AWM Frictionless™ – Industrielle Kameras von Teledyne ermöglichen autonomes Einkaufen

Kunden betreten das Ladengeschäft, nehmen die gewünschten Artikel aus den Regalen und verlassen den Laden wieder. Der Einkauf wird automatisch erfasst und abgerechnet. Der Beleg wird per E-Mail zugestellt. Klingt nach Zukunftsmusik? Aber genau das leistet AWM Frictionless™ schon heute. Ein völlig neues, befreites und kontaktloses Einkaufserlebnis, das von AWM Smart Shelf entwickelt wurde. In Verbindung mit den industriellen Teledyne Blackfly S GigE-Kameras ermöglicht AWM Frictionless™ den autonomen Bezahlvorgang im Ladengeschäft. Schlangestehen an der Kasse, das Scannen von Artikeln und der physische Bezahlvorgang entfallen.

Der erste AWM Frictionless™-Laden in Kalifornien wurde im März 2020 eröffnet. Der Convenience-Store im Mikromarkt-Format im kalifornischen Santa Ana verkauft typische Convenience-Artikel wie Snacks, Getränke und Wasser sowie Produkte des täglichen Bedarfs wie Seife, Hygieneartikel und Milch. „Toilettenpapier war tatsächlich der erste Artikel, den wir verkauft haben“, gibt Kaitlyn Kempiak, Director of Marketing bei AWM, zu.

Wie funktioniert das autonome, kontaktlose Einkaufen?

Zuerst lädt der Kunde die Store-App herunter und gibt seine Zahlungsdaten an. Die App zeigt einen QR-Code an, der an den elektronischen Türen gescannt werden muss, um den Laden betreten zu können. Danach kauft der Kunde ganz normal ein. Aufgenommene Artikel werden erfasst und in den digitalen Warenkorb des Kunden gelegt, der anschließend einfach aus dem Laden gehen kann.

„Kunden schätzen die Bequemlichkeit, direkt in ihrem Wohngebäude einkaufen zu können“, sagt Kempiak, „vor allem angesichts der COVID-19-Pandemie. Kein Scannen, kein Kontakt mit Mitarbeitern – einfach nur komplett befreites Einkaufen.“ Es ist geplant, den Laden bald rund um die Uhr zu öffnen, damit die Bewohner und andere Kunden jederzeit einkaufen können.

Die Artikel in einem AWM Frictionless™-Ladengeschäft werden mithilfe von Teledyne Blackfly S GigE-Kameras gescannt. Ein Deep-Learning-Algorithmus ist darauf trainiert, einzelne Produkte korrekt zu erkennen und in den digitalen Warenkorb des Kunden zu legen. Legt der Kunde einen Artikel zurück ins Regal, entfernt ihn das System korrekt aus dem virtuellen Warenkorb. Selbst wenn der Kunde seine Einkauftasche abstellt und in einen anderen Gang läuft, behält das System den Überblick.

Warum verwendet AWM die Teledyne Blackfly S-Kameras für die Frictionless-Einkaufslösung?

AWM nennt als Gründe dafür, dass die Wahl auf die industriellen Kameras von Teledyne fiel, die hohe Qualität, Zuverlässigkeit, die ausführliche Dokumentation und den hervorragenden Support für die Produkte. Ausschlaggebend für AWM waren auch andere Merkmale der Blackfly S-Kameras, unter anderem die Möglichkeit, den Weißabgleich so einzustellen, dass Farben genau wiedergegeben werden, eine Farbkorrekturmatrix zur Reproduktion gleicher Farben bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen und die Möglichkeit, Bilder von vielen Kameras mit Funktionen wie „Chunk Data Timestamp“ und „Packet Delay“ schnell zu verarbeiten.

„Damit die Artikelverfolgung und 3D-Rekonstruktion bei einer so großen Zahl von Kameras (in manchen Fällen mehr als 32) funktioniert, muss auf die Millisekunde genau bekannt sein, wann ein Einzelbild erfasst wurde. Die Zeit, wann die Bilder im Computer zur Weiterverarbeitung ankommen, ist weniger wichtig. Das gilt besonders für vernetzte GigE-Kameras. Die Funktion „Chunk Data Timestamp“ der Blackfly S-Kameras ermöglicht genau das“, so AWM.

An der Decke sind mehrere Kameras installiert, die den gesamten Laden überblicken. Fall jemand versucht, das System auszutricksen, indem er versucht, vom Blick der Kameras verborgen einen kleinen Artikel wie eine Kaugummipackung in der Hand oder im Ärmel verschwinden zu lassen, kommt mit der Überprüfung des Regalgewichts ein zweiter Faktor zum Tragen. Das System kennt das Gewicht jedes Artikels. Dieser zweite Datenmesspunkt ermöglicht eine genauere und zuverlässigere Erfassung.

Ein weiteres wichtiges Merkmal Teledyne Blackfly S-Kameras ist die Farbkorrekturmatrix, die eine präzise Farbwiedergabe bei unterschiedlichen Lichtbedingungen ermöglicht. Deep-Learning-Anwendungen benötigen einen einheitlichen Farbwert. Dadurch steigt die Genauigkeit des neuronalen Netzwerks und es werden weniger Trainingsdaten dafür benötigt.

Kontaktloses, automatisiertes Einkaufen – endlich Realität

Die Frictionless-Lösung wird bereits in verschiedenen Mikromärkten eingesetzt. AWM hat den Boden für die Ausweitung des Prinzips auf größere Ladenfächen bereitet, wie Einzelhandelsgeschäfte, Convenience-Stores und sogar Supermärkte. Bestehende Ladenflächen können mit AWM Frictionless™ nachgerüstet werden, um für ein vollständig autonomes und kontaktloses Einkaufserlebnis zu sorgen oder Kunden eine Bezahlalternative anzubieten. Die KI wird beständig an neuen Produkten trainiert. AWM arbeitet zum Beispiel bereits an einem Tool zur Erkennung von Obst und Gemüse.

Und was halten die Kunden davon?

Kunden berichten, dass Einkaufen mit Frictionless bemerkenswert einfach ist, Zeit spart und Gesundheitsrisiken reduziert. Kempiak stellt auch fest, dass viele Bewohner den Mikromarkt zum Teil ihrer täglichen Routine gemacht haben. Die Vorteile der AWM Frictionless™-Einkaufserfahrung sind so revolutionär wir bestechend: kontaktloses Bezahlen, verlängerte Ladenöffnungszeiten, einfacheres Inventarmanagement, höhere Sicherheit und enorme Zeitersparnis.

In Zukunft werden noch weitere Ladenvarianten und Einkaufsformate hinzukommen. Die Machine-Learning-Lösung wird laufend weiterentwickelt, um Einkaufen noch einfacher und bequemer zu machen.

Weitere Informationen zu AWM Frictionless™ finden Sie auf www.smartshelf.com. Informationen zu den industriellen Kameras und Deep-Learning-Lösungen von Teledyne finden Sie auf https://www.flir.com/machine-vision