須被放在計劃好的原始位置才能保證識別正確,但消費者行為完全無法限制,一旦拿取後又放回在了非原始位置,識別正確的概率將大大降低;同時,主流售賣產品中重量相似的非常多,僅憑重力判斷無法區分。

因為如此,重力傳感器貨櫃必須結合其它方案一同參與識別。

三、靜態識別

靜態視覺識別技術的原理,其實是圖片對比技術;通過拍攝拿貨前、拿貨後的兩張照片,對比得出缺少的商品,來判斷顧客拿走的商品是什麼。

這一看起來高大上的圖片識別技術,其實弊端多多:

首先,是商品側:

  • 頂部相同外觀產品不支持,比如可樂雪碧芬達,頂部看起來一樣,旦發生傾倒換位置等導致遮擋就無法識別
  • 另一個,運營端需要對實時更新的商品圖片內容進行採集標註。涉及人工智慧算法模型搭建,需要對商品進行學習,便於商品上新。

其次,對於商品陳列擺放有極高的要求:

  • 所有商品需要完全按照中間低、兩邊高的S形順序擺放。
  • 柜子裡面的商品不能疊放(不能摞著放),因為是圖片前後對比,若是疊放,拿走了上一層的商品,不會進行扣費。
  • 不能中間高兩邊低,攝像頭會造成圖像畸變,尤其是當商品密集擺放或商品位於邊緣區域時,將給目標檢測、特徵提取等造成障礙。

如此多的陳列要求,對運營商家挑戰極大,需要極高的運營維護成本和監督成本,以及由於商品識別錯誤而帶來貨損。

再次,空間利用上,靜態識別攝像頭需要距離下層隔板有一定高度,否則難以拍到商品全貌,因此柜子的利用空間會大大降低,基本上會浪費50%的容積;冰櫃可展示種類少,且增加後期運營補貨成本,需要更頻繁地補貨來保證商品充足。

最後,對貨櫃內部的光源有要求,太亮或者太暗都不行,太亮的環境會導致拍攝出來的照片一片死白,無法識別出商品。

四、動態視覺識別

動態視覺識別方案通常是在櫃體頂端或兩側安裝1-4個攝像頭,對消費者開門後拿取商品的過程進行錄製,通過對消費者視頻進行識別從而確定消費者拿取的商品信息。

動態視覺櫃的應用特性包括以下:

  • 對商品陳列無任何要求,商品可堆疊擺放,能夠提高空間利用率,適用於倉儲運營場景;
  • 商品的擺放成本比較低,支持多品類SKU售賣。

與靜態識別相比,硬體層需要安裝的攝像頭減少,同時基於識別方案的優勢,動態圖像識別智能櫃,商品可以疊放,可售賣的品類眾多;附帶帶來的是補貨效率高,單櫃日均銷量也相對高一些。

但動態視覺識別需要採集的數據更多,對於點位的網絡狀態有著極高的要求。

如需做到「千櫃千面」,多場景全渠道售賣,兼容各類商家和商品,會出現各種各樣的複雜場景,對圖像識別的精準度和覆蓋度要求更高;如商品遭遮蓋、倒放、推倒、疊放等問題,都需要通過優化算法以及配合其他方案解決,這都提高了技術門檻。

綜合下來,RFID成本高,無法用於液體金屬飲料;重力感應需結合其他手段一起綜合運營;靜態識別貨損率高、貨櫃利用率低且提升了運營成本;動態視頻識別是相對來說比較符合智能貨櫃設計的。

可以說,新技術驅動了無人零售的發展,但也提升了無人零售行業的準入門檻與商家精細化運營服務水平。

在智能貨櫃這個產品中,智能貨櫃即一個最小單位的「場」;智能貨柜上的「貨」,通過數據驅動在消費者端可以做到千櫃千面,反向驅動供應鏈端和產品設計端。

同時,在「場」和「貨」不斷迭代中,對不同用戶畫像進行精細化運營,提高坪效。

最終,利用AI數據、用戶畫像、商品推薦等技術實現智能貨櫃「人」、「貨」、「場」的消費生態閉環。

#專欄作家#

江南布衣,人人都是產品經理專欄作家。多年網際網路產品經驗,關注用戶體驗與商業價值。

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題圖來自 Unsplash,基於 CC0 協議

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