Магазин будущего. Как в Америке работает первый супермаркет без касс

В 2016-м Amazon тестировал «магазин без касс и очередей» на своих сотрудниках. А теперь такой супермаркет впервые открылся для публики. Он оснащен камерами и датчиками, которые смотрят, что берет покупатель, а при выходе из магазина деньги автоматически списываются с карты.

Открытие ожидалось в начале 2017-го, но технологию пришлось оттачивать лишний год. Ей сложно было отличать много покупателей сходной комплекции, а когда в тестовый период люди приходили с детьми, те вызывали хаос, неправильно складывая товары. Но теперь, после пяти лет работы, Amazon говорит, что технология готова, и «станет новым достижением в компьютерном зрении и машинном обучении».

До этого похожие проекты уже были — например, Moby Mart, который в 2017-м тестировали в Китае, и «кафе без персонала» от Alibaba. Но у Amazon система работает в совершенно других масштабах, радует (довольно многочисленных) покупателей, обещает приносить прибыль, и уже готова к расширению. А мы смотрим, как всё это работает, и почему на эту технологию в США ополчились миллионы людей.

Большой Брат следит

На входе в магазин вас встречают ряды турникетов. Может показаться, что вы спускаетесь в станцию метро. Пройти через турникет можно только с помощью смартфона. Доступ открывается, когда он просканирует QR-код, сгенерированный вашим приложением Amazon Go. В этот момент аккаунт Amazon привязывается к вашей физической персоне, и камеры (ТЫСЯЧИ камер) начинают отслеживать каждое ваше действие.

Приложение Amazon Go связано с аккаунтом Amazon, и деньги за все покупки будут списываться оттуда. Спустя пару минут после того, как вы покинете магазин, вам на смартфон придет чек-квитанция с тем, что вы купили. Если вдруг система что-то занесла неправильно, можно это указать, и деньги будут возвращены обратно на ваш аккаунт. Вроде бы, система уязвима для тех, кто хочет её надуть, но представители Amazon говорят, что у них для этого есть меры противодействия. Какие конкретно, журналистам не сообщают, но самое простое, что можно придумать — если у человека постоянно всё списывают неверно, Amazon Go ему просто блокируется. Мол, а чего ты продолжаешь ходить в магазин, если у вас с ним так не сложилось?



Сам магазин, если не смотреть вверх, похож на вполне обычный небольшой американский супермаркет. Чистый, достаточно просторный, с максимумом дерева в интерьере (как у Whole Foods) и полками для чипсов, напитков, хлеба, салатов, овощей... Самое заметное отличие — в Amazon Go нет тележек и корзин для покупок. Они просто не нужны: посетители сразу кладут товары в свои сумки (или карманы). В этот момент вещи заносятся в «виртуальную корзину». Большой Брат запоминает, что вы взяли с полки. Если потом вы решите не покупать товар и положите его обратно, даже в другое место, система это учтёт и автоматически удалит запись из своей памяти.

А что для тех, кто ходит за покупками всей семьей? Тут Amazon придумала два решения. Во-первых, каждый может записаться в ваш аккаунт Amazon Go со своего смартфона. Во-вторых, можно пропустить всю семью вперед на турникете, используя свой девайс. Результат один и тот же: система запоминает всех, и всё, что они уносят с собой, объединяется в общем аккаунте. Если вы закупаетесь с другом, и у каждого есть свой аккаунт Amazon Go, деньги считываются с того, кто берет товар с полки.

На выход

Рассчитывается, что в магазине можно взять все продукты, к которым привыкли покупатели. Есть полки с молоком, йогуртом, печеньем, выпечкой, закусками. Отдельная секция для органических продуктов питания сети Whole Foods (которую Безос в прошлом году купил за $13,7 млрд), и секция с Fresh Meal Kits — наборами, запущенными на Amazon этим летом, позволяющими дома приготовить обед на двоих. Также в магазине есть своя кухня. Можно взять суп или сэндвич или перекусить в маленьком кафетерии. Цены на всё — такие же, как и везде, не дороже и не дешевле. Очевидно, Amazon не рассчитывает «отбить» все затраты на технологию одним супермаркетом, а средние цены позволят ей сравнить активность и уровень удовлетворенности покупателей.



Сзади в углу супермаркета находится единственное место, где покупателю нужно взаимодействовать с человеком: секция с пивом и вином. Там сотрудник Amazon проверяет ваш ID на предмет того, исполнился ли вам 21 год. После этого вы можете хватать алкоголь и выходить из магазина, так же как и с любым другим товаром.

Выход осуществляется через те же самые турникеты, на этот раз вообще без авторизации или каких-либо действий с вашей стороны. Звуковых или световых сигналов тоже нет. Просто уходите по своим делам. Никаких очередей. А на смартфон потом приходит чек.

Первые покупатели, испытавшие первый супермаркет без касс, говорят, что ощущения очень странные (еще точнее — «стрёмные»). Когда выходишь за дверь, кажется, что ты похитил продукты из магазина, и от этого чувства потом сложно избавиться. Возможно, в этом и будет состоять главная хитрость Amazon Go: когда человек не чувствует, как платит, он склонен тратить гораздо больше.

Камерная работа

Разработчики системы говорят, что в рамках технологии «Just Walk Out» в магазине используются «компьютерное зрение, алгоритмы глубинного обучения и сочетание сенсорных данных из различных источников». Главный «источник» — сотни спец. камер, вмонтированных в потолок. Они отслеживают каждую точку магазина с нескольких углов. В основном это обычные RGB-камеры, только с встроенными платами разработки Amazon, благодаря которым они самостоятельно выполняют базовые задачи: отслеживают движение, находят объект, пытаются отличить его от соседей. Рядом стоят чуть более продвинутые камеры, способные измерять глубину, засекая время полета сигнала к каждой точке изображения.

Когда стоишь в супермаркете и смотришь вверх, ты эти камеры почти не видишь: просто серые блоки, встроенные в темный потолок. Может показаться, что это элемент дизайна. В обычном магазине камеры выделяются намного больше.



Полученные изображения отсылаются «центральному процессору», о котором Amazon ничего не рассказывает. Он выполняет основную работу: идентификацию того, кто есть кто, в режиме реального времени. Какой человек поднял какой предмет, что положили обратно на полку и так далее. Этот процессор — главная фишка всего проекта, без которой ничего не получилось бы. Даже человеческому глазу сложно понять, какой из похожих людей, одетых в серую футболку и синие джинсы, взял какой именно йогурт из десятка почти идентичных белых упаковок. А тут система должна определять это молниеносно, безошибочно, и в сотне мест одновременно. Раньше на таком масштабе и таких скоростях за задачу никто даже не хотел браться.

Свои секреты Amazon, как обычно, не раскрывает, но можно посмотреть на похожие проекты — для представления того, как все это работает. Например, стартап Standard Cognition недавно разработал систему машинного зрения, отслеживающую движения покупателей и идентифицирующую товары, которые они берут. А потом, например, отсылающую эти данные на смартфон охранника. Получается довольно просто, если сравнивать с «Just Walk Out» в Amazon Go. Но компания рассчитывает продавать свою разработку супермаркетам и крупным ритейлерам. Чтобы стать успешной, ей достаточно, чтобы её купила одна сеть на 2-3 тыс. магазинов.

Тестирование Standart Cognition



Bodega работает над такой же идеей с киосками. Три-четыре полки, пять камер, один покупатель за раз. Для офиса, кафетерия, столовой в университете. Ну а совсем в том же направлении, что и Amazon, движется Аipoly — пытаясь создать «полностью автономные магазины» без продавцов и кассиров за счет компьютерного зрения.

Демо, показывающее, что Aipoly работает даже когда посетители передают товар друг другу



Главная проблема — в точности и скорости обработки данных. Основу системы, в конце концов, наверное, мог бы сделать и студент за несколько недель, если у него хватает времени и ресурсов. Но она корректно обрабатывала бы, скажем, 80% случаев. А чтобы довести её до приемлемых 99,9% нужны миллионы долларов и много-много лет работы.

Причем система Amazon, по словам разработчиков, не использует распознавание лиц. Компания не хотела, чтобы её обвиняли в нарушении приватности, и старалась по максимуму избежать критики. Лица клиентов даже не запоминается. Вместо этого «Just Walk Out» использует другие визуальные сигналы (походку, длину конечностей и т.д.), а также следит за вашим движением через камеры, чтобы каждая из них «перенимала» вас от предыдущих. Лицо здесь не требуется: вашу персону никогда не теряют из виду, а значит, заново идентифицировать вас и не нужно.



Если одна из камер сломается, или что-то загрязнит её линзу, на работу технологии это никак не влияет. Систему уже тестировали без части камер, и с ухудшенным обзором. По подсчетам инженеров, нужно от 10% сломанных камер, чтобы качество распознавания клиентов и их покупок в магазине как-то ощутимо понизилось. К тому же камерам помогают сенсоры веса в полках. Они знают точный вес каждого продукта, так что схватить два йогурта за раз, спрятать один в рукаве и так обмануть систему не выйдет, даже если вы Дэвид Блейн.

Как избежать воровства

В магазине нет сотрудников, за исключением людей, заполняющих полки. Но о попытках кражи товаров Amazon не волнуется. Теоретически, если знать точный вес товара, который вы хотите похитить, можно поступить в стиле Индианы Джонса. Насыпать в сумку песка, и положить её на полку в ту же секунду, когда вы поднимаете оттуда продукт. И в это же время прикрыть себя каким-нибудь особо крупным плащом с капюшоном. Но это требует намного большей сноровки, чем у обычных магазинных воров. А дорогих вещей в Amazon Go не продается. Навыки таких доморощенных Джонсов будут эффективнее потрачены где-нибудь в банке или ювелирном бутике.

Факт в том, что большинство из нас не ворует. Нам это неприятно. А с небольшими потерями денег из-за клептоманов или малоимущих смирились и обычные магазины, учитывая их при составлении бизнес-планов. Большая часть краж в супермаркетах осуществляется самими сотрудниками, а еще 34% утерянных товаров приходится на ошибки (или злоупотребления) менеджмента и поставщиков.



Украсть товар можно и в обычном супермаркете. Взял, что хочешь, содрал этикетку, положил в карман, пошел на выход. У Amazon, наоборот, сделать это сложнее, куда бы ты ни положил продукт, систему не обманешь. Если не обнаружится какой-то критической уязвимости, «Just Walk Out» можно будет рекламировать как самую «кражеустойчивую» модель работы супермаркетов.

Другое дело, что в технологии есть ошибки, и их заметили в первый же день. Стали появляться твиты от людей, с которых магазин не снял деньги за тот или иной товар. Amazon отвечает, что они могут расценивать это в качестве подарка от супермаркета. Процент довольно низкий, и возможности полностью устранить такие ошибки у компании нет, поэтому она даже не заморачивается. А покупатели пока радуются неожиданным «подаркам» и делятся своими впечатлениями в сети.

Технология не существовала, когда Amazon начала свой проект пять лет назад. Всё создавали сами, с нуля. Поэтому в первые дни, когда супермаркет заполнен битком, пару ошибок можно простить (разработчики признаются, что сложнее всего системе отслеживать много людей, стоящих вместе группой). Сложность мониторинга не повышается с увеличением квадратных метров, нужно только больше камер и большая вычислительная мощность. А технология и дальше будет оттачиваться.

Мир без людей

Американский рабочий класс переживает, что скоро для них совсем не останется места. Ходит анекдот, что «скоро в Америке будет работать один Безос, а остальные задачи будут выполнять роботы». В каждой шутке есть доля правды: Amazon по максимуму исключает человеческий фактор, если это возможно. В 2012-м она за $775 млн купила производителя машин Kiva Systems. Сейчас на её складах работает порядка 50 тысяч их роботов, похожих на огромные оранжевые тумбы. Они постепенно вытесняют кладовщиков. В США около 3,5 млн кассиров, и их труд в мире с Amazon Go, вроде бы, становится не нужен. Куда девать высвободившуюся рабочую силу?



Amazon заявляет, что проблема надуманная. В их «магазине без касс и кассиров» на деле будет трудиться столько же людей, сколько и в обычном маркете, просто покупатели их не увидят. Это люди, заполняющие полки провиантом, повара, готовящие сэндвичи и блюда, которые клиенты берут с собой, и, конечно, техники, поддерживающие работу веб-камер и турникетов в надлежащем состоянии. Безоса любят обвинять в том, что он лишает людей работы, но на самом деле Amazon сейчас расширяется бешеными темпами, нанимая тридцать-сорок тысяч людей каждый год, и еще под сто тысяч на время праздников.

Но работа кассира уже в ближайшем будущем, судя по всему, действительно исчезнет. Подвижки в этом направлении делаются даже в России, где фастфуды и рестораны начали заменять людей киосками самообслуживания, автоматами и другими цифровыми платформами. Точность и скорость работы вырастают, а зарплату системам платить не приходится, что позволяет им окупить себя менее чем за год.

Кому это надо

Противники идеи говорят, что совокупное число рабочих мест пойдет вниз, и богатые опять станут богаче, а бедные — беднее, так что пользы обществу новая технология не принесет. Вездесущее наблюдение, сотни камер, следящие за твоим каждым движением, — тоже по душе не всем. И всё ради экономии «пары секунд» при выходе из магазина. Огромное количество ресурсов и мозговой силы умных людей тратится на то, что и без того работало нормально.

Сторонники «Just Walk Out» отмечают, что стратегия позволит сократить издержки и увеличить пропускную способность магазинов. Экономия идет не только на зарплате, но и на инкассации наличных, на работе кассовых аппаратов и платёжных терминалов. Уменьшаются накладные расходы, а значит и снижается стоимость товаров в магазине по сравнению с конкурентами, у которых работают живые кассиры.



Один из главных плюсов Amazon Go, отсутствие очередей, пока что не сработал: в новый магазин выстроилась гигантская очередь

Ещё один немаловажный момент заключается в том, что упрощение процедуры оплаты в магазине по статистике увеличивает размер среднего чека. Чем проще расставаться с деньгами — тем больше товаров человек покупает. В Amazon Go не надо представлять, как каждую из купленных вами вещей будет по очереди трогать и пробивать человек на кассе.

Плюс — как с гигантскими часами Безоса, замурованными в горе на 10 000 лет, в процессе разработки новой технологии можно найти решения других проблем.

Пока что Amazon не объявлял о планах массового внедрения «Just Walk Out», однако многие отраслевые эксперты не сомневаются, что она произведет революцию в сфере услуг. Сотни тысяч американцев, переживающие, что тратят на очереди в Walmart и Costco больше времени, чем на сам сбор продуктов, уже воодушевлены технологией. Это может быть огромный шаг в сфере оффлайн-продаж, его сравнивают с изобретением тележки для покупок в 1930-е. Чего в итоге будет больше, пользы или вреда, — покажет время.

P. S.

Из Amazon и других американских магазинов можно заказывать товары прямо в Россию с Pochtoy.com. Цены на технику в США, как правило, намного ниже, а выбора больше. Стоимость доставки за 0,5 кг начинается от $8,99. А при регистрации с кодом Geektimes вам на счет начисляется $7.