在自動售貨機行業(yè)掀起數(shù)據(jù)革命英特爾和 ADLINK Technology 使用物聯(lián)網(wǎng)技術幫助自動售貨機運營商降低運營成本, 提高銷售收入。

要點綜述

當前,在創(chuàng)新科技的推動下,自動售貨機行業(yè)正在經(jīng)歷一次巨變,從僅提供小吃的機器,轉變?yōu)橐粋€新的零售點。智能自動售貨機遍布許多公共場所及工廠,銷售不同類型的商品和服務,甚至包括計算機配件、金條、門票和辦公耗材等。隨著其功能的不斷完善,它們還可以提供基于時間和位置的銷售、庫存和客戶偏好相關數(shù)據(jù)。

但對于自動售貨機運營商而言,其最核心的需求還在于實現(xiàn)更高的盈利能力,而這將依賴于更高的銷售收入和更低的運營成本。為了解決這些優(yōu)先事項,英特爾和 ADLINK Technologies 聯(lián)手推出了基于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的產品與服務(物聯(lián)網(wǎng)是從工業(yè)傳感器到計步器在內的幾十億聯(lián)網(wǎng)設備的泛指)。本文詳細介紹了一款自動售貨機管理和數(shù)據(jù)分析解決方案,它能夠將一組售貨機連接到基于云的工具,幫助運營商生成更多收入,同時顯著減少維護工作。

主要業(yè)務目標

使用大數(shù)據(jù)和遠程管理工具提高自動售貨機盈利能力,降低運行一組售貨機的成本,同時生成更多收入。

業(yè)務挑戰(zhàn)

自動售貨機運營商在維護、修理和升級自動售貨機方面一直面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),包括高昂的費用和諸多不便等,并缺少集中的管理系統(tǒng)來執(zhí)行這些功能。由于經(jīng)常需要進行現(xiàn)場檢修以開展軟件升級、故障排除和維修工作,因此維護和支持成本一直居高不下。此外,當自動售貨機出現(xiàn)故障時,還會導致收入損失,而讓局面進一步惡化的是,此類故障往往需要幾天才能發(fā)現(xiàn)并解決。

自動售貨機運營商關注的另一個方面是需 要能夠吸引和迎合年輕客戶,他們往往會在其智能手機上進行預訂,而且已經(jīng)習慣于始終聯(lián)網(wǎng)的世界。為了吸引這一群體, 諸如百事可樂等領先產品制造商已開始推出高度智能的自動售貨機,引領行業(yè)其他制造商紛紛效仿。然而,采用大數(shù)據(jù)、 云、游戲化和地理防護(geofencing)等新技術并不容易,大多數(shù)自動售貨機制造商和運營商都需要借助外力才能達成目標。

解決方案優(yōu)勢

通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術和大數(shù)據(jù)分析, ADLINK 和英特爾聯(lián)手推出了全新類型的聯(lián)網(wǎng)智能自動售貨機,可提供以下優(yōu)勢:

? 更低運營成本

云連接能力使自動售貨機運營商能夠遠程診斷和維修系統(tǒng),從而減少售貨機停機時間和現(xiàn)場維護成本。自動售貨機還能夠發(fā)送實時更新(如供應和運營狀態(tài)),用于優(yōu)化交貨進度和物流,改進庫存跟蹤和控制。

? 簡化的部署和運營

該解決方案的中間件和云服務具備出色的安全性和可擴展性,能夠簡化邊緣到云的集成,降低部署成本,并加速端到端應用開發(fā)。

? 更高的銷售收入

云能夠幫助運營商更輕松地執(zhí)行促銷戰(zhàn)略,提高交易規(guī)模和銷量,例如贈送禮品、動態(tài)定價、代金券、優(yōu)惠券和忠誠度計劃等,而這些戰(zhàn)略在傳統(tǒng)的自動售貨機上將無法實現(xiàn)。

? 新收入流

自動售貨機運營商還可以通過產品制造商獲得更高收入,在自動售貨機上直接為他們播放廣告,并通過向客戶手機發(fā)送優(yōu)惠券來鼓勵再次購買。

解決方案概述

英特爾 和 ADLINK 運用了物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 技術來將自動售貨機連接到基于云的遠程售貨機管理和業(yè)務分析系統(tǒng)。這一自動售貨機管理和數(shù)據(jù)分析解決方案具備出色的可擴展性,易于部署,操作簡單,旨在幫助運營商減少運營開支,提高業(yè)務成效。

圖 1 云連接的智能自動售貨機簡單圖示

正如圖 1 所示,一組自動售貨機會定期發(fā)送有關硬件狀態(tài)和業(yè)務數(shù)據(jù)的更新信息到云,云中運行的管理分析軟件會將控制數(shù)據(jù)和命令返回給售貨機。軟件可以深入挖掘售貨機數(shù)據(jù),從中獲得實用信息,并進一步分析以生成相關洞察,預測消費者趨勢,以及為業(yè)務決策提供數(shù)據(jù)支撐。

高級架構

這一自動售貨機管理和數(shù)據(jù)分析解決方案 采用英特爾和 ADLINK 的硬件、軟件和云技術打造而成,圖 2 顯示了其端到端架構。通過使用該解決方案,全新或傳統(tǒng)自動售貨機可以通過寬帶或無線技術連接到互聯(lián)網(wǎng)。

圖 2 高級端到端架構

自動售貨機數(shù)據(jù)使用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關進行匯總,并存儲于云中,相關人員可以通過基于 Web 的門戶訪問數(shù)據(jù),也可以使用外部應用檢索數(shù)據(jù)以進行分析。云應用還可發(fā)送命令和數(shù)據(jù),遠程管理、控制和配置自動售貨機。這包括對單個自動售貨機進行遠程診斷,以及將軟件更新推送至一組售貨機。

這一解決方案的主要構建模塊包括: ? 基于 ADLINK 解決方案的智能自動售貨機:模塊化或定制的單板計算機(SBC) - 生成售貨機數(shù)據(jù),從外設收集信息,以及支持遠程管理、控制和配置。 ? 基于英特爾物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的ADLINK 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關: - 匯總多臺自動售貨機的數(shù)據(jù),并通過互聯(lián)網(wǎng)安全連接到云。 ?ADLINK 智能嵌入式管理代理(SEMA) 云解決方案: - 支持邊緣到云集成,以及基于云的自動售貨機管理,并能夠實時監(jiān)控售貨機數(shù)據(jù)。 ?ADLINK SEMA 云 API: - 導出售貨機數(shù)據(jù)和控制點,供外部應用使用。 ?ADLINK SEMA 門戶: - 支持系統(tǒng)管理員使用臺式機、平板電腦或智能手機等任意設備, 通過云門戶輕松訪問數(shù)據(jù)和進行分析。

借助 ADLINK 的嵌入式構建模塊和 SEMA 云服務,自動售貨機運營商能夠集中開展維修、維護和升級工作。SEMA 云支持隨時隨地通過互聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控售貨機狀態(tài)、診斷問題和完成系統(tǒng)管理。

使用模式示例

通過將智能自動售貨機連接到基于云的應用,運營商將能夠獲得眾多成本降低機會和新商機,包括圖 3 中所示的商機。

圖 3 物聯(lián)網(wǎng)帶來的成本降低和新商機示例

1. 數(shù)字標牌和廣告

通過充分利用新技術,每臺自動售貨機現(xiàn)在都可以成為智能系統(tǒng),在銷售軟飲 或服務的過程中為客戶帶來更豐富多彩的體驗。在參加英特爾調查的受訪者中,61%1 的受訪者表示希望獲得交互更強、樂趣更高的自動售貨機體驗, 62% 的受訪者表示希望使用觸摸屏, 17% 的受訪者表示希望使用手勢操作售貨機。

2. 客戶衡量指標

當今的一些售貨機不僅 “知道” 客戶購買了什么商品,而且還知道客戶查看但沒有購買的商品,從而可為產品制造商和運營商提供更多洞察信息,推動提高銷售收入和客戶滿意度。它們還能夠基于人口統(tǒng)計數(shù)據(jù),在發(fā)現(xiàn)單個客戶后, 通過定向廣告向其提供專門的訊息。

3. ERP 集成和預測維護

自動售貨機運營商可通過將售貨機與企業(yè)系統(tǒng)(例如企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)和 集中定價系統(tǒng))相連,自動化并精簡其業(yè)務。智能售貨機能夠通過訪問基于云的服務,節(jié)省寶貴的成本。例如,基于動態(tài)路線管理條件的維護服務能夠發(fā)現(xiàn)過度磨損的部件,在它們出現(xiàn)故障前進行更換。

4. 支付和收入管理

自動售貨機行業(yè)不再需要依賴于客戶隨身攜帶現(xiàn)金。智能自動售貨機可提供更多支付選擇,例如信用卡和借記 卡、二維碼,使用支持近場通信技術的手機進行輕掃,以及其他非接觸式 支付方法。

當前有許多消費者使用手機在銷售點通過掃描、輕觸、輕掃或登記等方式, 完成商品或服務交易。最近開展的 eMarketer 調查預測,2016 年移動支付交易將達到 265 億美元,是 2013 年(略超過 10 億美元)的 25 倍之多。

技術

這一部分描述了用于部署自動售貨機管理和數(shù)據(jù)分析解決方案的技術組件。

面向智能自動售貨機的計算解決方案

智能自動售貨機的核心是一臺嵌入式計算機,負責控制和監(jiān)控售貨機操作。這些功能可采用 ADLINK SBC (例如 Mini-ITX 和 PC/104)或計算機模塊(例如 COM Express、SMARC、Qseven 和 ETX)來完成。這些系統(tǒng)均采用了英特爾酷睿處理器,可提供系統(tǒng)運行所需的性能、外設子系統(tǒng)控制功能和用戶界面。

這一低功耗處理器還可提供出色的 I/O 靈活 性(USB 2.0、以太網(wǎng)和 PCI Express), 并能夠支持多種顯示器類型,包括 HDMI、 DVI、DisplayPort、SVDO 和 VGA。此外,它還可支持糾錯碼內存,并具備增強的圖形性能。

ADLINK 計算機板配備有 ADLINK 板載管理控制器(BMC)芯片,提供了板載管理和控制功能。BMC 可收集有關系統(tǒng)正常運行時間和功耗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和測量信息 (例如 CPU 溫度和風扇轉速),這些信息可通過 SMBus 界面從主處理器進行訪問。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關

ADLINK MXE-200i 系列物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關構建于英特爾物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關和英特爾凌動處理器之上,是一款全面集成且精心優(yōu)化的軟硬件系統(tǒng),用于通過互聯(lián)網(wǎng)將售貨機連接到云。它支持通過 I/O 接口連接到售貨機端的現(xiàn)場總線或傳感器網(wǎng)絡, 同時還支持以太網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)、Wi-Fi 或云端 2G/3G/4G 連接。此外,該系統(tǒng)還采用了Wind River 智能設備平臺(IDP),包含一個用于數(shù)據(jù)轉發(fā)的多協(xié)議軟件堆棧, 并為執(zhí)行代碼提供了一個可管理且安全的運行時環(huán)境。ADLINK 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關中的英特爾架構處理器可提供智能網(wǎng)關應用所需的計算能力,以執(zhí)行本地數(shù)據(jù)匯總、 轉換和分析操作。

云支持

ADLINK 智能嵌入式管理代理(SEMA)云解決方案提供了售貨機到云的集成和管理服務。它包括兩個互通組件:SEMA 代理和 SEMA 云智能。SEMA 代理運行在終端設備或網(wǎng)關平臺之上,可通過互聯(lián)網(wǎng)與 SEMA 云服務器保持通信。這一代理的主要功能是從板載 BMC、其他硬件組件和軟件應用定期收集數(shù)據(jù)更新,并發(fā)送到 SEMA 云。同時它還可從 SEMA 云接收命令和數(shù)據(jù),并采取必要行動。

SEMA 云是數(shù)據(jù)和設備管理的服務后臺, 同時也負責遠程監(jiān)控和控制自動售貨機。 用戶可以通過 Web 儀表板訪問諸如設備狀態(tài)和活動日志等信息,以及啟動售貨機管理功能,包括重啟、軟件更新和診斷等。 從自動售貨機接收到的數(shù)據(jù)會存儲在數(shù)據(jù)庫中,供查詢和查看。

SEMA 云還支持事件檢測,并可根據(jù)用戶定義的規(guī)則和閾值發(fā)出告警。

SEMA 代理與 SEMA 云之間使用 HTTPS 協(xié)議和標準 TCP 端口來交換信息和傳輸數(shù)據(jù)。在此基礎之上,代理到云的通信可在防火墻后端進行。

云計算平臺

基于英特爾至強處理器 E7 v2 家族的服務器用于運行計算和 I/O 密集型軟件算法,以支持預測建模和商業(yè)智能。該處理器家族采用英特爾的 3-D 三柵級晶體管技術構建而成,具備卓越性能,可支持快速高效地執(zhí)行這些工作負載類型。其性能是上一代產品的兩倍。此外,借助英特爾 集成 I/O、英特爾數(shù)據(jù)直接 I/O 技術和 PCI Express,它還可帶來四倍的 I/O 性能提升。

用于識別甚至是檢測故障的實時監(jiān)控功能和反饋控制功能要求快速、全面地處理流數(shù)據(jù)。這要求使用內存計算設計,即使用在系統(tǒng)內存中加載的整個數(shù)據(jù)集執(zhí)行程序,將磁盤到 IO 的傳輸降至最低。憑借相當于前代產品三倍的內存容量,英特爾至強TM 處理器 E7 v2 家族能夠出色地支持內存計算。其系統(tǒng)內存能夠容納一個超大的數(shù)據(jù)集,其中四路系統(tǒng)可容納最高 6 TB,八路系統(tǒng)可容納最高 12 TB。

表 1 匯總表示了前面部分討論方案的組件

云 API

SEMA 云提供了一個基于 Web 的 API, 支持以編程方式使用 SEMA 功能。API 為設備管理和外部應用提供了兩組功能,支持查詢單個售貨機的狀態(tài),創(chuàng)建分組,以及定義告警和通知規(guī)則。它還可支持數(shù)據(jù)訪問和控制。

外部應用可以檢索自動售貨機數(shù)據(jù),用于進行處理、分析和與其他數(shù)據(jù)來源混合, 以及提供預測維護建模等大數(shù)據(jù)服務。外部應用還可以將命令和數(shù)據(jù)發(fā)送回自動售貨機,從而使分析應用能夠執(zhí)行反饋控制和采取數(shù)據(jù)驅動的舉措。鑒于此,SEMA 云的 API 服務對于在 SEMA 的基礎功能之上增添價值和構建智能至關重要。

端到端安全

這一解決方案集成了眾多安全機制,可確保數(shù)據(jù)安全地從自動售貨機傳輸?shù)皆啤?/p>

?McAfee Embedded Control 僅允許運行授權代碼和做出授權變更,可有效保持自動售貨機的完整性。它可以在系統(tǒng)上自動創(chuàng)建 “授權代碼” 的動態(tài)白名單。白名單一旦創(chuàng)建和啟用,系統(tǒng)就會鎖定在已知活動范圍內。授權集之外的任何程序或代碼都無法運行。白名單可 幫助防止執(zhí)行病毒、間諜程序、蠕蟲 (如 Stuxnet 蠕蟲)以及其他惡意軟件。

?傳輸層安全性(TLS)可保護在 SEMA 代理與 SEMA 云之間發(fā)送的數(shù)據(jù)與控制消息。

?儀表板訪問要求登錄憑據(jù),SEMA Web API 創(chuàng)新通過授權和身份驗證機制進行控制。

數(shù)據(jù)分析

英特爾零售客戶端管理器(英特爾 RCM)可為產品制造商和運營商提供重要洞察,幫助他們了解自動售貨機客戶如何響應可視消息,以及他們如何與售貨機及其產品進行交互。該軟件可按性別、年齡段、印象次數(shù)和停留時間匯總觀看者統(tǒng)計數(shù)據(jù),運營商可利用此信息播放定向廣告和衡量活動效果,以及確定客戶離開未購買的銷售損失。這一切操作均匿名完成,同時嚴格保護觀看者的隱私。

創(chuàng)建聯(lián)網(wǎng)自動售貨機

下文描述了制造智能自動售貨機的方法,首先介紹了全新或傳統(tǒng)設計。

全新設計

設備開發(fā)人員可以使用基于英特爾架構處理器的 ADLINK 計算板,設計一款智能自動售貨機,如圖 4 所示。該 SBC 與一塊擴展板相連,此擴展板通過一根內部總線(例如多點總線(MDB)、ccTalk 或 CAN 總線)連接自動售貨機外設。借助內建于計算板中的網(wǎng)絡連接,自動售貨機能夠通過將物聯(lián)網(wǎng)應用和 SEMA 代理這兩個互通軟件組件添加到計算板,支持物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)應用可從外設收集售貨機數(shù)據(jù),并傳送給 SEMA 代理,以最終傳輸?shù)?SEMA 云。此自動售貨機還負責按照 SEMA 代理從 SEMA 云接收到的命令和數(shù)據(jù)的要求,采取相應的措施。

圖 4 基于全新設計的自動售貨機

傳統(tǒng)設計

在傳統(tǒng)自動售貨機上,外設由運行于自動售貨機控制器上的有限狀態(tài)售貨機固件進行監(jiān)控和控制,并通過一個或多個總線協(xié)議進行通信(例如,MDB、ccTalk 或 CAN 總線)。這些自動售貨機可通過集成英特爾物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關來支持物聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)關到售貨機集成可以是一對一或一對多。在一對一集成中,英特爾物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關可使 用總線適配板整合到傳統(tǒng)系統(tǒng)中。該適配板的一端連接到系統(tǒng)總線,同時通過另一端的串行或 USB 端口連接此網(wǎng)關。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的運行時將包括兩個互通軟件組件:

1. 用于連接到 SEMA 云的 SEMA 代理 2. 用于處理數(shù)據(jù)收集和遠程控制工作的物聯(lián)網(wǎng)應用

或者,也可以移植自動售貨機控制邏輯, 使其在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關上運行,從而消除原有 的自動售貨機控制器。

圖 5 基于傳統(tǒng)設計的自動售貨機

在一對多集成中,單一物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關設備在外部使用,為一組位于相同位置的自動售貨機提供云連接。這要求在組中的每臺自動售貨機上安裝總線適配板,并使用集線器設備來互連適配板與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關。運行于該網(wǎng)關之上的物聯(lián)網(wǎng)應用負責獲取數(shù)據(jù),并對每臺自動售貨機施加控制。SEMA 代理與物聯(lián)網(wǎng)應用同時運行,與 SEMA 云 進行通信。

物聯(lián)網(wǎng)準則

ADLINK 和英特爾開發(fā)的自動售貨機管理和數(shù)據(jù)分析解決方案旨在按照英特爾定義的五大準則,提供從邊緣到云的安全性和可互操作性。這些準則包括:

?以世界級的安全性為基礎 - 該解決方案采用頂級安全解決方案保護整個制造環(huán)境。 ?通過自動化發(fā)現(xiàn)和配置邊緣設備簡化部署 - ADLINK SEMA 云采用 ADLINK 物聯(lián) 網(wǎng)網(wǎng)關和運行 ADLINK SEMA 代理的終端系統(tǒng),可支持運營商輕松完成設置。 ? 通過協(xié)議抽象實現(xiàn)數(shù)據(jù)標準化,提高互操作性 - ADLINK 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關能夠支持各種設備和通信協(xié)議。 ? 從邊緣到云的廣泛分析基礎架構可為客戶帶來卓越價值 - ADLINK SEMA 云能夠與各種數(shù)據(jù)分析軟件進行互操作,包括英特爾 RCM,可準確衡量客戶對廣告宣傳的反映。 ? 采用強大基礎架構,利用從邊緣到云的硬件、軟件和數(shù)據(jù)管理能力實現(xiàn)創(chuàng)收 - ADLINK SEMA 云能夠與創(chuàng)收服務進行互操作,例如在自動售貨機上播放廣告。

總結

用于自動售貨機管理和數(shù)據(jù)分析的物聯(lián)網(wǎng)解決方案能夠幫助自動售貨機運營商降低運營成本,提高銷售收入。ADLINK 和英特爾為這些解決方案提供了支持技術和構建模塊?；谟⑻貭柼幚砥鞯?ADLINK嵌入式設備可滿足在智能自動售貨機上執(zhí)行數(shù)據(jù)收集和遠程控制任務的性能、連接性和安全性要求?；谟⑻貭栁锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)關的 ADLINK 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關能夠可靠地將傳統(tǒng)自動售貨機連接到互聯(lián)網(wǎng),并支持與云服務器進行安全通信。

此外,ADLINK SEMA 中間件和云服務能夠幫助簡化邊緣到云的集成,降低部署成本,并加速端到端應用開發(fā)。計算和 I/O 密集型云軟件能夠在基于英特爾至強處理器的服務器平臺上運行,該平臺可提供大數(shù)據(jù)應用和實時分析所需的處理能力與內存性能。該整體解決方案為自動售貨機運營商提供了一個端到端的物聯(lián)網(wǎng)架構, 能夠幫助他們充分利用數(shù)據(jù)中蘊含的強大力量,顯著提高盈利能力。