网络时代：拿了就走的智能超市

没有收银员怎么支付？

去超市中购物，最让你烦心的事情是什么？相信很多人的答案会是：排队结账。但在不久的将来，这种烦心事也许就不会存在了。一种新概念的智能超市——“Amazon Go”将让你告别收银台前等待付款的“漫漫长龙”。
“Amazon Go”的创意源于美国电商巨头亚马逊公司。目前，亚马逊正准备在位于西雅图的总部推出首家“Amazon Go”实体店，其占地面积约为170平方米，主要销售日用杂货、快餐和零食。如果试运营效果不错的话，“Amazon Go”随后还会向全美国的亚马逊顾客推广。
根据亚马逊官方网站的介绍，“Amazon Go”是真正的无人购物超市，没有导购员，也没有收银员，仿佛一辆无人驾驶汽车，完全自动化运营。顾客如果想要进入“Amazon Go”，需先打开智能手机上相应的应用程序，扫描手机二维码进店。购物时，顾客可以在店内随便逛，从货架拿走自己喜欢的货物，直接离开。当顾客出店后，自己的亚马逊账户会自动结账，手机也会自动列出购物清单，轻轻松松完成支付，绝不浪费一分一秒的等待时间。亚马逊将这种购物模式称为“Just walk out”，即“拿了就走”。

十八般武艺齐上阵

不过，“Amazon Go”看似轻松的购物场景实现起来却不是“拿了就走”这般容易。虽然亚马逊并未公布“Amazon Go”的详细工作原理，但通过其官方网站中列出的视频介绍、常见问题解答和相关专利我们可以看出，“Amazon Go”是一个由大量先进的硬件设施——精密的传感器、摄像头、计算机以及各种信号接收装置组成的“有机整体”，它综合使用了许多人工智能领域的黑科技，比如计算机视觉、多传感器数据融合以及深度学习算法等技术。
具体说来，计算机视觉主要是用麦克风、摄像头、计算机来代替导购员和超市保安的功能，对顾客进行身份识别和跟踪。麦克风的作用主要是“听”，早先亚马逊曾开发过能够识别人类语音指令的智能音箱，这已经证明亚马逊掌握了先进的语音识别能力。所以，“Amazon Go”需要做的就是多摆一些麦克风，计算机将大量麦克风的数据综合起来，使“Amazon Go”仅凭声音就能大致获取顾客的行动轨迹。当然，亚马逊在相关专利中也提到了蜂窝网络、微波、蓝牙等通讯方式，这些技术手段可以利用顾客手持设备的位移来绘制行动轨迹。
摄像头的作用主要是“看”。当顾客刷手机进店的时候，位于入口处的摄像头首先会对顾客进行人脸识别，记住顾客的样貌并将其与顾客的身份（亚马逊账号）一一对应。当顾客站在货架前准备取物时，货架上的摄像头会拍下他拿取了什么货物和离开货架时手中有什么货物。值得一提的是，货架上的摄像头非常先进，它们甚至能够识别不同人之间肤色的细微差别。亚马逊公司解释说，此举是为了减少摄像头的失误率，毕竟当购物人数较多时，两位顾客很有可能会在同一个货架上拿货，而通过肤色来识别顾客是非常有效的方法。

一个完备的智能系统

为了进一步提高货物识别的准确性，亚马逊又使用了“多传感器数据融合技术”，即把不同传感器发来的数据进行融合。比如，当“Amazon Go”要判断是什么货物从货架上被拿走还是被放回时，除了分析图像外，还需要分析形状识别传感器和压力传感器的数据，以提高判断的准确度。一罐未开封的雪碧和一个空雪碧罐在外观上区别不大，但重量就差了许多，这时压力传感器的数据就更可靠。一瓶雪碧和一瓶可乐重量差不多，但配合图像分析，“Amazon Go”就知道顾客是否在放回货物时放错了货架。通过对多种数据的融合使用，“Amazon Go”进行货物管理的效率就有了保障。
从货架拿起或者放回一个被识别的货物时，“Amazon Go”如何将货物与顾客的账户关联起来呢?在2013年和2014年，亚马逊未雨绸缪，申请过两项专利——“侦测物体互动和移动”和“物品从置物设备上的转移”。这两项专利综合起来构成了一个基于无线射频识别技术、人工智能技术和网络信息技术的智能超市系统，该系统能探测到顾客从货架上取货的动作，随后将货物相关数据同步到顾客的手持设备中。比如，顾客拿起一罐可乐（已经被识别）时，“Amazon Go”会自行将相关数据写入顾客的手持设备（比如手机或Ipad）中，并在顾客账户的“虚拟购物车”中添加一罐可乐。而当顾客走出超市时，会穿过出口，这时系统将顾客手中的可乐从“虚拟购物车”转移到“已购买项”，并从亚马逊账户中扣款。

顾客的贴心伙伴

除此之外，一些计算机专家推测，“Amazon Go”可能还采用了人工智能领域中的深度学习技术，使“Amazon Go”能够自我完善。比如，“Amazon Go”使用摄像头识别了顾客，可能会对顾客拍了一些照片，依靠一些深度学习算法加深对顾客的印象，以后对顾客进行身份识别的效率会提升。同样，摄像头、麦克风、传感器记录的大量数据真实反映了顾客的购物习惯，“Amazon Go”会记住顾客的偏好，会对他买的东西做出一些预判，并据此对相应货物的位置和库存做出调整。亚马逊的专利文件中举了一个例子，如果智能超市有时无法确定顾客从货架上拿走的是番茄酱还是芥末酱，那么它就会参考顾客之前的购买记录作出判断。如果顾客此前一直都只购买番茄酱，那么智能商店会优先将顾客手上这件货物判定为番茄酱。
由于需要这么多科技元素的支撑，开一家小小的“Amazon Go”必然耗资不菲。不过，这对于财大气粗的亚马逊公司来说根本不是事。那么，“Amazon Go”的智能超市模式会成功么？让我们拭目以待吧。