“免結(jié)賬”Amazon Go設(shè)計(jì)分析：計(jì)算機(jī)視覺 vs RFID標(biāo)簽？

　　最近亞馬遜推出了一個(gè)名為Amazon Go的實(shí)體便利店。這個(gè)商店的獨(dú)到之處在于，它不需要排隊(duì)，無需注冊(cè)，也不需要結(jié)賬。用戶進(jìn)入時(shí)只需在手機(jī)上打開Amazon Go App的二維碼，在閘機(jī)上刷一下，選好商品就可以徑直離開!

　　這個(gè)商店到底用到了哪些高科技呢?從官方的宣傳看，技術(shù)亮點(diǎn)包括傳感器融合和深度學(xué)習(xí)算法。然而，亞馬遜并未公布該系統(tǒng)的詳細(xì)工作原理，所以我們現(xiàn)在只能是對(duì)其進(jìn)行大致推測(cè)。

　　Amazon Go使用攝像頭和計(jì)算機(jī)視覺代替RFID標(biāo)簽?

　　為什么Amazon Go使用攝像頭和計(jì)算機(jī)視覺而不是用物品上的RFID標(biāo)簽?zāi)?對(duì)于這個(gè)問題，Quora上的一名網(wǎng)友Will Thiel表示，最重要的原因是，Amazon Go不是真正的商店，而是一個(gè)可轉(zhuǎn)售的服務(wù)。也就是說，如果此舉成功，亞馬遜將試圖以轉(zhuǎn)售亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)同樣的方式，為用戶提供7-11商店內(nèi)的購物體驗(yàn)。這意味著他們需要為7-11提供服務(wù)，而不用其采用新的流程和硬件。

　　其他原因包括：

　　1.成本。如果每個(gè)商品上都加一個(gè)RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽會(huì)花錢，貼標(biāo)簽的時(shí)間會(huì)花錢，解決人工錯(cuò)誤會(huì)花更多的錢。亞馬遜不喜歡花錢。

　　2.設(shè)備。為什么亞馬遜想用智能手機(jī)而不是其他非消費(fèi)類硬件?成本(見上)、數(shù)據(jù)(見下)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。亞馬遜可以將有關(guān)銷售等的信息疊加到用戶購物體驗(yàn)上。

　　3.數(shù)據(jù)和交互性。如果傳感器在購物車?yán)?，RFID只會(huì)告訴你什么商品進(jìn)入到車?yán)?，什么留在車?yán)铩Ｈ绻麄鞲衅髟陂T口，他們只會(huì)告訴你什么商品離開了商店。有了手機(jī)和計(jì)算機(jī)的視覺，亞馬遜知道每個(gè)人在商店里做了什么。

　　客戶無法被RFID標(biāo)記，攝像頭和計(jì)算機(jī)視覺可以跟蹤到他們?，F(xiàn)在，任何商店都已經(jīng)添加了攝像頭，可重復(fù)利用。

　　然而，網(wǎng)友Jacob Minz給出了不同觀點(diǎn)。他表示，即使是有人坐在視頻屏幕后觀察，也不能可靠預(yù)測(cè)客戶封閉的購物袋中有什么。其次，任何閉路攝像機(jī)電路將具有其盲點(diǎn)，或者會(huì)遭受浪涌而產(chǎn)生瞬時(shí)盲點(diǎn)。

　　所以，商品必須貼上RFID標(biāo)簽。

　　RFID標(biāo)簽非常便宜，零售價(jià)僅為0.13美元，亞馬遜可以以0.03美元(折合成人民幣僅約2毛錢)更便宜的價(jià)格購買到。

　　RFID是無源元件，不需要電池工作。掃描儀可以相隔一定距離獲取到其代碼。

　　上圖中的人實(shí)際上是貼上了RFID標(biāo)簽。但在商店的示例中，所有物品都會(huì)被標(biāo)記，計(jì)算機(jī)可以創(chuàng)建物品的動(dòng)態(tài)地圖。

　　我們需要有第三個(gè)點(diǎn)，即客戶(客戶標(biāo)簽)，這就是計(jì)算機(jī)視覺(CV)發(fā)揮作用之處。其他的事情亞馬遜就很容易搞定。

　　為了不出錯(cuò)，用這么多傳感器也是拼了

　　另外，Quora上的另一名網(wǎng)友表示，Amazon Go里面的這些攝像頭能識(shí)別人的膚色，通過圖像分析精確找到顧客的手。畢竟當(dāng)購物者較多時(shí)，兩位顧客很有可能會(huì)在一個(gè)貨架上拿貨，通過膚色來識(shí)別用戶是最有效的方法，可以降低失誤率。

　　亞馬遜還有強(qiáng)大的 Alexa 智能助手，遍布雜貨店的麥克風(fēng)采集聲音后，系統(tǒng)就能獲知到顧客的方位和大致動(dòng)作。通過各個(gè)麥克風(fēng)接收音頻的時(shí)間差，系統(tǒng)還能得出顧客在商店中的行動(dòng)習(xí)慣。

　　此外，通過壓力傳感器和稱重傳感器，系統(tǒng)可以判斷貨架上的商品是否已經(jīng)被拿走或還回。再配合圖像分析，系統(tǒng)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶在還回商品時(shí)是否放錯(cuò)了貨架。

　　這兩份專利文件，是否和Amazon go相關(guān)?

　　另外，網(wǎng)友Brian Roemmele也透露說亞馬遜曾提交過兩份專利文件，里面的描述和Amazon Go如出一轍。這兩份文件分別為：“檢測(cè)物品互動(dòng)與移動(dòng)”(Detecting item interaction and movement)和“物品從物料處理設(shè)施上轉(zhuǎn)移”(Transitioning items from the materials handling facility)。

　　“檢測(cè)物品互動(dòng)與移動(dòng)”這份專利的大致內(nèi)容是：用戶從貨架上拿起或放下物品時(shí)，系統(tǒng)可以檢測(cè)到這個(gè)動(dòng)作，并且更新用戶移動(dòng)設(shè)備里的清單。

　　從專利中我們了解到，系統(tǒng)中包含多個(gè)攝像頭，它們被分別置于天花板、貨架兩側(cè)和內(nèi)部。其中，天花板上的攝像頭用來采集用戶和貨品的位置，貨架兩側(cè)的攝像頭用來捕捉用戶的圖像和周圍的環(huán)境，貨架內(nèi)的攝像頭則用來確定貨品的位置或用戶手的移動(dòng)。

　　“物品從物料處理設(shè)施上轉(zhuǎn)移”這份專利主要是說，物品被識(shí)別，并且當(dāng)用戶正在拿起物品時(shí)，物品自動(dòng)與用戶發(fā)生關(guān)聯(lián)。當(dāng)用戶進(jìn)入或穿過“轉(zhuǎn)移區(qū)”(Transition Area)，被拿起的物品將自動(dòng)轉(zhuǎn)移到用戶，而不需要有用戶的“確認(rèn)”輸入或帶來附加延遲。

　　另外，專利還表示，這里的攝像頭可以是多種類型的，可以是RGB攝像頭或深度感知攝像頭。除了攝像頭之外，也可以有其他輸入設(shè)備，比如壓力傳感器、紅外傳感器、體積位移傳感器、光幕等等。壓力傳感器可以檢測(cè)物品移出和進(jìn)入的時(shí)間，紅外傳感器可以用來區(qū)分用戶的手和物品。

　　小結(jié)：

　　Amazon Go 現(xiàn)在還處在Beta測(cè)試階段，暫時(shí)只對(duì)亞馬遜員工開放，如果在西雅圖試運(yùn)營順利的話，明年就會(huì)在全美推廣。但是這種免結(jié)帳最好的方式，是用計(jì)算機(jī)視覺，還是RFID呢?亦或您有更好的設(shè)計(jì)想法，歡迎交流。