Automatisierung der Planogramm-Compliance in Einzelhandelsgeschäften
Dieser Artikel behandelt ein eingebettetes System für effektive Planogramm-Konformität in Geschäften.
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Inhaltsverzeichnis
- Die Herausforderung der Planogramm-Konformitätskontrolle
- Das vorgeschlagene eingebaute System
- Bildaufnahme und Übertragung
- Objekterkennung
- Kontrolle der Planogramm-Konformität
- Energiemanagement
- Testen des Systems
- Leistung der Objekterkennung
- Ergebnisse zur Planogramm-Konformität
- Timing und Energieverbrauch
- Fazit
- Originalquelle
Intelligente Einzelhandelsgeschäfte werden in unserem Alltag immer wichtiger. Diese Läden nutzen verschiedene Technologien, um das Einkaufen einfacher und effizienter zu gestalten. Ein entscheidender Aspekt beim Betrieb eines Einzelhandelsgeschäfts ist, sicherzustellen, dass die Produkte richtig im Regal platziert sind. Hier kommen Planogramme ins Spiel. Ein Planogramm ist eine visuelle Anleitung, die zeigt, wie Produkte im Regal angeordnet werden sollten. Die richtigen Produkte am richtigen Ort zu haben, ist essenziell für den Verkauf und die Kundenzufriedenheit. Wenn Produkte nicht an ihren korrekten Stellen sind, kann das zu Verwirrung bei den Käufern führen und zu verlorenen Verkäufen für den Laden.
Traditionell waren die Mitarbeiter dafür verantwortlich, zu überprüfen, ob die Regale mit dem Planogramm übereinstimmten. Allerdings hat diese Methode viele Probleme. Sie kann zeitaufwendig und fehleranfällig sein. Um diese Probleme zu beheben, wird Technologie in den Einzelhandel eingeführt, um diesen Prozess zu automatisieren.
Die Herausforderung der Planogramm-Konformitätskontrolle
Die Einhaltung des Planogramms ist für Einzelhändler entscheidend. Wenn Regale nicht gemäss dem Planogramm eingerichtet sind, kann das negative Auswirkungen auf den Verkauf und das Kundenerlebnis haben. Studien haben gezeigt, dass Geschäfte in der Regel nur etwa 70 % Konformität erreichen, und ein ordentlicher Reset kann den Umsatz in kurzer Zeit erheblich steigern. Um dieses Problem effektiv zu lösen, können fortschrittliche Technologien wie Computer Vision und maschinelles Lernen genutzt werden.
Kameras und Sensoren zur Überwachung der Regale können Einzelhändlern helfen zu gewährleisten, dass die Produkte am richtigen Platz sind. Viele bestehende Methoden erfordern jedoch entweder teure Geräte oder beinhalten arbeitsintensive Prozesse. Hier kann ein eingebettetes System zur Kontrolle der Planogramm-Konformität eine Lösung bieten.
Das vorgeschlagene eingebaute System
In diesem Artikel sprechen wir über ein neues System, das entwickelt wurde, um automatisch die Konformität mit dem Planogramm zu überprüfen und aufrechtzuerhalten. Unser System besteht aus mehreren wichtigen Komponenten, die zusammenarbeiten, um dieses Ziel zu erreichen.
Bildaufnahme und Übertragung
Der erste Teil unseres Systems erfasst Bilder der Regale. Wir verwenden eine kleine Kamera, die Bilder aufnehmen und sie zur Verarbeitung an einen Computer senden kann. Diese Kamera ist kostengünstig, stromsparend und effizient, was sie für Einzelhandelsumgebungen geeignet macht.
Die Kamera erfasst die Regalbilder in festgelegten Intervallen und sendet nur neue Bilder, wenn sie eine signifikante Änderung im Vergleich zum vorherigen Bild erkennt. Diese clevere Aufnahmemethode hilft, Energie zu sparen und stellt sicher, dass nur wichtige Daten verarbeitet werden.
Objekterkennung
Sobald die Bilder erfasst sind, ist der nächste Schritt, die Produkte im Regal zu identifizieren. Für diese Aufgabe nutzen wir fortschrittliche Techniken namens Objekterkennung und Deep Learning. Einfach gesagt bedeutet das, dass unser System „sehen“ kann, welche Produkte im Regal sind, und bestimmen kann, ob sie am richtigen Platz sind.
Um dies zu erreichen, verwenden wir einen leistungsstarken Computer, der die Bilder verarbeitet. Dieser Computer analysiert die erfassten Bilder und identifiziert die Produkte anhand ihrer Formen und Farben. Dieser Schritt ist entscheidend, da die genaue Erkennung von Produkten wichtig ist, um die Konformität mit dem Planogramm sicherzustellen.
Kontrolle der Planogramm-Konformität
Nachdem die Produkte erkannt wurden, prüft das System, ob sie mit dem Planogramm übereinstimmen. Wenn einige Produkte fehlen oder fehlplatziert sind, identifiziert das System diese Abweichungen. Dieser Prozess hilft den Mitarbeitern im Geschäft, schnell zu verstehen, was behoben werden muss.
Die Kontrolle der Planogramm-Konformität funktioniert, indem die erkannten Produkte sortiert und mit dem Referenzplanogramm verglichen werden. Wenn einige Produkte nicht an der richtigen Position sind, erstellt das System einen Bericht, der angibt, was angepasst werden muss.
Energiemanagement
Eine Herausforderung bei der Nutzung elektronischer Systeme ist sicherzustellen, dass sie genügend Energie haben. Unser eingebautes System zur Kontrolle der Planogramm-Konformität ist so konzipiert, dass es über längere Zeiträume mit Batteriebetrieb läuft. Um die Akkulaufzeit zu verlängern, haben wir Methoden zur Energiegewinnung integriert, darunter Solarenergie und Energieerzeugung durch Funkfrequenzen.
Das Modul zur Energiegewinnung aus Sonnenlicht nutzt Sonnenlicht oder Innenbeleuchtung, um die Batterien aufzuladen, während das System zur Energieerzeugung aus Funkfrequenzen Energie aus drahtlosen Signalen erfasst. Dieser doppelte Ansatz zur Energieversorgung ermöglicht es unserem System, über längere Zeiträume zu arbeiten, selbst in Umgebungen, in denen traditionelle Stromquellen möglicherweise nicht verfügbar sind.
Testen des Systems
Damit unser eingebautes System zur Kontrolle der Planogramm-Konformität effektiv ist, haben wir es mit zwei verschiedenen Datensätzen getestet. Ziel war es, zu bewerten, wie gut das System unter realen Bedingungen funktioniert. Wir haben während der Tests zwei Hauptaspekte betrachtet: die Leistung der Objekterkennung und die Ergebnisse der Planogramm-Konformität.
Leistung der Objekterkennung
In unseren Tests zeigte die Komponente zur Objekterkennung unseres Systems beeindruckende Ergebnisse. Das System konnte Produkte genau identifizieren und erzielte hohe Werte für Präzision und Rückruf. Das bedeutet, dass unser System nicht nur die meisten Produkte im Regal fand, sondern auch falsche Erkennungen von nicht vorhandenen Artikeln vermieden hat.
Die Leistung variierte leicht zwischen verschiedenen Datensätzen, aber insgesamt zeigten die Ergebnisse die Effektivität unseres Ansatzes. Der Einsatz moderner Deep-Learning-Techniken zur Objekterkennung verbesserte die Genauigkeit erheblich im Vergleich zu traditionellen Methoden.
Ergebnisse zur Planogramm-Konformität
Nachdem die Objekterkennung abgeschlossen war, bewerteten wir die Kontrolle der Planogramm-Konformität. Dieser Schritt bestand darin, die erkannten Produkte mit den erwarteten Platzierungen im Planogramm zu vergleichen. Unser System konnte Abweichungen wie fehlende Produkte oder Artikel, die an der falschen Position waren, erfolgreich hervorheben.
Die Ergebnisse aus den Tests zur Planogramm-Konformität waren ebenfalls ermutigend. Das System identifizierte erfolgreich die Konformitätslevels, sodass schnelle Anpassungen im Geschäft vorgenommen werden konnten. Diese Fähigkeit kann die Effizienz der Einzelhandelsabläufe erheblich beeinflussen und dazu beitragen, die richtige Produktplatzierung aufrechtzuerhalten.
Timing und Energieverbrauch
Ein wichtiger Aspekt unseres eingebauten Systems ist die Timing-Leistung. Wir haben gemessen, wie lange es dauert, bis verschiedene Komponenten ihre Aufgaben abgeschlossen haben. Die Geschwindigkeit der Bildaufnahme und -verarbeitung beeinflusst, wie schnell das Geschäft auf erkannte Probleme reagieren kann.
In unseren Tests dauerte der Prozess der Bildaufnahme einige Sekunden, während die Verarbeitung der Bilder zur Objekterkennung ebenfalls relativ schnell abgeschlossen war. Insgesamt wurde das System so konzipiert, dass es effizient arbeitet, Verzögerungen minimiert und den Arbeitsablauf für die Mitarbeiter im Geschäft optimiert.
Der Energieverbrauch ist ein weiterer kritischer Faktor im Design unseres Systems. Durch die Verwendung von energieeffizienten Komponenten und Methoden zur Energiegewinnung konnte unser System eine lange Betriebsdauer aufrechterhalten. Wir schätzten, dass das gesamte System mehrere Monate nur mit Batterien betrieben werden könnte, und diese Zeit könnte mit unseren Modulen zur Energiegewinnung noch weiter verlängert werden.
Fazit
Die Entwicklung eines eingebetteten Systems zur Kontrolle der Planogramm-Konformität stellt einen bedeutenden Fortschritt für den Einzelhandel dar. Durch den Einsatz moderner Technologien wie Computer Vision und Deep Learning können wir den Prozess der Überwachung der Produktplatzierungen in den Regalen automatisieren.
Unser System verbessert nicht nur die Genauigkeit und Effizienz der Kontrollen der Planogramm-Konformität, sondern reduziert auch den arbeitsintensiven Charakter dieser Aufgabe. Dadurch können die Mitarbeiter im Geschäft sich auf andere wichtige Bereiche ihrer Arbeit konzentrieren, während sie wissen, dass das System kontinuierlich die Konformität überwacht.
Mit der Integration von Methoden zur Energiegewinnung zeigt unser System sein Potenzial für den langfristigen Einsatz in Einzelhandelsumgebungen und stellt sicher, dass es unabhängig von regelmässigen Stromunterbrechungen betrieben werden kann.
Während Einzelhändler nach Möglichkeiten suchen, das Kundenerlebnis zu verbessern und den Umsatz zu steigern, bieten Lösungen wie unser eingebettetes System zur Kontrolle der Planogramm-Konformität wertvolle Werkzeuge, um ihre Ziele zu erreichen. Zukünftige Entwicklungen könnten darin bestehen, maschinelles Lernen zu nutzen, um die Genauigkeit der Vorschläge zur Produktplatzierung weiter zu verbessern und den intelligenten Einzelhandel noch effektiver zu machen.
Titel: Embedded Planogram Compliance Control System
Zusammenfassung: The retail sector presents several open and challenging problems that could benefit from advanced pattern recognition and computer vision techniques. One such critical challenge is planogram compliance control. In this study, we propose a complete embedded system to tackle this issue. Our system consists of four key components as image acquisition and transfer via stand-alone embedded camera module, object detection via computer vision and deep learning methods working on single board computers, planogram compliance control method again working on single board computers, and energy harvesting and power management block to accompany the embedded camera modules. The image acquisition and transfer block is implemented on the ESP-EYE camera module. The object detection block is based on YOLOv5 as the deep learning method and local feature extraction. We implement these methods on Raspberry Pi 4, NVIDIA Jetson Orin Nano, and NVIDIA Jetson AGX Orin as single board computers. The planogram compliance control block utilizes sequence alignment through a modified Needleman-Wunsch algorithm. This block is also working along with the object detection block on the same single board computers. The energy harvesting and power management block consists of solar and RF energy harvesting modules with suitable battery pack for operation. We tested the proposed embedded planogram compliance control system on two different datasets to provide valuable insights on its strengths and weaknesses. The results show that our method achieves F1 scores of 0.997 and 1.0 in object detection and planogram compliance control blocks, respectively. Furthermore, we calculated that the complete embedded system can work in stand-alone form up to two years based on battery. This duration can be further extended with the integration of the proposed solar and RF energy harvesting options.
Autoren: M. Erkin Yücel, Serkan Topaloğlu, Cem Ünsalan
Letzte Aktualisierung: 2024-01-12 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2401.06690
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.06690
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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