一种自动售货机辅助智能装置系统模型研究

智能自动化售货机系统的设计与实现随着科技的不断进步和人们生活水平的提高，自动化设备逐渐被广泛使用，其中自动售货机作为一种普及的代表，已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

然而传统售货机的使用效率和服务水平存在诸多不足，为了提高售货机的智能化和自动化程度，本文提出了一种基于人机交互的智能自动化售货机系统的设计与实现方案，旨在实现全新的售货机用户体验。

一、背景与意义目前市场上的普通售货机，只能通过硬币或刷卡等方式进行交易，操作繁琐且用户体验欠佳。

为了充分满足消费者的需求，提升售货机的智能性和体验性，实现"快速、方便、舒适"的交易过程，我们开发了一种基于人机交互的智能自动售货机系统。

该系统使用先进的计算机技术和物联网技术设计，通过图像识别和人脸识别等技术，实现用户信息的智能识别和自助购物功能，同时将支付宝、微信支付等多种支付方式进行了集成，并提供语音播报、LED屏幕互动以及数据统计分析等功能，提高了售货机的智能化程度，大大简化了用户操作步骤和购物效率。

二、系统架构设计该自动售货机系统采用分布式异构架构，由智能终端层、物联网边缘层、云平台层三层组成。

1.智能终端层：智能终端层是指建立在售货机上的智能终端控制区域，它通过载入各种传感器和交互设备，如扫码器、RFID、语音识别器、LED屏幕、声音播报装置等设备，将售货机的交易过程与用户之间互动的环节进行融合。

2.物联网边缘层：物联网边缘层是指在售货机与云端之间的均质化集成层，包含着各种传感器、电机、制冷设备、调度装置等物联网节点，负责整合售货机控制层上报的数据，并将数据转换为计算机可以识别的数据格式。

同时物联网边缘层还要负责控制货架、制冷设备、交互装置等硬件设备。

3.云平台层：在云平台层，数据计算和存储都是重要的功能。

物联网边缘层上传的数据需要通过云平台进行有效的分析和运营控制。

而存储服于内容保护和性能等多种方面考虑，对云平台层的存储容量有极高的要求。

基于Petri网的自动售货机的建模分析摘要首先介绍自动售货机的工作原理和基本功能，并根据工作原理对其进行Petri网模型的构建。

而后Petri网模型的建立与化简技术的结合使用，使得复杂的Petri网模型能够得以简单化，系统的活性、有界性和合理性等都能直观地表现出来。

关键词Petri网；自动售货机；系统建模基于Petri网的自动售货机的建模就是根据系统功能抽象自动售货机的工作信息，得出系统的状态（库所）和操作（转换），并利用HPSIM软件对系统的Petri网模型进行测试，同时通过Petri网的化简规则验证模型的合理性。

1 自动售货机动态模型的建立自动售货机的功能要求是：首先，用户准备，系统服务器启动；其次，用户用按键选择商品，在数码管上显示商品的编号和单价；然后用户准备投币，投币时，按一次键模仿投入1元硬币。

投入硬币的数量够买入商品时，点亮一个指示灯，表示商品已经买出。

如果输入的硬币不够数，按退款键可以退出硬币，清除投币的显示数据。

如果在硬币数量足够的情况下，系统中的货物总量不足时，系统通过网络向远程服务器发送缺货信息。

根据自动售货机的功能如顺序Petri网模型、选择Petri网模型和并行Petri 网模型等对自动售货机进行动态模型的建立。

通过对自动售货机交易流程状态表的分析，利用HPSIM工具能够实现自动售货机交易流程的Petri网建模。

2 模型合理性验证Petri网模型的合理性是指：对应于起始库所的每一个标记，最终会有且仅有一个标记出现在终止库所中，当终止库所中出现标记时，其它所有库所都为空，对每个转换，从初始状态都能够到达该转换的就绪状态。

通常对于复杂的、大型的Petri网模型的合理性验证通过上述定义较难实现，为更好地分析模型的合理性在此引入Petri网模型化简技术。

Petri网的化简是指在某种性质不变的基础上，采用等效变换，以达到缩小状态空间、简化系统分析的目的。

2.1 Petri网的化简规则Petri网模型化简规则包括以下4条：（矩形表示Petri网模型中的转换，圆形表示Petri网模型中的库所）。

一种新型自动售货机控制系统研发的开题报告开题报告：题目：一种新型自动售货机控制系统研发背景：随着社会的发展，人们的消费观念也发生了巨大变化，越来越多的人选择使用自动售货机完成购物。

在当前市场上，自动售货机的种类繁多，但是仍然存在许多问题，比如售货机的运行效率低，不能很好地满足顾客需求等。

因此，研发一种新型自动售货机控制系统，具有重要的现实意义和商业价值。

目的和意义：本项目旨在研发一种新型自动售货机控制系统，能提高售货机的运行效率和满足顾客的购物需求。

这将有利于推动自动售货机的发展，并且可以在很多场合中应用。

例如，可以在商场、地铁站、酒店等高人流量场合中使用。

新型系统的研发，对商业领域的发展和人们的生活产生积极影响。

研究内容：本项目的研究内容主要包括以下几个方面：1. 设计一种新型的自动售货机控制系统，基于嵌入式技术和物联网技术，实现自动售货机的智能化控制；2. 开发一套完整的售货系统，包括货道控制、支付和账单管理、销售分析和数据管理等功能；3. 使用基于机器学习的算法，针对售货机内的商品销售数据进行分析和预测，提前进行货道的调整和管理，最大化售货机的收益。

计划进度：本项目的研究预计分为以下几个阶段：1. 系统设计和方案评估，预计时间为2周；2. 系统架构设计和嵌入式软件开发，预计时间为6周；3. 数据分析与预测算法研究和开发，预计时间为8周；4. 前期系统测试和优化，预计时间为2周；5. 系统整体测试和优化，预计时间为4周；6. 准备开发文档和技术报告，预计时间为2周。

参考文献：1. 王振国，王文舟，王宇红. 基于单片机控制的自动售货机设计[J]. 自动化技术与应用, 2015(5): 68-69.2. 张明，孙峰，蒋云涛. 售货机物联网系统设计[J]. 电子信息工程, 2015(3): 68-70.3. 朱文哲，郝立群. 垂直式自动售货机分析与优化设计[J]. 自动化与仪表,2017(6): 92-94.结论：本项目旨在研发一种新型的自动售货机控制系统，以提高售货机的运行效率和满足顾客需求为目的。

车辆工程技术160机械电子 自动售货机顾名思义就是自己通过机器操作就能完成无人的自动售货，是当今社会中一种新型的自动化设备，主要利用光、机、电一体化来实现自动售货机的操作流程。

现在越来越多的城市都开始使用自动售货机，由于自动售货机本身的优势特点，使得自动售货机的使用越来越广泛，不仅使用方便快捷，而且也节省空间。

1　自动售货机的概念 自动售货机是当今社会中出现的一种新型的商品零售模式，它主要是从劳动密集型的产业结构向技术密集型产业结构变化的产物。

智能化自动售货机是在传统自动售货机基础上的一种创新，智能化自动售货机是根据区域消费者的需求大数据进行合理商品配置通过网络实现智能信息共享，利用手机APP及与智能售货机网络平台进行对接进行购买，消费者通过手机APP查找附近的售货机分布，选好对自己相对便利的场所，就近购买商品。

对自动售货机进行定位、选择、购买等都是通过智能网络化实现的，硬件方面需要售货机配置必要的智能化硬件，同时建立售货机群平台服务器，这样消费者就可以不用自己去找盲目寻找自动售货机去购买商品，也避免了消费者即使找到了售货机，但也会出现售货机售空等问题，同时消费方式改变，支持电子支付，避免了售货机零钱不足等问题。

2　自动售货机的工作流程 （1）首先从自动售货机的投币口放入跟商品等值的货币，然后利用传感器的数据采集和识别系统来进行对人民币面值的识别。

（2）然后识别系统把识别出来的信息传送给通信系统模块。

（3）通信模块和自动售货机的主要控制器系统模块进行通信，自动售货机的主控制器系统会显示面值，然后会自动启动售货机的面板控制器，自动显示哪个通道有货，哪个通道缺货，然后顾客根据提示进行按键选择所需要有货的商品。

（4）顾客在选择完商品之后，然后系统会根据选择的商品的包装类型，利用不同的控制器来进行传送，将商品送到出货口。

（5）商品送出来之后，自动售货机会显示相应余额，如果顾客投入的货币高出所选商品的面值，自动售货机就会根据顾客的选择退币或者提醒顾客是否继续购买商品。

毕业设计说明书自动售货机控制系统的设计与仿真摘要随着社会的进步，科学的发展，生活水平的提高，单一传统的生活方式已经不能满足现代居民对高品质生活的追求，在这种现象下，许多自动化设备应时代应潮流而生。

自动售货机作为自动化设备中的最常见的设备之一，由于其众多的优点，已经在世界各地得到了普遍的发展并且还在不断地发展。

自动售货机掀起了继百货商店和超市之后的又一零售狂潮，这种智能售货系统在车站、教学楼、办公楼等公共场所有着广阔的发展前景。

本文在对自动售货机的背景历史和发展趋势进行了研究介绍之后，对课题中的自动售货机系统进行了整体的设计及规划。

该自动售货机控制系统是基于EDA技术来实现的，同时，利用Altera公司的QuartusⅡ14.0作为其软件开发平台，利用VHDL编程语言输入的方式完成了软件设计。

本设计方案对整个控制系统进行了层次化的编写。

把整个系统划分为6个子模块，分别是找零计算模块、确认取消控制模块、找零控制模块、总钱数加和模块、显示模块、锁定模块，并且对每一个子模块进行了详细的软件设计。

在顶层文件中通过调用各个子模块来完成vhdl程序的设计。

最后在对每一个子模块完成了功能仿真测试验证，同时也对整个系统进行顶层设计和仿真测试，测试结果表明了整个控制系统的合理性以及正确性。

整个控制系统设计简单合理，操作简单，满足售货机的基本要求，具有一定的实用意义。

关键词：自动售货机、VHDL、EDA、QuartusⅡAbstractAbstract: With the progress of the society, the development of the scientific, and the improvement of living standards, single traditional way of life has not meet modern residents' pursuit of high quality life, under this kind of phenomenon, a number of automation equipment should come into being. Vending machine as one of the most common equipment in the automation equipment, has been develop all over the world and develop constantly because it has many advantages .Vending machines set off after department stores and supermarkets in another retail frenzy, this intelligent vending system has broad prospects for development in the station, school buildings, office buildings and other public places.Based on the background of the vending machine, the article designs and plans the project of vending machine system after introducing the history and development trend.The vending machine control system is based on the EDA technology to realize, at the same time, it used Quarter Ⅱ 14.0 of the Altera corporation as the software development platform, taking advantage of VHDL programming language input completed the software design. The design scheme is hierarchical write for the whole hierarchical control system.The whole system is divided into six sub modules, change calculation module, confirming cancellation control module, the change control module, total amount module, display module, locking module, and each child module software design is design in detail.On the top floor file by calling each module to complete the VHDL program design.Finally, The design scheme completed the function simulation test to verify for each child modules, and conducts Top-level design and simulation test for the whole system, the test results show the rationality and validity of the whole control system. The design of the whole control system is simple and reasonable, the operation is simple, it meets the basic requirement of the vending machine and has certain practical significance.keywords :The vending machine、EDA、VHDL、QuqrtusⅡ1 绪论1.1课题研究背景早在20世纪30年代，出售香烟的自动售货机就在美国被研制出来了，此后，各类自动售货机也相继被研究出来。

自动售货机智能化系统的设计与优化首先，随着科技的进步和人们对便利的需求的提高，自动售货机已经成为公共场所和商业场所不可或缺的一部分。

随着市场的竞争日益激烈，自动售货机智能化系统的设计和优化变得尤为重要。

一、自动售货机智能化系统的设计自动售货机智能化系统的设计主要包括以下几个方面：1.硬件设计自动售货机智能化系统的硬件设计是关键的一环。

在设计硬件的过程中，需要保证系统的可靠性和稳定性。

硬件设计的主要内容包括：（1）自动售货机的整体结构设计。

设计师需要考虑到自动售货机的体积、重量、耐用性等因素。

一个合适的结构设计能够保证售货机安全、美观、易于维护。

（2）自动售货机的显示屏设计。

一个好的显示屏设计需要有足够的亮度和清晰度，同时需要能够显示商品信息和价格等重要信息。

（3）自动售货机的货道设计。

自动售货机的货道设计需要将不同种类的商品分类，同时能够容纳不同大小的商品，并能够保证商品在售货机中的安全性和便捷性。

2.软件设计自动售货机智能化系统的软件设计是整个系统的核心。

一个良好的软件设计能够实现售货机和用户之间的高效沟通。

软件设计涉及到以下几个方面：（1）自动售货机后台管理系统的设计。

后台管理系统需要能够实现售货机的维护和管理，同时需要具有远程管理功能，方便管理员随时随地进行管理。

（2）自动售货机支付系统的设计。

支付系统需要支持多种支付方式，例如现金支付和移动支付等。

（3）自动售货机智能识别系统的设计。

智能识别系统可以通过人工智能技术，辅助售货机实现自动识别商品信息、库存信息，并且能够根据用户的购买记录推荐适合的商品。

二、自动售货机智能化系统的优化自动售货机智能化系统的优化是一个持续的过程。

系统优化主要包括以下几个环节：1.数据分析优化通过对用户购买行为和商品库存的数据分析，可以得出许多值得优化的信息。

例如，售货机中商品的库存量是否合理？哪些商品销售量大？这些信息有助于管理员调整售货机库存和售货机摆放位置，以提高销售效率和用户体验。

自动售货机智能化技术研究与实现一、引言随着人们生活水平的提高和消费观念的变革，自动售货机在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。

传统的自动售货机只能提供非常有限的选择，但随着智能化技术的不断进步，自动售货机变得越来越智能化，能够为人们带来更多的便利和选择。

本文旨在探讨自动售货机智能化技术的研究与实现。

二、自动售货机智能化技术概述自动售货机智能化技术是指将计算机技术、网络技术、传感技术等应用于自动售货机领域，将传统的自动售货机升级为更加智能化的设备。

自动售货机智能化技术主要包括以下几个方面：1. 触摸屏技术。

触摸屏技术使得顾客可以直接在自动售货机上完成购买操作，使得购买流程更加简单快捷。

2. 人脸识别技术。

利用人脸识别技术，可以更有效地保证自动售货机的安全性，减少利用假钞等不法行为。

3. 物联网技术。

物联网技术可以使得自动售货机与其他设备之间建立联系，使得自动售货机更加智能化、自动化。

4. 大数据技术。

大数据技术可以对自动售货机进行数据分析，找出销售热点以及人们购买的消费习惯等，为售货商提供更多的商业价值。

三、自动售货机智能化技术的研究与实现1. 触摸屏技术的实现。

触摸屏技术是一种利用电容板或者电阻板接收人体电流信号的技术。

将触控技术应用到自动售货机领域，可以有效地提高售货机的易用性和互动体验，可以为顾客带来更好的购买体验。

2. 人脸识别技术的实现。

人脸识别技术是指通过人脸特征的识别和比对，实现对个人身份的认证，可以对将要进行购物的人员进行身份验证或者防止不法行为，保护到场人员的财产安全，这种技术已被广泛应用于银行、机场、体育场馆等场所。

3. 物联网技术的实现。

物联网技术可以将自动售货机连接到互联网上，使得售货机之间产生联系，可以实现数据的共享和互换，使得自动售货机更加智能化。

4. 大数据技术的实现。

在自动售货机领域中，大数据技术可以根据售货机的销售数据，分析售货机销售的商品类型、销量以及荒废严重区域的具体情况等，为售货商提供数据分析的支持，协助售货商更好地管理售货机。

基于AI的自动售货机管理系统研究自动售货机作为新兴的零售渠道之一，其便捷与快速的购物体验受到越来越多的消费者青睐。

然而，自动售货机运营与管理仍然存在一些问题，例如：货物补货不及时、销售数据分析与管理不足等等。

为了解决这些问题，越来越多的自动售货机运营商开始使用基于AI的自动售货机管理系统。

一、AI的自动售货机管理系统是什么？AI的自动售货机管理系统是一种智能化的售货机管理解决方案，可以通过云平台、智能硬件设备与人工智能算法等技术手段，实现远程监控、自动补货、销售数据分析与管理等功能，以提高售货机的运营效率与管理水平。

二、AI的自动售货机管理系统的实现方式1.硬件设备智能硬件设备是AI的自动售货机管理系统的基础，包括：智能摄像头、传感器、电子秤、LED屏幕等，用来搜集售货机内部的运营数据和环境信息，再转化为有用的数据信息供AI算法处理。

2.云平台AI的自动售货机管理系统需要有云平台作为基础架构，完成设备管理、数据收集、模型训练与更新、远程控制等操作。

3.AI算法AI算法是AI的自动售货机管理系统的核心，它利用设备搜集到的数据信息进行建模和训练，根据不同的业务需求，包括：货物补货预测、降低库存成本、提高销售额等，为售货机提供更加智能的管理服务。

三、AI的自动售货机管理系统的应用场景与优势1.应用场景AI的自动售货机管理系统可以应用于各类自动售货机场景，包括机场、商场、写字楼等地，帮助售货机运营商提高销售额和用户体验。

2.优势（1）自动化管理：通过AI的自动售货机管理系统，售货机的货物补货可以根据消费者购买行为实现自动化，提高补货的准确性和效率。

（2）实时监控：通过AI的自动售货机管理系统，售货机可以进行实时监控和远程控制，方便售货机的日常管理。

（3）数据分析：通过AI的自动售货机管理系统，售货机的销售数据以及消费者购买行为可以进行数据分析，帮助运营商做出更加准确、科学的运营策略。

（4）提高用户体验：通过AI的自动售货机管理系统，售货机可以提供更加智能化的服务，例如人脸识别支付等，从而提高用户购物的便捷性和体验。

基于人工智能的自动售货机技术研究自动售货机是一种能够自动进行商品售卖和收款的设备，其便捷性和24小时经营的优势已经在市场上得到了广泛应用。

然而，在传统自动售货机的基础上，结合人工智能技术的自动售货机成为了一个新的研究方向。

本文将介绍基于人工智能的自动售货机技术研究的一些相关问题。

一、识别技术在传统自动售货机上，顾客需要通过按压按钮来选购商品，而基于人工智能的自动售货机可以通过人脸识别和图像处理技术来辨别顾客的身份和行为。

这种通过人脸识别技术来实现自动售货的模式在一些高度安全的场所得到广泛应用，如银行、监狱等等。

在该场景下，人脸识别技术结合了人工智能中的计算机视觉和神经网络，从而可以实现高精度的人脸验证和行为判定。

例如，如果一个陌生人试图使用这种自动售货机，该自动售货机将不会被开启。

此外，还有一种基于语音识别技术的自动售货机，可以通过顾客的语音来完成对商品的选择和购买，同时还可以通过机器学习技术来逐渐了解顾客的口味，从而对商品进行适当的调整和推荐。

二、智能推荐在传统自动售货机上，只能通过人工设置来实现商品推荐，其推荐的准确度和效果都无法得到保证。

而基于人工智能的自动售货机可以根据顾客的购买历史和行为特征来进行智能的商品推荐。

例如，如果顾客在过去购买了一件衣服，那么该自动售货机将会根据该顾客的历史来推荐相关的商品，例如裤子、鞋子等等，从而提高了商品推荐的准确性和顾客的满意度。

通过利用自然语言处理技术，这种自动售货机还可以将其推荐的商品描述得更加生动形象，从而增加顾客的体验感。

例如，当该自动售货机推荐一款新款手机时，它可以使用一种生动的方式来描述其新颖特性，从而吸引顾客的眼球。

三、智能库存管理在传统自动售货机上，库存管理通常是一个繁琐的工作，需要通过人工记录来完成。

而基于人工智能的自动售货机可以通过网络传感器、物联网技术和机器学习算法来实现智能化的库存管理。

该自动售货机可以实时监测商品的库存情况，并将其发送到云平台上。