目前,我国的移动支付技术引领世界,移动支付不仅给人们生活带来极大便利,同时也促进了传统行业的革新。在移动支付、物联网、人工智能等技术的驱动下,传统的零售行业开始进行技术改造,零售业正向智能化、无人化方向的新零售方向发展。在转型升级的过程中,无人零售成为新零售的热点,其主要运用在无人便利店、自助售卖机等消费场景。相较于传统零售,无人零售节省了人力成本,提高了支付效率,减少了用户的排队等候时间。新的零售模式同时带来了新的支付系统,在此背景下,结合软件工程相关理论和二维码支付技术对无人零售的支付系统进行需求分析、设计和实现。根据业务背景将无人零售支付系统划分为会员系统、用户支付系统、商品录入系统、支付终端系统4个子系统,并使用UML用例图表示各个系统的功能需求。会员系统负责用户的登录与注册、积分管理等功能,其中,重点设计并实现了基于Token的安全免登方案。用户支付系统是面向无人零售支付系统的核心系统,主要功能是支付二维码的生成与验证,为提升了用户的支付体验和支付安全,设计并实现了二维码缓存队列的优化方案。商品录入系统提供了商品录入、商品上架、商品查询等功能,商户管理员可以使用App扫描商品二维码对商品信息进行录入和修改。支付终端系统负责用户的自助扫码结算、订单生成、订单上传等功能,为了提升扫码设备的安全性,使用MQTT协议对支付扫码设备进行在线监控和数据推送。整套系统使用C/S架构模式,用户App、商品录入App、支付终端均采用Android系统,商户后台服务端使用Django web开发框架,数据库使用My SQL。经过系统功能测试后,各个子模块均正常运行,达到了对无人零售支付系统的设计预期,能让消费者在无收银员场景下选购支付,节省了零售商的运营成本,提高了支付效率和体验。