比Amazon Go辨識有效率!工研院攜手全家開智慧商店,商品拿起即進App購物車
比Amazon Go辨識有效率!工研院攜手全家開智慧商店,商品拿起即進App購物車

歷經約3年的研發,工研院運用AI(人工智慧)發展電腦視覺辨識,以及多重感測技術,正式推出全台首套自主研發的無人商店「易取智慧商店」。

同時,工研院與全家便利商店簽約合作,將於工研院光復院區建置智慧商店,並預計在今年年底進行試營運開幕,將台灣零售業的數位化進程,帶向下一個里程碑。

商品辨識準確率達99%,App自動結帳拿了就走

「易取智慧商店」的購物流程十分簡單。首先,消費者只要透過事先綁定好支付方式的手機App,掃描商店入口的QR code就能開啟閘門進入。

接著,系統能即時辨識消費者拿取的商品種類與數量,同步更新手機購物車資訊;若將商品放回貨架,商品即從購物車刪除。

全家 工研院 無人商店
工研院與全家攜手推出的新無人商店「易取智慧商店」,就位於工研院新竹光復院區內。
圖/ 蔣曜宇攝影
全家 工研院 無人商店
消費者只要拿取商品,系統就能即時辨識商品的種類與數量,並同步更新手機購物車資訊。若將商品放回貨架,商品即從購物車刪除。
圖/ 蔣曜宇攝影

最後,透過手機App掃描商店出口的QR code就能開啟閘門,手機購物車即自動完成結帳,不僅讓消費者免排隊、拿了就走,還能立即收到消費明細。

拿了就進入手機購物車、放回去就從購物車刪除的特色,讓工研院的這間易取智慧商店,在形式上更接近於Amazon Go的無人商店運作模式,而並非7-ELEVEN的無人商店(要求消費者另外將商品拿到結帳區、讓機器做辨識)。

在技術上,易取智慧商店結合了多項AI人工智慧與大數據的創新研發。

工研院巨量資訊科技中心執行長馮文生指出,智慧商店導入了鎖定消費者人流的「電腦視覺辨識」;貨架內結合攝影機、紅外線、重量感測的「多重感測技術」,以及判斷商品與消費者互動關係的「AI人工智慧動作識別」等多項技術。

工研院統計, 目前的商品取放辨識準確率大於99%、商品與人員的綁定準確率大於98%,整體正確率達98%以上。

馮文生強調,這套技術並非要取代傳統超商,而是針對特定場域展店,如小型封閉社區、一般超商不會進駐的偏遠地區等。此外,這套技術還能應用在賣場、量販、零售百貨、物流、倉儲領域。

只需1、2台電腦就能算帳,但冰品、小商品難上架

此外,馮文生也表示,易取智慧商店比起Amazon Go還多了一項優勢:Amazon Go的感應貨架主要只有影像及重量的辨識系統,但易取智慧商店另外在貨架上加裝了紅外線感測,可以想像為貨架前方的一道「光柵」,當消費者把手伸進去時,才會啟動系統開始運算。

「Amazon Go並沒有加裝這樣的啟動機制,所以他們的系統就是不斷在偵測狀態中,運算成本非常大。透過紅外線光柵,我們能省下許多運算成本,後台只需要一、兩台PC就可以負荷。」馮文生說。

不過,他也指出目前技術無法滿足的痛點。

舉例來說,假設有一批穿著相同的人一起進到商店裡,影像可能會辨識不出誰是誰;至於在商品方面,重量太小的商品如口香糖,現階段可能也不適合上架,因為重量愈小,重量感測器的精準度就需要更高,而成本也會更高。

馮文生 工研院
並非所有商品都適合上架。工研院巨資中心執行長馮文生表示,像冰品,就因為低溫會影響感測敏銳度,而難以上架。
圖/ 蔣曜宇攝影

「冰品也比較不合適。雖然我們有冷藏貨架,可以上架冷藏品,但如冰棒等冷凍冰品,在低溫下感測器的靈敏度恐怕有限。」馮文生說。

目前工研院這間易取智慧商店一次最多容納約6到10人,希望等到年底正式與全家合作、試營運後,最多可以一次容納20人。屆時進店所需的App,也將整合進全家既有App中。

解決勞力負擔與缺工痛點,易取智慧商店年底試營運

為何要推出這間易取智慧商店?

工研院總營運長余孝先指出,台灣正面臨高齡化社會,勞動人口逐漸下降,科技正可以減少在尋求人力上的負擔。

其次,實體商店長期面臨電商挑戰,電商營收比重也逐年上升。為抵抗電商的挑戰,便利商店提供的服務也愈來愈多角化。

但余孝先強調,電商能紀錄顧客商品挑選的足跡,實體店難以實現。但在易取智慧商店中,透過AI與物聯網的數據偵測,實體商店就有辦法做到這件事了。像是哪些商品消費者拿了後又放回去?消費者進店後大多走進那一條走道?這些數據統計後,都有機會提供店家進一步優化的建議。

值得注意的是,無論是工研院還是全家,都不強調易取智慧商店的「無人」性質。

「全家未來不會往無人店的方向發展,」全家總經理薛東都說,「但用新的設備機器減少人力使用是一大方向。」他表示,自己心底的藍圖和余孝先想像的超商未來很類似:未來可能一個店員就能管十間店,他可以每間店只去個半小時、一小時,做補貨上架等服務,其餘時間則能以無人商店模式繼續運作。

在「有人」與「無人」的狀態中切換的便利商店,可能就會是人們未來新的日常。

全家近年科技布局相當快速,2019年開設兩家科技店,提供商品辨識系統、電子標籤、自助結賬等智慧系統服務。他們今年更將投入35億元發展科技零售業,加速數位轉型,並 預計年底前要在100家門市裡導入150台智能咖啡機,同時再增設自助結賬機共55台。

全家 薛東都
全家近年來數位布局進展腳步快,總經理薛東都(右)表示,年底前全家預計要在100家門市裡導入150台智能咖啡機,同時再增設自助結賬機共55台。
圖/ 蔣曜宇攝影

「我們的門市內不會只有自助結賬,主要是在尖峰時段作分流、加速結帳速度。目前測試發現,尖峰時有30%的消費者會去使用自助結帳機。」薛東都說。

雖然易取智慧商店在年底試營運後,「正式導入的時機、如何與門市結合營運」仍在研擬階段,薛東都則認為,在後疫情時代,過去在台灣或中國遇到瓶頸的無人商店,又找到了新的機會。

對薛東都來說,零售產業就是這麼特別。「許多過去發現不可行的東西,突然就又可行了。消費者的需求不斷變化,除了得要掌握消費者行為變動的方向以外,更重要的是,你要隨時保持著想像力才行。」他說。

責任編輯:張庭銉

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導航不是愈高階愈好!桃園產官資源如何賦能互宇向量,讓複雜技術真正「用得起、用得上」?
導航不是愈高階愈好!桃園產官資源如何賦能互宇向量,讓複雜技術真正「用得起、用得上」?

當無人機、無人船失去衛星定位訊號,還能繼續完成任務嗎?這道問題不只考驗導航設備的精度,更牽涉不同技術如何搭配,才能兼顧成本、可靠性與實際部署需求。

要理解自主載具如何在衛星訊號中斷時持續導航,得先認識「慣性導航」。互宇向量執行長鍾宏彬拿棒球作比喻:投手把球投出去後,球沒有GPS或遙控器,仍會依照出手角度、力量與旋轉向前運動。慣性導航則透過感測加速度與旋轉變化,持續推算載具的姿態、速度與位置。不過,慣性導航的誤差會隨時間累積,衛星定位訊號一旦中斷,位置推算也可能逐漸偏移。因此,自主載具需要不同定位與感測技術相互配合。2022年成立的互宇向量,便從這項需求切入,協助客戶選擇適合的導航技術,並將系統整合到產品中。

先定義任務,再決定導航規格

「以終點當起點。」鍾宏彬如此形容互宇向量的產品開發原則。相較於先提供設備、再由客戶自行整合,互宇向量在開發初期便參與討論,了解客戶要完成什麼任務,再決定性能、材料、演算法與預算。這套方法稱為「前端部署」。

以無人機精準投送為例,客戶希望載具不只抵達指定區域,還能接近建築物完成投送。飛行距離、定位精度、是否有人遙控,以及衛星訊號中斷後需要自主運作多久,都會影響系統設計。互宇向量必須先釐清這些條件,再選擇感測元件、調整導航架構,而不是直接套用既有產品。

互宇向量的技術涵蓋光纖陀螺儀(FOG)、慣性量測單元(IMU)、姿態與航向參考系統(AHRS),以及GNSS/INS融合導航方案。團隊曾與產業夥伴在實際水域驗證無人船導航系統,也透過觀音山隧道測試,觀察衛星訊號中斷時的導航表現。

對客戶而言,驗證的重點在於系統能否在任務要求的時間內維持足夠精度。互宇向量也不一定選用最高規格的零組件,而是依照需求調整演算法、材料與系統配置,必要時整合其他供應商的技術,減少客戶自行開發、測試與整合的時間及成本。

從光纖陀螺到系統整合,互宇向量把技術推向可部署的產品

鍾宏彬2010年投入光纖陀螺核心技術研究,2016年共同創辦極星光電。當時核心元件的客戶多具備自行整合能力,應用市場相對有限。他逐漸意識到,若想讓技術接觸更多使用者,就不能只停留在零件,還得往感測模組與完整系統發展。2022年成立互宇向量後,鍾宏彬延續過去累積的技術,採取合作設計製造(JDM)模式,讓團隊從產品開發初期便參與設計與驗證。

他把這種服務形容為「高階料理包」:客戶不必自行採購所有原料、研究怎麼煮,而是由互宇向量協助整合適合的技術,完成產品部署。公司不走低價、拚量路線,而是選擇與少數具有長期需求的專業客戶深入合作。目前團隊服務約12家核心客戶,透過持續參與產品開發,累積技術與合作經驗。

航太市場考驗的不只是技術,還有供應鏈與驗證能力

航太是互宇向量積極拓展的市場。目前約四成業務聚焦航太應用;2023年,團隊也與國家太空中心(TASA)展開策略性合作,推進MIOC與FOG技術的太空應用。

航太產業尤其重視「飛行履歷」(Flight Heritage)。鍾宏彬打趣地說,普通杯子就是杯子,但如果真的上過太空,「它就變成太空杯」。設備即使通過完整的地面測試,仍不等於經歷過發射與太空環境。對國際航太客戶而言,實際飛行驗證是評估設備可靠性的重要依據。鍾宏彬回憶,團隊過去花了兩、三年尋找海外企業客戶,始終不得其門而入。後來有國際業者得知互宇向量與國家太空中心合作,反而主動找上門。這段經驗讓他體會到,進入航太供應鏈除了技術能力,還需要讓國際客戶看見合作經驗與可信度。

從中央大學到蘆竹,桃園產官資源如何成為互宇的產業支點?

互宇向量與桃園的淵源,早在公司成立前就已開始。鍾宏彬從中央大學求學、攻讀博士到投入研究,一路留在桃園;第一次創業落腳楊梅,互宇向量則從青埔搬到蘆竹,建立廠辦空間。他笑稱,自己就像桃園「生出來的baby」。

桃園及北部地區聚集電路板、電子製造與機械加工等供應商,具備成熟的產業基礎。不過,部分業者長期專注既有市場,未必想過自身技術還能延伸至無人載具與航太應用。鍾宏彬舉例,互宇向量曾與傳統機械加工業者合作,協助對方了解航太供應鏈的品質驗證與製造要求,探索跨入新市場的可能。對這些業者而言,挑戰未必是技術能力不足,而是過去缺乏接觸航太應用的機會,不熟悉相關規格與驗證流程。

創業過程中,互宇向量也持續接觸桃園市政府青年事務局及相關局處、育成體系,參與創業交流與產業展會。鍾宏彬看重的是這些場合能讓團隊認識不同領域企業,拓展未來合作的可能。包括Meet桃園+在內的創業輔導與產業交流平台,也為在地新創提供接觸產業資源的機會。

從光纖陀螺核心元件走向完整導航系統,再延伸至航太合作與海外市場,互宇向量逐步建立從任務規劃、技術整合到系統驗證的能力。接下來,如何運用桃園既有的電子製造與精密加工基礎,找到更多能共同開發產品的夥伴,將是團隊拓展國際市場的重要課題。

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