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深度剖析:风口之上的无人商店和它背后的"黑科技"

发布时间:2017-07-12 20:00浏览次数:100Tags:芯智讯

一、未来已来,“无人商店”风起

(一)“无人商店”成为零售业新趋势,或迎发展红利期

随着人工智能、机器视觉等新兴技术的逐渐成熟,加上国内全球领先的移动支付态势,以无人零售为代表的新零售受到各大电商平台及知名品牌的关注。无人商店俨然已成为全球零售业的一种新趋势,阿里等传统零售业巨头开始尝试无人商店模式,一些中小型创业公司凭借其较业内领先的人工智能技术也崭露头角。继共享单车之后,无人商店有望成为下一个爆炸性新型业态。

iiMedia Research(艾媒咨询)数据显示,2017 年无人零售商店交易额预计达389.4 亿元,未来五年无人零售商店将会迎来发展红利期,2020年预计增长率可达 281.3%,至 2022年市场交易额将超 1.8万亿元。2017年中国无人零售商店用户规模仅有 600万,未来五年用户规模将大幅增长。至 2022年,用户规模可达 2.45亿人。从互联网及

电商巨头纷纷布局未来电商的趋势来看,无人零售商店理念的渗透会随店面覆盖率上升而逐渐深入用户群体,平台流量导流的情况下用户规模会呈现明显喷发趋势。

从经营角度来看,无人便利店能够减少人工成本,扩大应用场景,同时具备可规模化复制能力。从消费需求来看,无人便利店的消费习惯在 90后、00后体现的很明显,在 70后、80后的中产富裕阶层也体现的越来越明显。

(二)互联网巨头纷纷入局,多足鼎立之势渐成

互联网巨头向来作为市场风向标,从亚马逊的 Amazon Go到阿里的淘咖啡,无人商店风口将至。从2016年亚马逊推出 Amazon Go以后,便利蜂、罗森推出“无人化”便利店;TakeGo无人店 2017年 2月份在北京芝麻信用大会上亮相,它由深兰科技推出的快猫智能零售系统实现; 2017年 6月初,欧尚、大润发等大型超市相继开始尝试 BingBox 无人店模式。2017 年6 月25 日,在上海深兰科技联合蚂蚁金服,支付宝,英伟达等发布了三款TakeGo无人店技术,娃哈哈更与深兰科技则签订了 3年 10万台 Takego无人店协议。随后,乳业大佬伊利也计划在 2000多个社区内推广和深兰科技合作推出的无人便利微店。在 7月 8日-12日举办的 2017淘宝造物节上,免去排队、无需扫描、甚至不掏手机的线下快闪店——“淘咖啡”无人结算版,即将亮相。

1、Amazon Go:Just Walk Out

Amazon Go 是亚马逊推出的无人便利店,Amazon Go 颠覆了传统便利店、超市的运营模式,使用计算机视觉、深度学习以及传感器融合等技术,彻底跳过传统收银结帐的过程。2016年 12月 5日,亚马逊宣布推出革命性线下实体商店——Amazon Go。

Amazon Go 的购物流程较为简单:

1)消费者在进入Amazon Go 进行购物时首先需要一个亚马逊帐号,并在自己的智能手机上安装亚马逊的应用软件,用户打开Amazon Go App,刷一下二维码,即可进入商店。有些在入口处还会对顾客进行人脸识别,确认用户身份。

2)当消费者在货架前停留并选择商品时,摄像头会捕捉并记录顾客拿起或放下的商品,同时,置于货架上的摄像头会通过手势识别判断顾客是否将货物置于购物篮还是只是看看然后又放回原处。

比如:拿起一样东西,系统会自动记录物品及数量。

如果不要了,放回去就是了,系统会自动扣除

对于用户购物信息的统计,则是通过货架上的红外传感器、压力感应装置(确认哪些商品被取走)及荷载传感器(用于记录哪些商品被放回原处)。

3)用户所采购的商品数据会实时传输至Amazon Go商店的信息中枢,不会有任何延迟,顾客付账时直接离店就可,传感器会扫描并记录下消费者购买的商品,同时自动在消费者的账户上结算出相应的金额。

当你走出门后,商品就会自动被识别,并且完成结算,并在手机上显示详细清单。

直接出门就可以了,手机会自动显示你买了什么以及自动扣款。

人工智能、图像识别、手势识别、深度学习等最前沿最时髦的技术都在Amazon GO上得到了充分的体现,并且还是亚马逊极简的产品思路,相信看过Amazon Echo语音助手和Amazon Dash Button便利按钮两款产品的朋友都深有体会。

2、阿里淘咖啡:线下经营线上支付抢商机

淘咖啡是阿里实验室筹划已久的“无人零售计划”中的第一个应用场景,试图通过一体化的实体店无人结算解决方案,让消费者的每一个体验环节都足够快和平滑。同时,它将阿里巴巴电商板块的核心能力灌注到线下消费场景中,

赋予实体店和线上一样创造便捷高效体验、依靠数据进行智能化运营的能力,形成线上线下贯通的闭环。淘咖啡是一个占地达 200平方线下实体店,将集商品购物、餐饮于一身,可容纳用户达 50人以上,而实际容纳规模可随场地面积而增加。

消费者进入淘咖啡的整个购物过程大致分为三个步骤:

1)用户首次进店需打开“手机淘宝 app”,扫码获得电子入场码,同时签署数据使用、隐私保护声明、支付宝代扣协议等条款,顾客将手机放在认证闸机上方以通过验证即可开始购物。

▲ 淘咖啡 手机扫码入场

选好商品后,也不再需要掏出手机付款。顾客会通过“结算门”(阿里巴巴内部戏称为“剁手门”),它由两道门组成,第一道门负责感应顾客的离店需求,自动开启;第二道门用于结算,当这道门打开之后,顾客便已为商品买单,并收到支付宝的扣款通知。

▲ 淘咖啡离店扣费

2)餐饮区,顾客可通过语音点单,语音识别系统会迅速识别,并将信息陈列到面前的屏幕上。若回答“确认支付”,所选商品即自动下单,相应款项将同步从支付宝账户中扣除。

咖啡厅内顾客的影像会投影到一块公开的大屏上,每个人旁边都带有相应的取餐时间提示。

淘咖啡涉及的技术包括多摄像头与传感器结合、计算机视觉、人工智能、深度学习等方面,具体到场景中,入场生物识别等技术负责对顾客进行身份验证与淘宝ID的绑定;走进货架,拿起商品,除了生物识别之外,还会有数据追踪,用以记录货架的库存状态和消费者购物时的心情;“结算门”之间会有图像识别技术。

相比Amazon Go,淘咖啡把支付功能设计在了分拆到了离店时的“支付门”上,货架区则是用视频信息捕捉来优化运营,帮助结算。

在无人监督的环境下,如何约束消费者的不良购物行为?阿里巴巴的选择是,发现顾客有掩藏商品、或撕毁电子识别码的行为时,会制约该顾客下次进场。

3、缤果盒子(BingBox):新零售业的“超级网红”

欧尚、大润发相继在上海推出无人零售商店缤果盒子,缤果盒子成为零售业的“超级网红”。缤果盒子的定位是全球第一款真正意义上的可规模化复制的 24小时便利店,于2016年8月开始在广东中山地区启动项目测试,2017年 6月初落地上海、开启针对一线城市的大规模人流测试。缤果盒子主打是可规模化复制的 24小时无人值守便利店,定位是全新社区智能化项目,目的是为高端社区居民提供更高品质的生鲜及便利服务。十个多月的试运营期间,缤果盒子的客流量在数万人次,用户复购率接近 80%。

缤果盒子的购物流程:首先顾客进入商店需要扫描二维码,目前只支持微信扫描,暂不支持支付宝,如果微信没有实名认证,同样无法进入。用户在商店内选好商品后,需将商品整齐放置于收银台检测区,然后,检测台边上的显示屏会自动显示一个收费二维码,用户可以利用微信或者支付宝扫描二维码即可完成付账,然后离店即可。

缤果盒子主要采用 RFID技术和人脸识别技术等。店内商品包装上皆贴有RFID标签,内置的全视角视频监控,可有效震慑顾客在店内的作弊行为(比如破坏商品、撕毁 RFID标签等),当然,一旦出现作弊行为,系统会自动报警,相关人员会及时赶到现场处理。缤果盒子目前已累计申请 16项全球首创的专利,拥有动作识别防盗系统、自动结算系统、动态货架、人脸识别等多项技术优势,在提高效率的同时保障安全,缤果盒子在安全运营的半年内,始终保持 0偷盗的记录。

国内无人商店的序幕刚刚开启,便逐步形成多足鼎立状态。TakeGo无人店F5未来商店处于快速布店阶段;便利蜂手握 3亿美元融资,已在中关村开了 5家店;快猫 QuiXmart的亮点在于扫手支付 facepa;小 e微店主打“上班族”,渠道策略清晰。除以上品牌,还有 Eatbox怡食盒子、罗森便利店、7-Eleven等在持续追赶,连锁巨头沃尔玛在 6月初推出了自助杂货售卖亭,而北京居然之家也将于 2017年 7月开出无人便利店 EAT BOX,寻求在渠道占领方面的先发优势。

二、站在投资风口,资本市场浪涌

自亚马逊 Amazon Go开张以来,无人零售商店逐渐成为创业者和资本追逐的新风口。2017年4月,国内智能零售的领导企业——深兰科技(上海)有限公司完成首轮数千万元天使轮融资,由 DNA基金领投,国内 A股制造业龙头企业徐工集团的蓝海基金跟投。目前已经得到包括伊利集团、来伊份、中民投、金茂集团、日本田三、澳洲 Goodhousekeeping 连锁等企业订单,订单金额已逾2 亿元,产品也将在进入日本、澳大利亚、新西兰和美国市场,为扩大市场占有率。由华兴资本作为 FA,启动第二轮融资,目标募集 6000万,目前跟投和领投方已超 2位数。

2017 年6 月28 日,创新工场宣布完成对F5 未来商店的3000 万元A+轮融,这是一家依托自主研发的机械臂和后台管理系统来构建 24小时无人值守便利店。此前,F5曾获得创大资本 200万元的天使轮融资,以及 TCL创投的1000万元Pre-A轮融资。F5商店目前提供三种购买方式,一种是通过移动端下单,到临近的F5门店取货;第二

种是通过店内的自助终端下单,机器出货后取货;第三种是通过店内的商品墙扫码下单,机器出货后取货。三种购买方式均由用户自助完成。

2017 年7 月1 日,无人便利店企业缤果盒子也宣布已完成A 轮融资,金额超1 亿元。该轮融资由GGV 纪源资本领投,启明创投、源码资本、银泰资本等机构共同参与投资。缤果盒子已做好了大规模量产的准备,预计一年内可完成5,000个网点的铺设。

资本的涌入预示着无人便利店正在成为继共享单车后下一个爆炸性新型业态。中国百货商业协会自助售货行业分会内部分析材料显示,2017年中国无人店行业将迎来一个起始年。

三、机器视觉(人脸识别)、语言识别、RFID标签等新兴技术支撑“无人商店”落地

目前国内市场上常见的无人店有两类,一类是机器视觉技术无人店,一类是 RFID技术无人店,还有部分自动售货机组合。Amazon Go、淘咖啡及take go可划为第一类,三者用的都是目前大热的前沿技术,比如机器视觉、深度学习算法、传感器融合技术、卷积神经网络、生物识别等。第二类则主要是指缤果盒子、7-11、罗森日本无人店,这几家主要利用了 RFID标签技术,RFID在对货物的识别与防盗上更具优势。

1)机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支。简单说来,机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分 CMOS和 CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,得到被摄目标的形态信息,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

目前一些无人店使用机器视觉完全可以支持识别顾客拿走或者放回商品的动作,再利用生物识别(如人脸识别),生物支付(如指纹支付)等技术淘汰掉原来店员的监控和收银等重复动作,大大提高效率,增加了店主利润。了解到视觉识别技术的难点在于独特的算法,目前比较成熟的公司除了基础的算法外,还辅助引入了其他黑科技,不仅关注商品本身,同时也对其他关联信息进行分析,如对消费者正购买的动作予以关注,同步进行体态计算,很大程度提升了识别的精准度。

产业链方面:

由于机器视觉需要用到摄像头,所以自然也离不开摄像头产业链的关键企业。

CCD厂商,主要还是索尼柯达等,不过主要用于工业市场。CMOS厂商除了索尼、三星、Omnivision、佳能等大厂之外,国内也有格科微、思比科、奇景等厂商。

工业相机厂商方面,在国内比较有影响力的国外厂商有瑞士堡盟Baumer、德国Basler、德国AVT、德国映美精ImageSource、加拿大PointGrey、日本东芝Teli等。国内厂商有大恒、方诚、华用、维视、度申等。

镜头厂商:远心镜头(主要是为纠正传统工业镜头视差而设计,它可以在一定的物距范围内,使得到的图像放大倍率不会变化,这对被测物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。远心镜头由于其特有的平行光路设计一直为对镜头畸变要求很高的机器视觉应用场合所青睐)主要是日本VST和意大利Opto相对知名,FA镜头主要是日本VST、日本理光(Pentax被理光收购了)、日本Computar、日本Fujinon、日本KOWA、德国Schneider等等。国内也涌现了不少的出色的镜头厂商,比如舜宇。

摄像头模组厂商方面:国内则有很多的厂商,比如舜宇、欧菲光、邱太、信利等众多厂商。不过这些厂商目前的产品主要还是针对智能手机等相关领域。在针对机器视觉(人脸识别)方面,英特尔的Realsense 3D模组以及奥比中光的3D摄像头模组则相对更为突出。

视觉处理芯片厂商:国外比较知名的有Movidius、Mobileye(两家都已被英特尔收购),国内的全志科技(比如其V系列芯片)、瑞芯微(比如其新推出的RK1608)、君正(比如其T系列芯片)、盈方微(比如其C系列和Q系列芯片)等厂商也均有涉及。

机器视觉算法厂商(也可以看做是人工智能厂商):目前国内比较知名的有旷视科技(Face++)、格灵深瞳、云从科技、商汤科技等。另外,其实上面很多做芯片、模组甚至一些终端品牌厂商也都有涉及,比如在安防领域比较知名的海康威视、大华等等。

2)RFID 是无线射频识别技术的缩写,是一种非接触式的自动识别技术。可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID技术最早起源于英国,应用于第二次世界大战中辨别敌我飞机身份,20世纪 60年代开始商用。RFID技术是一种自动识别技术,后被广泛应用于身份证件、门禁控制、供应链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制、资产管理等方面。在 Walmart、Metro等零售业企业应用该技术后,RFID技术的发展进入了黄金时代。

基于 RFID技术的无人店目前主要有以下三种模式,按使用流程来分主要分成:预识别(身份)模式、免识别(身份)模式和全开放模式。

预识别(身份)模式是指用户在打开智能商品柜或无人店大门时需先进行身份识别后方可进行商品购物的。如欧尚引入的无人店,首先需扫描二维码(身份认证)后方可进入,即属于一种典型的预识别(身份)应用,如不能完成识别,则消费者无法进行购物动作! (商品均配有 RFID标签,并形成相应电子账单)

免识别(身份)模式是指用户无需进行身份识别即可进行商品购物。一般此类无人店都会设有门禁系统,消费者通过物理开关可以直接进入店内,在消费者进入后,门禁自动锁死,消费者在购物完成且支付成功后,门禁方可重新开启。 (商品均配有 RFID标签,并形成相应电子账单)

全开放模式是指用户可自由出入店内,并可自由选择商品,商品带有RFID及二维码支付标签,消费者在选择商品并扫码完成支付后即可出店。但如未完成支付而出店时,门禁系统会自动检测并报警。全开放模式的优点在于,可以解决多点购物结算问题,同时门店改造相对可控。该模式如加以配备少量服务人员并结合前两种模式的应用设备组合的话,则特别适合便利店、超市形成有人、无人结合应用的新模式。

目前RFID芯片厂商主要有:国外的NXP(恩智浦)、Impinj(英频杰)、Alien(意联)、富士通等;国内有上海复旦微电子、深圳远望谷等等。

3)除了机器视觉和RFID这两大类技术之外,语音识别也是目前一些无人零售店有用到的技术。而在这块,国内的科大讯飞、思必驰、云知声等厂商也都做的不错。另外阿里在这块也有布局,比如其近期发布的天猫精灵所采用的自然语言处理以及声纹识别技术均由其自己的人工智能实验室研发。

编辑:芯智讯-浪客剑

注:本文约60%内容源自华创证券研报;关于相关产业链介绍方面,相关厂商只是例举,并非盘点,所以对于未提及的主要厂商在此表示抱歉。另外如果有错误的地方,希望能够通过评论指正。谢谢!

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