Amazon Go: Visão Computacional em uma Loja sem Caixas

O surgimento do Amazon Go representa um marco significativo na indústria do varejo, introduzindo um conceito inovador de loja sem caixas físicas, impulsionado pela tecnologia de visão computacional. Essa abordagem pioneira visa automatizar completamente o processo de compra, oferecendo aos clientes uma experiência de compra mais conveniente e eficiente.

O Amazon Go utiliza avançados sistemas de visão computacional para monitorar e rastrear os movimentos dos clientes dentro da loja, identificando automaticamente os itens que são retirados das prateleiras. Com essa tecnologia, o Amazon Go elimina a necessidade de caixas físicos e filas de pagamento, permitindo que os clientes simplesmente peguem os produtos desejados e saiam da loja.

A pergunta é: isso traz riscos? Seja para a loja, de cobrar incorretamente produtos no carrinho, ou para o cliente, também de ter problemas na identificação de produtos, seu preço e quantidade. Como esse processo funciona na prática? 

Funcionamento do Sistema: “Quem pegou o quê?”

Um sistema avançado de visão computacional desempenha o papel central na identificação e rastreamento dos itens selecionados pelos clientes. Este sistema integra uma rede de câmeras, sensores e algoritmos sofisticados para criar uma experiência de compra verdadeiramente inovadora.

Embora a Amazon não tenha mostrado as arquiteturas neurais exatas de seus modelos, mostrou os problemas específicos que esses modelos individuais resolvem e como são combinados para construir a solução completa.

Por meio de câmeras posicionadas em toda a loja Amazon Go, as imagens e vídeos capturados são processados em tempo real por algoritmos de visão computacional. Esses algoritmos utilizam técnicas de reconhecimento de imagem, como a detecção de objetos baseada em redes neurais convolucionais (CNNs), como YOLO, e outras técnicas de machine learning para identificar os produtos retirados das prateleiras pelos clientes.

Além disso, o sistema de visão computacional também é responsável por rastrear os movimentos dos clientes dentro da loja, garantindo que apenas os produtos selecionados sejam registrados e cobrados ao final da compra.

Para acessar a loja Amazon Go, é necessário ter o aplicativo Amazon Go instalado no seu celular, o aplicativo exibirá um código QR que será escaneado por uma catraca na entrada da loja. Uma vez dentro do estabelecimento, os clientes podem selecionar os itens desejados e colocá-los em suas sacolas. As câmeras equipadas com visão computacional, distribuídas pela loja, monitoram as atividades dos clientes, identificando quais itens estão sendo escolhidos por quem. Se um item for retirado da prateleira e posteriormente devolvido, ele não será incluído na conta do cliente.

Dentro desse problema, existem 6 problemas principais que precisavam ser resolvidos para que o sistema funcione satisfatoriamente.

• Fusão de Sensores: O correto funcionamento de sinais em diferentes sensores (ou câmeras)

• Calibração: Fazer com que cada câmera saiba sua localização na loja com muita precisão

• Detecção de pessoas: Identificar e rastrear continuamente cada pessoa na loja enquanto sua permanência

• Reconhecimento de objetos: distinguir os diferentes itens sendo vendidos

• Estimação de pose: detectar exatamente o que cada pessoa perto de uma prateleira está fazendo com os braços

• Análise de atividade: Determinar se uma pessoa pegou ou devolveu um item.

Componentes Técnicos do Sistema Amazon Go

Câmeras e Sensores

O sistema Amazon Go é equipado com uma rede de câmeras de alta resolução, distribuídas por toda a loja. Além das câmeras, sensores adicionais podem ser empregados para detectar a presença e os movimentos dos clientes dentro da loja.

Esses sensores podem incluir tecnologias como RFID (Identificação por Radiofrequência) ou sensores de movimento.

Algoritmos de Visão Computacional e Detecção de Objetos

Os dados capturados pelas câmeras e sensores são processados por algoritmos avançados de visão computacional.

Esses algoritmos utilizam técnicas de reconhecimento de padrões e machine learning para identificar e rastrear os produtos escolhidos pelos clientes e incluem técnicas de detecção de objetos para identificar e categorizar os produtos nas imagens capturadas.

Análise de Comportamento e Integração com o Aplicativo Amazon Go

Além de identificar os produtos, os algoritmos de visão computacional também analisam o comportamento dos clientes dentro da loja, rastreando movimentos, identificando padrões de compra e prevendo preferências. 

Vantagens em relação aos Modelos de Varejo Tradicionais

O Amazon Go apresenta uma série de vantagens distintas em comparação aos modelos de varejo tradicionais, impulsionadas pelas inovações oferecidas, conforto e pela integração de tecnologias avançadas.

O sistema elimina a necessidade de caixas físicos ou filas de pagamento, utilizando tecnologia de visão computacional e integração com seu próprio aplicativo. A automatização do processo de compra no Amazon Go é garantida por algoritmos de visão computacional otimizando o fluxo de trabalho e reduzindo o tempo de espera dos clientes.

A experiência do cliente também é aprimorada pelo sistema da Amazon Go, que personaliza ofertas e recomendações com base no histórico de compras dos clientes, proporcionando uma navegação personalizada e mais ágil na loja.

Os algoritmos avançados minimizam erros de cobrança e fraudes, identificando com precisão os produtos escolhidos e garantindo a correta cobrança apenas dos itens selecionados. O modelo de varejo do Amazon Go é flexível e escalável, podendo ser adaptado para diferentes tipos de estabelecimentos e tamanhos de loja, com infraestrutura tecnológica que pode ser expandida conforme necessário.

Quais são os desafios desse tipo de sistema automatizado?

A implementação e operação do Amazon Go não estão isentas de desafios e problemas a serem observados, especialmente considerando a complexidade das tecnologias envolvidas. Esses desafios se referem em sua maioria a questões relacionadas à privacidade, segurança de dados e precisão do sistema de visão computacional.

Em relação à privacidade, a coleta extensiva de dados dos clientes levanta preocupações sobre o monitoramento e o rastreamento das atividades dentro da loja. É essencial desenvolver políticas e protocolos robustos para proteger a privacidade dos clientes e garantir a conformidade com as regulamentações de proteção de dados.

A segurança de dados é outra área de atenção. Especialmente considerando a sensibilidade dos dados coletados pelo Amazon Go, o que inclui informações de transações e padrões de compra dos clientes. 

Para proteção desse tipo de monitoramento, medidas rigorosas de segurança de informação e criptografia de dados devem ser implementadas contra qualquer acesso não autorizado e violações de segurança.

Além disso, a precisão do sistema ativo é fundamental para garantir uma experiência de compra positiva e uma cobrança correta dos itens selecionados pelos clientes. Desafios técnicos, como o reconhecimento de cada um dos produtos em ambientes de varejo dinâmicos e a minimização de falsos positivos ou negativos, requerem contínuo aprimoramento e otimização dos algoritmos de machine learning e infraestrutura de hardware.

Se uma pessoa é bloqueada da vista por algo na loja, ou se a loja estiver muito cheia, onde as pessoas estão muito próximas umas das outras, a Amazon usa uma tecnologia para a câmera personalizada que faz tanto vídeo RGB quanto cálculo de distância.

A partir daí, eles segmentam as imagens em pixels e os agrupa, feito isso, rotulam cada um desses grupos como pessoa/não pessoa. Por fim, eles constroem um mapa de localização do quadro usando a triangulação de cada pessoa em várias câmeras.

O futuro das redes de varejo

Fica evidente o impacto significativo dessa tecnologia como um exemplo pioneiro de aplicação prática de visão computacional no varejo. A combinação de tecnologias permitiu a criação de uma experiência de compra diferente do usual, mais ágil e sem interrupções, na qual os clientes podem simplesmente “pegar e sair” sem a necessidade de passar por um caixa físico.

O Amazon Go representa um importante avanço na evolução do varejo, destacando o potencial do uso de visão computacional e da inteligência artificial no setor. Ao eliminar as filas de pagamento e simplificar o processo de compra, o Amazon Go eleva as expectativas dos consumidores em termos de conveniência, eficiência e experiência de compra.

Além disso, o impacto do Amazon Go vai além apenas do setor de varejo, tendo implicações mais amplas para o comércio e a indústria. A adoção de empresas de outros ramos de tecnologias semelhantes pode levar a mudanças na economia de modo geral, influenciando a forma como as lojas físicas são projetadas, operadas e experimentadas pelos consumidores.

O Amazon Go representa mais do que apenas uma loja sem caixas de uma única empresa. Ele simboliza um funcionamento de algoritmos de inteligência artificial fora do que é estereotipado normalmente, e apresenta as possibilidade da visão computacional e da inteligência artificial no cotidiano das empresas e consumidores.