在零售应用中增强社交距离的技术
文章作者:Andrea Berry
有各种存在检测解决方案，包括占用空间在复杂性和成本中的社会疏散的绝对社会疏散测量......
存在检测解决方案不是一刀切的。实现各种特性和用例所需的核心传感器和技术与它们所使用的应用程序和环境一样多样。关于状态检测的这一系列文章将提供跨商业、工业和零售应用程序的用例示例，并将突出核心感知能力、网络和处理注意事项，以及可以一起构建以实现所需功能集的技术解决方案。
在每种情况下，系统架构必须考虑环境因素;空间的形状，结构和布局;电力可用性;节点到节点通信要求和约束;和数据和信息安全。第一期分期上侧重于存在检测对零售应用程序的社交偏移。
很少有人能预料到，社交距离会在如此短的时间内成为我们日常生活中如此普遍的一部分。在2020年大流行的早期阶段，人们对社交距离存在极大的焦虑和压力。以前不需要过多考虑自身存在周围环境的人，现在被迫进入一种超意识状态。6英尺到底是什么样子?当你和身边的人没有6英尺的身高时，你会怎么做?
即使在开放，户外空间，社会疏散已经证明有问题。对于不得不继续为家庭采购杂货和必需品的购物者来说，它更加复杂。呼吁商店实施一夜之间的新政策和程序，以帮助加强社会疏散行为在非常狭窄，通常非常拥挤的过道中。许多购物者甚至可能无法意识到新的行为准则，从而使新的过程无效，导致紧张局势增加。
因为社会疏远很可能是可预见的未来零售经验的主干，但很明显，商店需要为购物者实施更好，更自动化的社会疏散手段。在这里，我们将考虑可用于促进零售空间中的社会偏差的技术解决方案。我们将讨论各种选项，范围从密度指示到绝对的社交疏散测量，提供基于复杂性和费用的各种选择来考虑。
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占用密度指示
表明和限制，零售空间的给定区域中的人数是零售社会疏散的简单但有效的工具。对于商店的任何给定部分，有最多的人数可以适合该部分，其中可以保持每个人之间的6英尺距离。
在采用通道布局的杂货店和其他商店中，大多数已经实现了单向通道，以减少来自多个方向的流量，但这对加强从通道入口进入通道的购物者6英尺的距离几乎没有作用。事实上，许多购物者都没有注意到或采用单向协议，使得它在很大程度上是无效的。
有一些非常简单的技术解决方案，至少可以提供购物者从错误的一边进入或通道已满的迹象。简单的运动检测技术，类似于家庭安全系统中使用的技术(通常基于被动红外、飞行时间、微波、镜面光学或超声波传感器，或两者的组合)，可以在通道的两端使用，以确定何时有人进出。
然而，这不仅需要知道这个人的存在，还需要知道他们正在朝哪个方向行进。这可以通过在通道的“入口”和“出口”放置一系列传感器来实现，并监控触发器的序列。如果最外面的传感器触发了，但最里面的没有，那么可能有人开始进入通道，但却退出了。如果最外层的传感器先触发后触发，那么这个人已经进入通道，如果最外层的传感器先触发，那么这个人已经退出通道。
这种触发信息可以集中处理，以确定占用的方向和水平，并可以提出警告，表明购物者从错误的方向进入，或通道不能容纳更多的购物者。
使用这种方法也可以创建一个通道“红绿灯”，类似于州际公路上的入口匝道指示灯，目的是为进入高速公路的车辆留出空间。通过估计一个购物者沿着包括购物活动在内的通道移动6英尺所需要的时间，每个通道可以配备一个红绿灯，以便为每个购物者的入口留出空间。
这种类型的解决方案将限制应用在商店不是以通道的形式安排。此外，一旦购物者在过道里，它也不会有效地加强社交距离。然而，这可能是一种成本效益高的方法来强制执行方向性和容量限制每个通道。
设计各种接近感测结构块需要一系列传感器，电源管理和连接解决方案。
绝对的社会疏远测量
真正的一系列技术可用于监控和测量每个购物者在零售空间中的确切位置。事实上，这些解决方案不一定比上述占用密度指示器更复杂或成本越常。必须认为每个解决方案的成本不仅是核心技术的相对成本，而且需要部署多少传感器节点。系统的复杂性也与节点数量有关，以及如何聚合，处理和传播数据。
光学传感器
通过使用光学传感器跟踪任何特定空间中人们的确切位置的明显手段。事实上，由于大多数商店已经在整个商店拥有安全相机，这实际上可能是一个相对容易的部署解决方案，具体取决于现有的相机基础架构当前提供的多少覆盖率。如果当前的基础设施不足，则可以在商店中装备小光学传感器节点，从而节点的数量主要取决于视野，以及节点之间存在的任何视觉障碍物和被监视的空间。
传感器节点可以在边缘处进行图像处理，如果该区域出现占用异常，传感器会实时发出警报。处理需要集中，以便提供两个不同节点之间的占用例外情况(例如，如果两个人彼此靠得太近，但每个人都被分开的和相邻的光学传感器捕获)。视觉和热光学传感器都可以用于这种应用。
雷达和激光雷达
类似于光学传感器，雷达和激光器可用于准确地确定每个人在给定的空间内的位置。每个系统的长范围具有潜在地减少某些应用中所需的传感器节点的数量的优点，与光学系统具有较短范围的光学系统所需的节点相比。
然而，特别是在有通道格式的商店，商店内部的障碍可能会证明是有问题的。在这方面，雷达将需要对每一具体部署的物理结构进行更高程度的定制和综合，这将限制雷达模块化或可扩展的能力，并使安装复杂化。
压力传感器
监控零售社会偏差的另一种可能的方法是压力传感地板。配备有压力传感器（MEMS，应变仪）的地板可以检测加权对象（人，推车）的引入或存在，因此还可以基于传感器本身的已知位置提供准确的位置信息。已经存在一些与跟踪和分析购物者行为相关的零售应用的压力传感地板解决方案。但是，这种方法需要大量的基础设施部署，并且在社会距离监测的背景下可能会过度。
麦克风阵列
超声波麦克风已经被证明是非常有效的检测人的存在。它们的高灵敏度可以探测到呼吸声，即使在背景噪音增加的情况下，它们也能隔离声音。这种方法也可以用于社交距离的目的，尽管麦克风阵列能够区分一个以上的人有局限性。这种方法可能需要大量的信号调节和智能处理。
RFID本地化或分区
在可能使用诸如购物车或篮子的购物资产的环境中，例如杂货或超级型环境，可以使用RFID技术来确定资产位置。每个推车或篮子都可以配备RFID标签，并且推车或篮子的位置可以由位于商店周围的读取器确定。
在RFID定位中，标签位置是基于被多个阅读器读取的相对信号强度三角化的。在RFID分区中，RFID阅读器被校准到特定的区域，因此，指示的标签必须位于该区域内。在零售环境中，这两种方法都可能有效地确定社交距离;然而，这将只反映购物车或购物篮的位置，而不一定是使用资产的人的位置。显然，当一个人不使用这样的资产时，这将不起作用。
wi - fi和蓝牙
正在进行的活动是评估部署Wi-Fi和蓝牙定位确定，以使用移动电话连接进行社会距离和合同追踪。一些商店会根据购物者的手机搜索Wi-Fi信号来跟踪他们的进出。依赖蓝牙的应用程序已经开发出来，允许用户定制一个“个人空间”半径，当在他们的半径范围内有另一个蓝牙设备时，它会提醒他们。这些技术不仅适用于零售环境，而且适用于任何需要关注社交距离的地方。Wi-Fi在室外的使用会受到限制，但蜂窝通信可以用于这方面。
这种方法需要个人拥有一个网络设备(通常是手机)，并启用连接机制，因此受限于用户对这些因素的使用。此外，一些用户可能会担心被这种方式跟踪，以及担心数据可能从他们的设备暴露出来。然而，这种方法肯定比没有任何协议更有效，并且可以在有限的基础设施投资下快速部署零售业务。
概括
创新的解决方案对于继续采用新的日常活动规范至关重要。有许多技术可以用来帮助社交距离的实践，这对即使是高危人群也无法避免的零售活动尤其重要。所选择的传感技术的类型将决定解决办法的能力，从可接受的占用水平的基本指示到对社会距离界限的精确测量。
此外，通过结合本文中描述的一些技术，可以为几乎任何应用程序定制解决方案。这些技术中的许多都可以在很少的开发时间内实现，并且随着社交距离参数的发展，技术解决方案也将发展，以更好地适应各种应用程序和用例。
-安德里亚·贝里是意法半导体工业集团的市场开发经理