在自動售貨機行業掀起數據革命英特爾和 ADLINK Technology 使用物聯網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,在創新科技的推動下,自動售貨機行業正在經歷一次巨變,從僅提供小吃的機器,轉變為一個新的零售點。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據。

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。為了解決這些優先事項,英特爾和 ADLINK Technologies 聯手推出了基于物聯網(IoT)的產品與服務(物聯網是從工業傳感器到計步器在內的幾十億聯網設備的泛指)。本文詳細介紹了一款自動售貨機管理和數據分析解決方案,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。

主要業務目標

使用大數據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。

業務挑戰

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,包括高昂的費用和諸多不便等,并缺少集中的管理系統來執行這些功能。由于經常需要進行現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現并解決。

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,而且已經習慣于始終聯網的世界。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,引領行業其他制造商紛紛效仿。然而,采用大數據、 云、游戲化和地理防護(geofencing)等新技術并不容易,大多數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。

解決方案優勢

通過使用物聯網技術和大數據分析, ADLINK 和英特爾聯手推出了全新類型的聯網智能自動售貨機,可提供以下優勢:

? 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,從而減少售貨機停機時間和現場維護成本。自動售貨機還能夠發送實時更新(如供應和運營狀態),用于優化交貨進度和物流,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。

? 更高的銷售收入

云能夠幫助運營商更輕松地執行促銷戰略,提高交易規模和銷量,例如贈送禮品、動態定價、代金券、優惠券和忠誠度計劃等,而這些戰略在傳統的自動售貨機上將無法實現。

? 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送優惠券來鼓勵再次購買。

解決方案概述

英特爾 和 ADLINK 運用了物聯網(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務分析系統。這一自動售貨機管理和數據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送有關硬件狀態和業務數據的更新信息到云,云中運行的管理分析軟件會將控制數據和命令返回給售貨機。軟件可以深入挖掘售貨機數據,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,以及為業務決策提供數據支撐。

高級架構

這一自動售貨機管理和數據分析解決方案 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,全新或傳統自動售貨機可以通過寬帶或無線技術連接到互聯網。

圖 2 高級端到端架構

自動售貨機數據使用物聯網網關進行匯總,并存儲于云中,相關人員可以通過基于 Web 的門戶訪問數據,也可以使用外部應用檢索數據以進行分析。云應用還可發送命令和數據,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) - 生成售貨機數據,從外設收集信息,以及支持遠程管理、控制和配置。 ? 基于英特爾物聯網網關的ADLINK 物聯網網關: - 匯總多臺自動售貨機的數據,并通過互聯網安全連接到云。 ?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,并能夠實時監控售貨機數據。 ?ADLINK SEMA 云 API: - 導出售貨機數據和控制點,供外部應用使用。 ?ADLINK SEMA 門戶: - 支持系統管理員使用臺式機、平板電腦或智能手機等任意設備, 通過云門戶輕松訪問數據和進行分析。

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網遠程監控售貨機狀態、診斷問題和完成系統管理。

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 物聯網帶來的成本降低和新商機示例

1. 數字標牌和廣告

通過充分利用新技術,每臺自動售貨機現在都可以成為智能系統,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計數據,在發現單個客戶后, 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系統(例如企業資源規劃(ERP)和 集中定價系統)相連,自動化并精簡其業務。智能售貨機能夠通過訪問基于云的服務,節省寶貴的成本。例如,基于動態路線管理條件的維護服務能夠發現過度磨損的部件,在它們出現故障前進行更換。

4. 支付和收入管理

自動售貨機行業不再需要依賴于客戶隨身攜帶現金。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據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。這些系統均采用了英特爾酷睿處理器,可提供系統運行所需的性能、外設子系統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 可收集有關系統正常運行時間和功耗的統計數據和測量信息 (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。

物聯網網關

ADLINK MXE-200i 系列物聯網網關構建于英特爾物聯網網關和英特爾凌動處理器之上,是一款全面集成且精心優化的軟硬件系統,用于通過互聯網將售貨機連接到云。它支持通過 I/O 接口連接到售貨機端的現場總線或傳感器網絡, 同時還支持以太網互聯網、Wi-Fi 或云端 2G/3G/4G 連接。此外,該系統還采用了Wind River 智能設備平臺(IDP),包含一個用于數據轉發的多協議軟件堆棧, 并為執行代碼提供了一個可管理且安全的運行時環境。ADLINK 物聯網網關中的英特爾架構處理器可提供智能網關應用所需的計算能力,以執行本地數據匯總、 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關平臺之上,可通過互聯網與 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據更新,并發送到 SEMA 云。同時它還可從 SEMA 云接收命令和數據,并采取必要行動。

SEMA 云是數據和設備管理的服務后臺, 同時也負責遠程監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據會存儲在數據庫中,供查詢和查看。

SEMA 云還支持事件檢測,并可根據用戶定義的規則和閾值發出告警。

SEMA 代理與 SEMA 云之間使用 HTTPS 協議和標準 TCP 端口來交換信息和傳輸數據。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、英特爾數據直接 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控功能和反饋控制功能要求快速、全面地處理流數據。這要求使用內存計算設計,即使用在系統內存中加載的整個數據集執行程序,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。其系統內存能夠容納一個超大的數據集,其中四路系統可容納最高 6 TB,八路系統可容納最高 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,創建分組,以及定義告警和通知規則。它還可支持數據訪問和控制。

外部應用可以檢索自動售貨機數據,用于進行處理、分析和與其他數據來源混合, 以及提供預測維護建模等大數據服務。外部應用還可以將命令和數據發送回自動售貨機,從而使分析應用能夠執行反饋控制和采取數據驅動的舉措。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,可確保數據安全地從自動售貨機傳輸到云。

?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。它可以在系統上自動創建 “授權代碼” 的動態白名單。白名單一旦創建和啟用,系統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 云之間發送的數據與控制消息。

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

數據分析

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、印象次數和停留時間匯總觀看者統計數據,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。

創建聯網自動售貨機

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設計。

全新設計

設備開發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絡連接,自動售貨機能夠通過將物聯網應用和 SEMA 代理這兩個互通軟件組件添加到計算板,支持物聯網。物聯網應用可從外設收集售貨機數據,并傳送給 SEMA 代理,以最終傳輸到 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據的要求,采取相應的措施。

圖 4 基于全新設計的自動售貨機

傳統設計

在傳統自動售貨機上,外設由運行于自動售貨機控制器上的有限狀態售貨機固件進行監控和控制,并通過一個或多個總線協議進行通信(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網網關來支持物聯網。網關到售貨機集成可以是一對一或一對多。在一對一集成中,英特爾物聯網網關可使 用總線適配板整合到傳統系統中。該適配板的一端連接到系統總線,同時通過另一端的串行或 USB 端口連接此網關。物聯網網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. 用于處理數據收集和遠程控制工作的物聯網應用

或者,也可以移植自動售貨機控制邏輯, 使其在物聯網網關上運行,從而消除原有 的自動售貨機控制器。

圖 5 基于傳統設計的自動售貨機

在一對多集成中,單一物聯網網關設備在外部使用,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網網關。運行于該網關之上的物聯網應用負責獲取數據,并對每臺自動售貨機施加控制。SEMA 代理與物聯網應用同時運行,與 SEMA 云 進行通信。

物聯網準則

ADLINK 和英特爾開發的自動售貨機管理和數據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境。 ?通過自動化發現和配置邊緣設備簡化部署 - ADLINK SEMA 云采用 ADLINK 物聯 網網關和運行 ADLINK SEMA 代理的終端系統,可支持運營商輕松完成設置。 ? 通過協議抽象實現數據標準化,提高互操作性 - ADLINK 物聯網網關能夠支持各種設備和通信協議。 ? 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 云能夠與各種數據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、軟件和數據管理能力實現創收 - ADLINK SEMA 云能夠與創收服務進行互操作,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據分析的物聯網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。基于英特爾處理器的 ADLINK嵌入式設備可滿足在智能自動售貨機上執行數據收集和遠程控制任務的性能、連接性和安全性要求。基于英特爾物聯網網關的 ADLINK 物聯網網關能夠可靠地將傳統自動售貨機連接到互聯網,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。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,該平臺可提供大數據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網架構, 能夠幫助他們充分利用數據中蘊含的強大力量,顯著提高盈利能力。