Kontaktlose Kaufprozesse sind heutzutage in vielen Bereichen unseres Alltags im Einsatz. Sie sollen dazu dienen, unser Leben einfacher zu gestalten.
Im Rahmen meiner Bachelorarbeit bei basecom war es mein Ziel, einen kontaktlosen Kaufprozess für einen Online-Kiosk zu entwickeln, der eine Authentifizierung der Nutzer*innen und eine Produkterkennung möglich macht. Als Grundlage dieser Überlegungen diente der firmeninterne Kiosk, der basekorb.
Was ist der basekob?
Der basekorb ist ein firmeninterner Kiosk bei basecom. Mitarbeiter*innen können sich hier mit kleinen Mittagsspeisen, wie Suppen oder Eintöpfen eindecken. Außerdem hält der basekorb Erfrischungsgetränke bereit und bietet Snacks für zwischendurch. Alle Käufe werden selbstständig über eine Webanwendung abgewickelt.
Die Herausforderung
Dadurch, dass der Kaufprozess auf dem Vertrauensprinzip beruht, ist er fehleranfällig. Leider wird hin und wieder vergessen, die Kaufabwicklung einzutragen. Dadurch werden die Mengenangaben bzw. Bestände nicht mehr korrekt angezeigt. Das hat zur Folge, dass die Produkte nicht mehr zu jedem Zeitpunkt vorrätig sind oder der Meldebestand unterschritten wird. Aus diesem Grund soll ein neuer Kaufprozess entwickelt werden, um diesem Problem vorzubeugen.
Die Anforderungen
Da die Webanwendung nur von einem begrenzten Personenkreis genutzt wird, ist es gewünscht, die Anschaffungskosten möglichst gering zu halten. Außerdem sollen Produkte problemlos hinzugefügt oder entfernt werden können. Als weitere Anforderung wurde das bargeld- und kontaktlose Zahlen festgelegt. Auf zusätzliches Personal zum Kaufabschluss ist zu verzichten, um den organisatorischen Aufwand zu minimieren.
Die Praxisphase
Im Vorprojekt wurden verschiedene vergleichbare Systeme analysiert. Zudem wurden Möglichkeiten zur Umsetzung einer Nutzerauthentifizierung und einer Produkterkennung evaluiert. Dabei gibt es im Grunde drei Arten der Authentifizierung: Wissen, Besitz und Biometrie. In Bezug auf eine Produkterkennung, wurden die Bild-, Entnahme- und Barcodeerkennung betrachtet.
In der Umsetzung der Bachelorarbeit wurde eine Gesichtserkennung und ein Barcode Scan umgesetzt, um die nötigen Informationen zu erfassen.
Neuer Kaufprozess
Zur Durchführung eines neuen Kaufprozesses benötigt das System die Identität der Nutzer*innen sowie das Produkt, das eingekauft werden soll. Dabei läuft der Kaufprozess folgendermaßen ab:
Das System sucht periodisch nach Gesichtern. Wenn eine Mitarbeiter*in erkannt wurde, wird der Name und das aktuelle Guthaben angezeigt. Danach wird die Käufer*in aufgefordert, den Barcode des Produktes, welches gekauft werden soll, vor die Kamera zu halten.
Wurde dieses erkannt, so werden die zugehörigen Produktinformationen angezeigt. Danach wird erneut eine Gesichtserkennung durchgeführt. Hier haben die Nutzer*innen die Möglichkeit, dem Kauf zuzustimmen oder diesen abzulehnen, indem die Person entweder im Kamerabild bleibt oder aus dem Bild tritt.
Installation der Hardware
Um das System auch am basekorb anbringen zu können, musste es auf einer geeigneten Hardware umgesetzt werden. Dazu wurde als Board ein Raspberry Pi 4 verwendet, eine Kamera zur Bilderfassung und ein Display (Raspberry Pi 7‘ Touch Display), um die erfassten Daten und Aufforderungen an den Nutzer anzeigen zu können. Die Auswahl der Kamera hat sich jedoch als eine Schwierigkeit herausgestellt, da der Fokus bei solchen Entfernungsdifferenzen nicht immer in einem scharfen Bild resultiert. Deswegen wurden verschiedene Kameras ausprobiert und letztendlich die Logitech HD Pro Webcam C920 ausgewählt, welche einen Autofokus besitzt und deren Fokus sich zusätzlich manuell umstellen lässt.
Daraus ergibt sich der nachfolgende Prototyp:
Der Praxistest lässt hoffen: 10 Mitarbeiter*innen wurden ausgewählt, um den Shop auf Tauglichkeit hin zu testen. Herausgekommen ist ein marktfähiges MVP. Es wurden alle Personen und Produkte korrekt erkannt.
Wie geht es jetzt weiter?
Das Produkt hat zwar eine Marktreife erreicht, es gilt jedoch, noch weitere Verbesserungen durchzuführen, um das Produkt noch alltagstauglicher zu machen. Der aktuelle Kaufprozess ist auf ein einzelnes Produkt ausgelegt. Wenn jedoch größere Mengen gekauft werden, muss der Kaufprozess gemäß der Menge an gekauften Produkten durchgeführt werden.
Es fehlt außerdem noch die automatische Erkennung, wann ein Produkt aus dem basekorb entnommen wurde: Wenn das System erkennt, dass ein Produkt entnommen wurde, startet der Kaufprozess. Dadurch würde das periodische Einschalten der Kamera entfallen und erst ab dem Zeitpunkt starten, an dem die Kund*innen in den Bezahlvorgang übergehen.
Dieser Prozess kann auf zwei verschiedene Weisen umgesetzt werden. Einerseits durch das Erkennen eines entnommenen Produktes, oder andererseits durch das Öffnen bzw. wieder Schließens der Tür des basekorbs.
Ich bin stolz, dass ich innerhalb von ein paar Monaten einen vollfunktionsfähigen Prototypen entwickeln konnte und bin schon sehr gespannt, wie sich der basekorb in Zukunft weiterentwickeln wird!
An dieser Stelle bleibt nur zu sagen: Danke Julian für deinen ausführlichen Bericht! Wir sind genauso gespannt, wie sich der basekorb weiterentwickeln wird. Wir freuen uns, dass du uns als Werkstudent in deinem Master erhalten bleibst.
Wenn auch du Interesse daran hast, deine Bachelorarbeit bei basecom zu schreiben, dann informiere dich auf unserer Karriereseite www.wirsprecheninter.net . Wir freuen uns auf deine Bewerbung!
