矩视科技无人零售柜视觉AIoT解决方案，是通过视觉AIoT技术在商品销售末端的无人售货柜、陈列冷柜等场景的应用，让品牌商和运营商可以直接、实时地获取商品销售末端环节的多维度数据，从而为品牌商洞察消费者、定义产品、产品生产、物流仓储、品牌宣传、市场拓展等业务决策提供精准、丰富的定量数据要素，为运营商降低运营成本、提升运营效率、增加利润提供更智能、更高效、性价比更高的解决方案。
一、行业背景
计算机视觉技术之于数智时代（数字化+智能化），犹如眼睛之于人类，因此日渐融入到我们的生活中，在各行各行得到广泛应用，也逐渐应用于零售行业领域很多应用场景，比如无人超市、无人便利店、无人售货机、智能冷柜等。
基于视觉识别技术的无人售货柜，相比于传统的机械式售货机（比如，弹簧螺旋道式、履带货道式、蛇形货道式、多门格子柜式、机械臂寻址式），具有商品可随意摆放、补货简单高效、柜内空间有效利用率更高、可售商品数量和SKU更多、部件故障更少、寿命更长、性价比更高等诸多优点。
基于视觉识别技术的无人售货柜，相比基于重力检测的无人售货柜，具有识别准确度高、可选商品种类多、使用周期长等特点；相比RFID识别的无人售货柜，具有免核对投放，商品即放即用，无需标签对应商品，大大节约人力成本与运营成本。
无人售货柜封闭和开放环境都可投放，24小时营业，方便快捷，可应用于办公室、工厂、社区、医院、学校、公园、商圈、机场/高铁站等地。
二、无人零售柜应用视觉图像技术的痛点
矩视科技2019年初正式进军零售行业，针对无人零售柜方案推出一系列视觉AIoT产品，先后服务越来越多的无人零售柜解决方案商，因此深刻洞悉无人零售柜应用视觉图像技术的痛点。
如下这些痛点，是大部分无人零售柜解决方案商基本都会遇到的：
痛点1：环境光线复杂而造成图像质量差
零售柜内环境光线复杂，同时会有补光灯、阳光、商品杂散光等光源，以及材质特殊等不利于清晰成像的客观因素，会导致商品成像质量差；
成像质量差会严重影响商品识别结果，导致识别出错、无法识别商品等问题；
痛点2：部件之间容易出现兼容性问题而导致系统稳定性差
无人零售柜需要同时采集多路视频码流，获取不同拍摄位置角度的图像数据，实时获取各路摄像头视频码流或图片，再通过4G网络传输至云平台，这个过程中大量视频数据的处理和传输，对系统各模块底层之间的兼容性、稳定性要求很高；
市面上无人零售柜所用大部分产品是面向互联网、物联网系统开发的非视频数据开发的，并不是针对会消耗大量处理性能、网络传输的视频数据业务研发的，所以容易出现兼容性问题而导致系统稳定性差；
痛点3：USB摄像头传输不稳定、容易掉线重启而导致丢视频、丢单
痛点4：低温环境下镜头起雾
无人零售柜作为商品存储设备，部分需具备低温存储功能；实际应用中，低温则会导致镜头起雾而成像不清晰，造成商品识别不出或识别错误；
同时，低温会导致水汽凝结在摄像机电路板上而损坏等问题；
痛点5：摄像机和工控机之间对接适配的兼容性容易出问题
现实中的实际情况是，这些硬件厂商由于主观上的积极性、客观上的配合难度，往往难以快速地、有效地协同配合而解决问题；
痛点6：对系统持续、稳定运行的要求非常高，对业务中断几乎是零容忍
痛点7：开源性架构的安卓系统冗余大、集成度低、成本难以降下来
安卓系统作为面向泛物联网各个细分行业普遍使用的开源系统，为了既满足各行业需求、又追求标准化而实现规模经济效应，就只能做成功能大而全、系统性能开销大、系统模块众多、系统冗余性大的系统，这就必然导致成本高企而难以降下来。
三、矩视科技无人零售柜视觉AIoT解决方案
矩视科技核心研发团队基于之前在业界顶尖安防公司多年积累沉淀之经验，秉持战略聚焦原则、选择最能发挥团队能力的智慧零售细分行业，贴近客户应用场景、以助力客户降本增效为责任，围绕无人零售柜推出产品系列化越来越全、系统架构越来越有行业针对性的视觉AIoT解决方案解决方案。
（一）自研全系列无人零售柜专用摄像机
矩视科技核心研发团队在业界顶尖安防公司多年积累沉淀之经验，深度适配无人零售视觉柜业务场景，推出一系列的无人零售柜专用摄像机，款型越来越丰富：
按图像分辨率，分为：720P摄像机、1080P摄像机、400万像素摄像机；
按数据接口类型，分为：IP网络摄像机、USB摄像机、485接口摄像机；
按ISP图像参数，分为：适用于动态识别视觉柜的动态识别摄像机，又有适用于静态识别视觉柜的静态识别摄像机；
按是否内嵌AI算法，分为：AI摄像机、通用摄像机；
按安装位置，分为：安装在零售柜外部、无须具备除雾能力的金属外壳摄像机，安装在零售柜内部、内置加热模组、支持快速除雾的塑胶外壳除雾摄像机。
矩视科技的无人零售柜专用摄像机系列产品，具有如下表中所列的亮点、优势：
特性
特性描述
自研遮挡检测算法，遮挡行为立即报警
通过摄像机上的图像传感器、基于神经网络的深度学习技术而实现：当有人试图用手或者其它遮挡物靠近摄像机时，摄像机会立即上传遮挡信号给售货柜SaaS后台，后台就可以联动售货柜系统进行异常报警处理
自研开关门检测算法，门锁异常也不怕
基于神经网络的深入学习算法，通过视觉AI算法自动识别货柜门是否打开、避免物理信号错误而导致货损事件，从而实现对货柜门开关准确性的双重保障
RTSP取流重连技术：视频数据不丢、视频播放不花屏
基于RTSP协议专门开发了RTSP取流重连技术，使得IP摄像机的视频在传输过程中可以缓存2s~3s，待网络链路恢复后再继续上传视频，如此后台就可以得到完整的视频、不会因为丢失视频片段而发生订单处理异常
快速接入SDK：1天接入、1周出货，轻松驾驭IP摄像机
提供稳定的取流SDK，通过底层的缓冲区处理机制，降低摄像机普遍存在、难以完全避免的低概率花屏问题；此SDK适用于安卓7.0以上系统，并且提供SDK的demo和demo源码，方便客户实现摄像机取流端快速对接，并提供在线升级、在线修改分辨率和码率等接口
专利ISP技术
采用自研专利ISP图像优化算法和3D降噪算法，可快速自适应光线变化，且清晰度高、噪点小、图像稳定
售货柜场景AI识别优化
针对售货柜场景，采用高清传感器与深入优化的ISP算法，改善户外使用时前景背景光线差异过大、商品包装反光、杂散光等成像问题，同时针对性优化商品拖影、开关门光线快速变化等问题
H.264编码
支持H.264图像编码，在同等图像质量的条件下，H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上，同时，图像质量更高、容错能力更强、网络适应性更好
4G传输优化
针对无人售货柜的4G传输场景，优化了编码效率，提高了4G传输适应性
针对低温冷柜场景定制化方案
定制化大角度耐高温镜头、独特镜头防雾处理、特殊结构设计镜头、自有除雾算法和温控、IP65防水级别密封设计、传感器结构误差小于0.01mm，如此多种举措共同确保产品在冷柜中低温条件下的适用性，提升产品可靠性
便于售后维护
支持远程升级、重启相机（摄像机搭配系统时，OTA功能需要系统来保证）
（二）嵌入式系统4G摄像工控机：行业独家创新产品
大部分IoT行业从业者，大都对开源性架构的安卓系统有系统冗余大、集成度低、成本难以降下来的印象。为什么会这样呢？因为安卓系统作为面向泛物联网各个细分行业普遍使用的开源系统，为了既满足各行业需求、又追求标准化而实现规模经济效应，就只能做成功能大而全、系统性能开销大、系统模块众多、系统冗余性大的系统，这就必然导致成本高企而难以降下来。
一般意义上来说，一套智能化系统的组成部分越少、构成越简单、耦合度越低，则其稳定性、可靠性越好，性价比往往也越高。因此，在7*24工业级应用场景，嵌入式系统比安卓开源系统更优。
通用安卓系统
嵌入式专用系统
功能大、全而杂，模组相对独立，无法end-to-end解决痛点
聚焦零售行业，end-to-end解决视觉痛点
适合粗犷发展
精细化管理
集成度低、供应链宽、成本控制难
集成度高、供应链窄、供应风险低
分立模组，总线接入多
集成一体化，外围单一，内部统一
基于上述出发点，矩视科技团队面向无人零售柜场景推出了行业独家创新产品：嵌入式系统4G摄像工控机。
本产品有如下特点、优势：
本产品集动态视频采集、4G无线通信、UPS电源管理和门锁驱动等功能于一体；
产品形态高度集成一体化，具有体积小，结构美观、操作简单、安装方便等优点，针对无人售货柜的运维场景，可帮助方案商快速解决问题，减少设备故障点，有效定位问题，节省运维成本；
本产品能够简单、快速、高效、稳定地构建起无人智能柜解决方案，只需外接一个电磁锁和一路辐摄像头即可完成一套单门柜售货机的视觉解决方案，可有效降低无人智能柜的研发成本和运维成本；
主控板系统基于深度优化的稳定版Linux操作系统，运行更稳定，数据更安全；
对AI零售柜视频业务进行编码级深度优化、视频数据处理响应速度大大加快、带宽占用更低；
（三）安卓系统工控机：4G网络性能优异的高通芯片方案
本产品搭配矩视自研动态IP摄像机，可快速开发一整套无人零售柜解决方案，设备调试更便捷、连接更稳定：
可用于搭建纯视觉支付柜解决方案，设备支持最多连接4路网络摄像机和2路电磁锁，可灵活应用于单门、双门的视觉支付柜；
在搭建纯视觉支付柜方案的基础上，同时还支持外接一路刷脸支付面板，可快速搭建一套视觉刷脸支付柜方案。
主控软件支持对电磁锁进行单独掉电控制，支撑电磁锁的在线检测；
主控软件支持对4路DC12V电源输出接口进行单独掉电控制；
硬件预留RS485、RS232、GPIO等接口，支持门检测传感器和温控器的接入；
支持HDMI/LVDS最大1080P@60fps显示；
丰富的对外接口，百兆RJ45网口，DC12V输出电源接口、USB接口、RS485和RS232串口、满足各种应用场合的接口扩展需求；
支持两种SIM卡卡槽，双卡单待，支持SIM卡热插拔功能；
4GCAT4无线网络；
内置备用电池，突发断电时可维持应急响应，电池支持最大待机时长10min。
（四）锁控一体摄像机
无人零售视觉柜的行业统计表明：视觉柜系统相当大的一个痛点在视频处理上，包括第三方交换机的采用导致数据传输兼容性存在巨大风险，具体表现在丢视频、视频录像损坏与不完整等，最终导致后台算法及人工均无法确认而产生货损。
那么，如何能更好的集成视频处理与锁控，且保持主控的灵活可扩展性？
基于对上述问题的思考，矩视科技团队面向无人零售柜场景推出了锁控一体摄像机，这同样是一款行业独家创新产品。
本产品集动态视频采集、门锁驱动控制和UPS电源管理等功能于一体，搭配刷脸支付面板机或主控可形成一整套无人智能售卖柜的硬件解决方案。
搭建纯视觉柜方案时，只需将安卓主控与锁控一体机对接，锁控一体机可直接连接并控制多路摄像机和电磁锁，可快速搭建纯视觉售货机方案，本方案适用的主控，性能只需大于等于RK3128即可，一般公版设计均符合基本要求，无需定制主控。
若刷脸支付面板自带主控，只需搭配锁控一体机，便可快速搭建一整套视觉加刷脸支付的无人售货机方案。目前，已适配马里奥刷脸面板等多款设备。
（五）无人零售柜视觉AIoT硬件套件方案
为了解决上述常见且难以避免的问题，矩视科技特推出无人零售AI柜硬件套件，包括安卓工控机或嵌入式4G摄像工控机、网络摄像机，把无人零售AI柜的核心硬件提前对接集成好，让客户拿到可以直接使用，且在系统产生问题时由矩视科技一家硬件厂商协同配合即可，从而大大缩短客户无人零售AI柜解决方案上线周期、大大提高售后问题解决效率。
四、综述
矩视科技是业界唯一一家同时具备视觉AIoT智能硬件产品、嵌入式工控机、安卓系统工控机、视觉AI算法软件的研发能力，且又聚焦零售细分行业而深度耕耘、持续发展的公司。
矩视科技具备ISP图像处理、视频编解码处理、视频边云协同计算、视觉AI算法、跨平台软硬件研发、并行计算优化等视觉AIoT全栈技术能力。
因此，矩视科技有信心在公司所聚焦的零售等细分行业建立起先发经验优势、差异化竞争力壁垒而站稳脚跟、长期耕耘，为细分行业赋能、助力客户成功，从而成为视觉AIoT行业的“隐形冠军”、头部玩家！
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