智能托盘实现移动支付可视化

智能收银托盘用于移动支付

摘要

由于消费税退税和新冠疫情防控措施等原因，移动支付受到关注。然而，对于不习惯使用移动支付的人群，尤其是老年人而言，使用该方法的门槛较高。原因在于他们担心货币交换过程不可见。因此，我们开发了智能收银托盘，以实现移动支付中的虚拟货币交换。我们开发了一个原型系统，利用佩珀尔幻象实现支付金额的三维显示。我们正尝试采用ECHONET Lite以实现实际应用。

关键词 ——多模态用户界面，二维码，室内导航系统

一、引言

一种可使用电子货币支付的移动支付方式，因消费税退款或新冠疫情防控措施而受到关注。根据日本电气解决方案创新者有限公司的研究，在便利店等场所，移动支付主要用于1,000日元以下的小额支付 1 。从年龄组来看，二十多岁和三十多岁的年轻人多使用智能手机进行支付。然而，随着年龄增长，移动支付的使用率逐渐下降。60多岁人群的使用率仅为20多岁人群的三分之一。本研究指出，造成这一低使用率的主要原因是老年人对安全性的担忧，因为支付金额仅以数字化形式显示，习惯于现金支付的老年人对使用移动支付感到不安。

因此，我们开发了智能收银托盘，可在移动支付中实现虚拟货币交换，就像使用现金支付一样。通过智能手机，智能收银托盘支持二维码扫描，并利用佩珀尔幻象技术对支付金额进行简单的三维显示。在对智能收银托盘的评估中，我们确认了其在现金直观识别方面的有效性。

II. 相关工作

佩珀尔幻象是一种在戏剧演出中广为人知的技术，可使舞台上出现半透明甚至漂浮的幽灵形象。该技术能够实现三维表达，例如将二维信息扩展为三维信息，从而实现直观识别。因此，有人提出将其用作实现教育内容增强现实（AR）或混合现实（MR）的手段[2]。本文是首个将其应用于移动支付中现金可视化研究的工作。

III. 智能收银托盘

A. 要求

如图1所示，智能收银托盘的用例假设通过便利店等商店的二维码扫描仪扫描用户智能手机屏幕上显示的二维码来完成支付。因此，智能收银托盘主要针对1000日元以下的小额支付，要求以低成本实现简单操作。

需求1 ：能够使用各种硬币表示少于1000日元的组合。
需求2 ：仅通过常规支付操作（如使用二维码扫描仪扫描二维码）即可实现该系统。

B. 智能收银托盘硬件配置

图2展示了通过在智能手机屏幕上方放置一块透明亚克力板，利用佩珀尔幻象在智能手机屏幕上实现三维图像显示的原理。基于此原理，将图2倒置即可实现智能收银托盘的功能，用于扫描二维码并用智能手机可视化硬币（图3）。这使得智能收银托盘中的智能手机摄像头能够扫描用户智能手机屏幕上的二维码。当用户将智能手机悬于智能收银托盘上方时，可呈现出虚拟硬币从用户智能手机落入收银托盘的效果。

C. 智能收银托盘软件配置

我们在Unity和Visual Studio中使用C#实现了二维码扫描功能，并在Unity中创建了1、5、10、50、100和500日元的硬币对象。我们还开发了一个Android应用程序，使用Visual Studio中的C#来显示硬币对象的组合。这使得能够根据支付金额动态生成动画并进行展示。

D. 评估实验和讨论

图4展示了我们开发的智能收银托盘原型以及硬币从托盘下方缝隙中掉落的三维示意图。系统周围设有盒子，以便清晰地观察下落的硬币。为了评估需求1，我们对10名受试者（学生）进行了评估实验。在进行若干次不同金额的支付后，我们提出了以下问题。

问题1 ：您是否感觉像是在用现金支付？
问题2 ：您能识别出金额吗？

对于问题1，70%的受试者表示他们感觉像是在用现金支付（图5）。然而，结果表明，硬币组合越多，支付金额的识别就越困难。这是因为当硬币数量较多时，它们会相互重叠。即使有动画效果，也很难识别硬币。

原型的配置满足需求2和3。然而，为了将系统投入实际应用，在需求2方面需要与移动支付系统进行配合。

IV. 结论

我们开发了智能收银托盘，可在使用电子货币支付时实现虚拟货币交换，如同现金支付一般。该托盘的特点是利用智能手机通过佩珀尔幻象技术实现二维码扫描以及支付金额的简单三维显示。评估结果显示，当硬币数量较多时，难以准确识别硬币。为了实际应用，我们将考虑改进硬币显示方式，并与移动支付系统协同工作。我们也在尝试使用ECHONET Lite。