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| 本文作者： 金紅 | 2017-03-25 22:35 | 專題：雷峰網(wǎng)公開課 |
雷鋒網(wǎng)新智造按：2016年12月，亞馬遜在西雅圖開張了一家革命性的線下便利店——Amazon Go。Amazon Go 徹底拋棄了傳統(tǒng)超市的收銀結(jié)賬過程，顧客們不再需要提著購物籃等待結(jié)賬，只需拿起你想要的東西，然后走出商店——沒錯(cuò)，就這么簡(jiǎn)單。
Amazon Go集成了大量傳感器，可以識(shí)別人的動(dòng)作、商品以及商品位置，從而完成無人收銀的整個(gè)過程。Amazon Go讓無人零售這個(gè)概念被大家注意，然而其系統(tǒng)的復(fù)雜令其很難在普通商店得到應(yīng)用，因此目前也僅對(duì)亞馬遜員工開放。Amazon Go的完全開放式的無人零售堪稱完美，但由于技術(shù)的局限性，目前市面上選擇的更多是封閉式或半封閉式的無人零售，這取決于技術(shù)方案的選擇。那么，目前市面上選用的無人零售技術(shù)方案都有哪些，各自的優(yōu)劣點(diǎn)在哪里？針對(duì)這些問題，本期雷鋒網(wǎng)硬創(chuàng)公開課邀請(qǐng)到無人零售創(chuàng)業(yè)者陳維龍為大家進(jìn)行詳細(xì)講解。陳維龍畢業(yè)于中山大學(xué)，曾親自參與并實(shí)施過多套類似的無人零售解決方案系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的流程化體系有著較深的認(rèn)知和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
嘉賓介紹：
陳維龍，中山大學(xué)碩士，無人零售/收銀創(chuàng)業(yè)者，Amazon go國內(nèi)最早翻譯解讀者之一，在校期間做過多款無人收銀設(shè)備，目前剛為國內(nèi)某著名食品供應(yīng)商做完簡(jiǎn)化版Amazon Go。
公開課完整視頻：
以下內(nèi)容整理自陳維龍?jiān)诶卒h網(wǎng)硬創(chuàng)公開課的分享，相對(duì)視頻文中做了刪減，完整內(nèi)容可觀看視頻。關(guān)注雷鋒網(wǎng)旗下微信公眾號(hào)「新智造」，回復(fù)「PPT」可獲取嘉賓完整PPT。
這張圖來自Wind，給出了1995年到2015年滬深港17家上市賣場(chǎng)、超市核心財(cái)務(wù)情況，我們可以看到毛利率前期處在一個(gè)波動(dòng)的狀態(tài)，慢慢地爬升到22.88%；費(fèi)用率前期也處在一個(gè)波動(dòng)中，但2001年到2015年一直是緩慢上升的過程；凈利率在2003年之前一直處在持續(xù)下滑的波動(dòng)中，之后緩慢增長(zhǎng)后基本處于持平的狀態(tài)。這與我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中觀察到的數(shù)據(jù)是一致的，也就是說超市、大賣場(chǎng)這個(gè)行業(yè)處于競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，凈利潤(rùn)可能趨近于零，它們的特點(diǎn)是薄利多銷，采用的對(duì)策是加快周轉(zhuǎn)，規(guī)模化采購壓低貨源成本。而在費(fèi)用率方面增加的主要是房租人工成本，所以未來的趨勢(shì)是利用技術(shù)手段提高效率，降低人工成本，內(nèi)部節(jié)流。另外，可以看到的一個(gè)現(xiàn)象是消費(fèi)者的消費(fèi)能力提升，與此同時(shí)超市這邊也在進(jìn)行消費(fèi)升級(jí)，比如引進(jìn)更多的國外品牌。
超市生態(tài)圖主要由供應(yīng)商、超市和消費(fèi)者組成，其中因?yàn)楝F(xiàn)在這個(gè)行業(yè)處于完全競(jìng)爭(zhēng)的狀態(tài)，所以消費(fèi)者最關(guān)心的是價(jià)格和質(zhì)量，而同樣因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)激烈的原因，價(jià)格已經(jīng)被壓得非常低了，不管是消費(fèi)者向超市壓價(jià)，還是超市向供應(yīng)商壓價(jià)，在價(jià)格方面已經(jīng)基本上沒有什么可擴(kuò)展的空間了；而在質(zhì)量方面，隨著生產(chǎn)水平的提升，也沒有什么上升的空間，或者說短期內(nèi)沒有辦法提升。所以，超市方面為了滿足消費(fèi)者的核心需求，建立了完善的供應(yīng)鏈和采購體系，保證采購到質(zhì)優(yōu)價(jià)低的商品讓超市保持平穩(wěn)的運(yùn)營。然后，因?yàn)槌浞趾屯|(zhì)化的競(jìng)爭(zhēng)，除了價(jià)格和質(zhì)量之外，我們比較強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)就是體驗(yàn)，比如設(shè)立兒童區(qū)、即食區(qū)以及功能體驗(yàn)區(qū)等。
根據(jù)這些我們可以對(duì)零售行業(yè)的背景做一個(gè)總結(jié)：房租人工成本占比上升——利用技術(shù)提高運(yùn)營效率，節(jié)省人工成本；同質(zhì)化的情況下關(guān)心體驗(yàn)——使用新的技術(shù)數(shù)段提高體驗(yàn)。也就是說，目前的零售行業(yè)急需節(jié)省人力，改變購物方式的新方案，而無人零售顯然都滿足。
收銀效率：掃描過程、付款過程、識(shí)別率
顧客體驗(yàn)：進(jìn)店、選擇商品、儲(chǔ)存商品、核對(duì)商品、支付、核對(duì)賬單
運(yùn)營效率：導(dǎo)購、咨詢、促銷、防盜、收銀、補(bǔ)貨、研發(fā)、營銷、推廣
無人收銀就是將串行模式變成并行模式，既可以由用戶自己完成，也可以由系統(tǒng)完成。將收銀權(quán)利賦予用戶沒有任何難度，難度是核對(duì)。核對(duì)的關(guān)鍵是實(shí)時(shí)識(shí)別商品和顧客。
無人收銀的難度由顧客自由獲取商品的程度決定，封閉式是識(shí)別確定的商品，且因?yàn)橄雀跺X后給商品，所以不用識(shí)別用戶；開放式識(shí)別的是不確定的商品，識(shí)別不確定的用戶。封閉式和開放式的難度完全不在一個(gè)檔次。Amazon Go是完全開放式的，所有自動(dòng)售貨機(jī)和自動(dòng)售賣店都是封閉的或半封閉的。
實(shí)現(xiàn)無人收銀的三種方式：
條碼識(shí)別：可以識(shí)別所有品類，但是缺少核對(duì)監(jiān)督環(huán)節(jié)。案例：沃爾瑪Scan&Go、便利蜂、天虹商場(chǎng)。
RFID識(shí)別：技術(shù)上也成熟了，但是RFID信號(hào)遇到液體、金屬易衰減屏蔽，黏貼麻煩易被撕毀，尺寸和感應(yīng)距離難協(xié)調(diào)，成本高。RFID基本上是用于服裝行業(yè)，或當(dāng)做儲(chǔ)存、物流的統(tǒng)計(jì)功能。案例：IBM、松下、Bingo Box。
視覺識(shí)別：視覺收銀在Amazon Go出現(xiàn)前幾乎沒人做，Everseen只是在人工收銀的環(huán)節(jié)用圖片分析進(jìn)行監(jiān)督。案例：Amazon Go、Everseen和億貓。
Amazon Go的實(shí)現(xiàn)方法是識(shí)別動(dòng)作、商品和人，通過位置或姿勢(shì)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
識(shí)別動(dòng)作的意圖是識(shí)別你是否想要購買這個(gè)東西，線下我們將商品放到收銀臺(tái)上，收銀員就默認(rèn)你購買該商品，如果沒有收銀員，我們又該如何默認(rèn)用戶是購買這個(gè)商品呢？從貨架端來看，如果你從我的貨架上拿取一個(gè)商品，那么我就認(rèn)為你是購買了，或者你想購買，如果你將商品又放回來了，我就認(rèn)為你不購買，那么，拿起和放回就意味著你是否購買。那如何表示你拿起或放回呢？第一個(gè)是視覺識(shí)別，比如你手伸入貨架時(shí)，通過顏色識(shí)別除了你手的膚色周圍還有沒有其他顏色判斷你手上有沒有商品。如果你的手在伸入貨架上時(shí)沒有物品，在離開時(shí)有物品，那么就認(rèn)為你拿起商品，相反就是放回。還有一個(gè)方法是對(duì)商品區(qū)域進(jìn)行識(shí)別，比如這一塊本來有商品，然后識(shí)別到這里沒有商品，那么就說明是被購買了，相反就是被放回。第二個(gè)是傳感器，比如重力傳感器通過識(shí)別貨架的重量增加與否，識(shí)別商品是被拿走或放回；紅外傳感器通過識(shí)別商品附近的光線是否被遮擋，識(shí)別商品是被拿走或放回。
識(shí)別人的時(shí)候，可以在用戶刷手機(jī)進(jìn)店之后對(duì)其手機(jī)GPS或者WI-FI進(jìn)行跟蹤定位，也可以根據(jù)圖像識(shí)別的軌跡跟蹤定位，比如這個(gè)地方的東西被拿起或放回，同時(shí)只有一個(gè)人在這個(gè)區(qū)域里，那么肯定就是這個(gè)人拿起該商品，而如果這個(gè)時(shí)候旁邊有很多人而且同時(shí)都在拿附近的商品，就比較麻煩了，目前Amazon Go通過位置是沒辦法判斷誰拿走商品，所以需要多維度姿態(tài)檢測(cè)。
我們從現(xiàn)在這張圖看到的視角，在天花板上有攝像頭，在對(duì)面貨架也有攝像頭，通過多維度姿態(tài)檢測(cè)判斷是哪個(gè)顧客的手伸過去，比如這個(gè)貨架上有個(gè)商品被拿走，而這個(gè)貨架前有三個(gè)人，通過識(shí)別他們的位置、身體在哪兒、手在哪兒求出哪只手哪個(gè)人最有可能拿走該商品，因?yàn)槿梭w姿態(tài)識(shí)別這塊做得比較久了，所以已經(jīng)比較成熟了。
最后的重頭戲是商品的拿取問題。我將商品識(shí)別的過程分為三個(gè)階段，工作人員擺放好的貨架狀態(tài)記錄為初始狀態(tài)，顧客拿取貨品為中間狀態(tài)，放回之后為最終狀態(tài)。在初始狀態(tài)的時(shí)候，因?yàn)槲锲范际翘崆皵[放好對(duì)單個(gè)攝像頭來說沒什么識(shí)別壓力。比較困難的是在商品被放回的時(shí)候，因?yàn)閷?duì)顧客而言，他可以放回任何一個(gè)商品，也就是說要識(shí)別這個(gè)商品就要在全店里識(shí)別全品類商品，而這個(gè)是比較難實(shí)現(xiàn)的，在Amazon Go的視頻里，你在拿起商品的時(shí)候它會(huì)出現(xiàn)一個(gè)你的虛擬購物列表，當(dāng)你放回一個(gè)商品的時(shí)候它會(huì)根據(jù)你的購物列表進(jìn)行商品識(shí)別，這個(gè)時(shí)候效率就提高了很多。放回之后就到了最終狀態(tài)，如果中間狀態(tài)識(shí)別好的話，最終狀態(tài)就變成初始狀態(tài)，它會(huì)一直循環(huán)下去而不會(huì)造成系統(tǒng)的崩潰。系統(tǒng)崩潰會(huì)造成一些問題，比如無法識(shí)別放回的商品，或者識(shí)別了放回的商品但是放錯(cuò)了位置，當(dāng)多個(gè)商品同時(shí)被放錯(cuò)離初始狀態(tài)比較遠(yuǎn)的時(shí)候，系統(tǒng)無法很好的匹配或者識(shí)別。Amazon Go的機(jī)制是當(dāng)它識(shí)別出你放錯(cuò)位置時(shí)，會(huì)提醒工作人員將其放回正確，最后又會(huì)回到初始狀態(tài)。
剛才說的這些從技術(shù)上降低了一些難度，然后還有一些是我們之前沒有考慮到的細(xì)節(jié)，比如這張圖里的隔板，不要小看這個(gè)隔板，它起到的作用是非常大的，物品的擺放位置決定了物品的初始狀態(tài)、中間狀態(tài)和最終狀態(tài)，也對(duì)攝像頭的識(shí)別起到至關(guān)的影響，如果沒有它，在顧客多次拿起放回后，商品的擺放位置是非常凌亂沒有標(biāo)準(zhǔn)的，而有了它，什么東西大概在什么位置有一個(gè)精確的數(shù)據(jù)。
貨架驗(yàn)證流程
變化（動(dòng)作）偵測(cè)次級(jí)流程
變化內(nèi)容偵測(cè)次級(jí)流程
條碼識(shí)別剛剛說了是比較簡(jiǎn)單的模式，那能不能實(shí)現(xiàn)無人收銀呢？無人收銀是將串行模式變成并行模式，對(duì)于沃爾瑪Scan&Go、便利蜂、天虹商場(chǎng)來說它有掃碼槍可以支持自助支付，就是每次拿取的商品可以自由地在收銀區(qū)進(jìn)行處理，這是并行模式，所以是可以稱為無人收銀模式。
RFID是十多年前的方案，每個(gè)商品上都貼有RFID標(biāo)簽，商場(chǎng)里會(huì)在門口設(shè)立讀取器，當(dāng)你通過門口時(shí)讀取器會(huì)接收到RFID無線射頻信號(hào)，每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)ID，每個(gè)ID對(duì)應(yīng)一個(gè)商品。它的信號(hào)讀取范圍在幾厘米到3米左右，所以它也能實(shí)現(xiàn)無人收銀。這種方式看起來挺好的，但是有一個(gè)很大的問題，就是成本。RFID標(biāo)簽的信號(hào)發(fā)射范圍跟標(biāo)簽的制作成本有關(guān)，或者說跟它的尺寸有關(guān)，讀取范圍越大，尺寸就越大，制作成本就越高，如果想實(shí)現(xiàn)一米左右的信號(hào)發(fā)射范圍，標(biāo)簽的尺寸大概在5cm，批量購買的話單價(jià)在1塊錢左右。我們知道超市里的商品評(píng)價(jià)單價(jià)大概在10塊錢，標(biāo)簽的成本就占據(jù)了10%，前面已經(jīng)說了目前零售是薄利多銷的行業(yè)，利潤(rùn)率非常低，這么小的東西成本就這么高，對(duì)于超市來說肯定是難以承受的。另外，標(biāo)簽尺寸大了后對(duì)商品外觀會(huì)有所遮擋，而且標(biāo)簽貼在外面的話如果被撕掉就無法識(shí)別，所以一定要貼在商品里面。還有的問題的是，標(biāo)簽不能貼在液體商品或金屬商品上，信號(hào)會(huì)被屏蔽，比如這個(gè)標(biāo)簽本來能發(fā)射1m的信號(hào)，結(jié)果只能發(fā)射10cm，就等于沒信號(hào)了。除了液體或金屬商品，有些像蛋糕這樣的商品為了防油會(huì)在包裝紙里加入錫箔紙，而錫箔紙也會(huì)讓信號(hào)非常強(qiáng)的衰減。即使沒有這些東西，如果你想偷東西，你只要在身上放上錫箔紙，信號(hào)就沒辦法被識(shí)別到了。所以，RFID目前主要被用于倉儲(chǔ)和物流管理，是用于后臺(tái)管理而不是前臺(tái)的收銀，而且現(xiàn)在70%是用于服裝領(lǐng)域，而不是便利店，這也是為什么IBM在20年前就提出Bingo Box方案但到現(xiàn)在都沒有發(fā)展起來的原因。
去年亞馬遜推出的Amazon Go是利用了視覺識(shí)別，目前視覺識(shí)別對(duì)于單個(gè)商品或人物識(shí)別達(dá)到了一定程度，而且現(xiàn)在攝像頭的成本也相對(duì)降低了。
除了以上這些方案，還介紹兩個(gè)新的方案，一個(gè)是針對(duì)服裝店的，一個(gè)是針對(duì)電子商品實(shí)體店的。
這個(gè)是YC孵化器支持的項(xiàng)目，使用的是RFID方案，每件衣服上有一個(gè)扣子，扣子上面有一個(gè)二維碼，顧客掃描二維碼后在手機(jī)上會(huì)出現(xiàn)商品的信息，然后就可以在手機(jī)上進(jìn)行付款，付款后將扣子放置解鎖臺(tái)中，扣子上RFID標(biāo)簽信號(hào)經(jīng)過系統(tǒng)檢索發(fā)現(xiàn)商品已付款后會(huì)自動(dòng)解開，顧客就可以拿著衣服走了。
這個(gè)是我在一個(gè)Amazon Go交流群里和小米的朋友討論的一個(gè)方案，他們也想在無人零售這塊有所嘗試，所以我就給他們提了一個(gè)方法。要解決排隊(duì)問題，一定是讓顧客或系統(tǒng)完成商品的核對(duì)和賬單的核對(duì)，所以它的選擇只有兩種，要么是開放式，要么是封閉式，因?yàn)殡娮由唐穯蝺r(jià)非常高，安全性是第一位的，沒辦法做開放式，它們的商品都被固定在桌子上，也注定只能選擇封閉式。比較好的解決方案是，在每一個(gè)單品旁邊放一個(gè)二維碼，顧客在體驗(yàn)過后如果想得到更多信息，或者看看網(wǎng)上用戶的評(píng)價(jià)，可以通過掃描二維碼進(jìn)入商品的詳情頁瀏覽和付款，而在桌子下可以做一個(gè)暗格，當(dāng)顧客付款后相對(duì)應(yīng)的暗格就彈出來商品，這樣就完成無人收銀或自助收銀的過程。
其實(shí)，無人收銀最大的價(jià)值在于數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的購物模式是沒辦法了解到顧客的購物喜好，而無人收銀或自助收銀，可以知道顧客顧客在貨架前的流量、停留時(shí)間和次數(shù)，以及顧客每次拿起/放回的商品及其個(gè)數(shù)，實(shí)時(shí)反饋的貨架庫存。這就是我們做無人零售的思路，目前我們正在做一款智能貨架，也是想要得到這些數(shù)據(jù)，以及想知道這些數(shù)據(jù)能夠帶來什么樣的價(jià)值。
Q：國內(nèi)也有做無人零售店，據(jù)我所知每次只進(jìn)入一個(gè)人，這肯定不是未來方向，請(qǐng)問如果判斷多人進(jìn)入商店，各人隨機(jī)購買商品，能精準(zhǔn)定位誰拿了哪件商品？
A：每次只進(jìn)入一個(gè)人屬于封閉式模式，當(dāng)你進(jìn)去后，不管是對(duì)你手機(jī)信號(hào)進(jìn)行定位也好，還是對(duì)你進(jìn)行特征識(shí)別，只要里面的東西被選了，那就是你買的，都會(huì)記在你的帳下。而多人進(jìn)入商店并且同時(shí)在同一貨架購買商品，靠定位是沒辦法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槟銓?duì)Wi-Fi的信號(hào)定位即使到了cm級(jí)別，但真正要定位的是手，所以需要對(duì)人進(jìn)行多維度姿態(tài)檢測(cè)，Amazon Go使用的是視覺識(shí)別，目前來看能夠有較好的識(shí)別。
Q：無人零售在中國是否會(huì)水土不服？所面臨的風(fēng)險(xiǎn)有哪些？
A：無人零售的關(guān)鍵在于核對(duì)，或者說監(jiān)督防盜，在Amazon Go的方案中能夠很好的識(shí)別商品被誰拿走了，所以能起到防作弊的作用，一般的方案是讓你自己去結(jié)賬。不過，這樣的方案存在的技術(shù)難點(diǎn)在商品品類的識(shí)別，像Amazon Go這種200平米規(guī)模的店還比較好解決，如果是超市這樣的規(guī)模，就搞不定了，因?yàn)槿绻銓?duì)10萬件商品進(jìn)行建模、訓(xùn)練、提取它的特征值，是非常非常大的工作量，然后它在貨架上的位置，或在貨架上的組合再進(jìn)行訓(xùn)練，也是一個(gè)非常大的問題，Amazon Go的巧妙之處在于它有隔板，讓商品識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)化，減少很多工作量，而在超市中商品的形態(tài)是非常多的，所以這個(gè)方法是很難行得通。
剛剛是從技術(shù)層面來講，現(xiàn)在來從商業(yè)可行性上來說下這個(gè)問題，現(xiàn)階段來說它的成本太高了，上次我問了一個(gè)給超市做系統(tǒng)的CTO，一般超市如果花100萬做改造，全國就要花費(fèi)一個(gè)億，所以成本是非常高的，而且現(xiàn)在很多超市是虧損的，而這種方案不會(huì)造成根本性的變革。國內(nèi)我了解到阿里的團(tuán)隊(duì)正在調(diào)研準(zhǔn)備做了，京東是在接觸杭州的一家做圖像識(shí)別的團(tuán)隊(duì)，但不知道有沒有在做。阿里和京東在技術(shù)上已經(jīng)是積累比較牛的了，但也是顧慮很多，主要是它最后的商業(yè)價(jià)值和它的能力的匹配。然后，水土不服的問題應(yīng)該是作弊、盜竊的行為，不過還好，我跟超市的經(jīng)理聊過，他們說超市的盜竊一般都是慣犯所為，所以我們就只需要識(shí)別出正常購物行為和不正常購物行為，正常購物行為是比較好識(shí)別的，不正常購物行為就有些難度，比如如果有人故意遮擋住攝像頭，Amazon Go的系統(tǒng)就沒辦法識(shí)別出來。
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