智能快遞終端存取系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引 言

智能快遞終端的研究與開發(fā)，對(duì)于快遞活動(dòng)的所有參與者有十分重要的實(shí)用意義。首先作為快遞企業(yè)，雖然智能快遞終端的前期投入比較大，但是從長遠(yuǎn)來看，企業(yè)的后期持續(xù)性投入小，相對(duì)于傳統(tǒng)的快遞經(jīng)營方式，使用智能快遞終端總體投入要小很多，這樣就可以為企業(yè)減少成本，提高配送效率 ；對(duì)于用戶和快遞員而言，如果在生活周圍有一些智能快遞終端，用戶就可以根據(jù)自己的時(shí)間自主投遞快遞，避免了傳統(tǒng)的快遞員定時(shí)定點(diǎn)收快遞的限制，相對(duì)于傳統(tǒng)的快遞員逐件收取快遞的方式，大大節(jié)省了時(shí)間，并且保護(hù)了用戶的信息， 有效地提升了服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量。所以，從不同角度分析都可以得出，智能快遞終端的應(yīng)用前景大，具有良好的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能快遞終端系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

智能快遞終端是將物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)融合在一起，系統(tǒng)包括智能快遞自提柜以及后臺(tái)數(shù)據(jù)管理中心兩部分。智能快遞自提柜由圖 1 所示的多個(gè)部分模塊組成，包括開門照明系統(tǒng)、主體、電子鎖開關(guān)、收費(fèi)系統(tǒng)、信息的推送系統(tǒng)、存取系統(tǒng)、二維碼掃描系統(tǒng)等。整個(gè)智能系統(tǒng)的核心部分就是用單片機(jī)控制的智能快遞投遞柜控制系統(tǒng)以及后臺(tái)數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)中心。其與PC 服務(wù)器一起構(gòu)成智能快遞投遞柜系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)是近幾年主流的技術(shù)，它是以互聯(lián)網(wǎng)為主，通過 移動(dòng)數(shù)據(jù)、射頻識(shí)別（RFID）、激光掃描器、紅外線、GPS 等 技術(shù)將身邊物品按照一定的協(xié)議連接到互聯(lián)網(wǎng)，這樣就可以實(shí) 現(xiàn)信息的交流與收集處理，將物品集中到一個(gè)類似于網(wǎng)狀的東 西，它可以將網(wǎng)里的所有物品相連，運(yùn)用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、 模式識(shí)別等信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物品的定位、智能識(shí)別、跟蹤、 檢測(cè)、數(shù)據(jù)收集與管理等。

本次設(shè)計(jì)的智能快遞自提柜的控制端是基于嵌入式技 術(shù)，通過 RFID、紅外線掃描以及攝像頭等各種各樣的傳感器 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)由單片機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行管理和處 理，處理完再通過各類控制器實(shí)現(xiàn)整個(gè)終端的運(yùn)行，執(zhí)行操 作包括短信提醒，RFID 身份識(shí)別，攝像頭監(jiān)控。 

快遞員將快件送達(dá)指定地點(diǎn)后，只需將其存入快遞自提 柜，系統(tǒng)便自動(dòng)為用戶發(fā)送一條短信，包括取件單號(hào)和驗(yàn)證碼， 用戶在方便的時(shí)間到達(dá)該終端前，輸入取件單號(hào)以及驗(yàn)證碼即 可取出快件。PC 服務(wù)端首先收集智能快遞投遞柜采集到的快 件的詳細(xì)信息，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理、分類，做成用 戶快件數(shù)據(jù)庫，這樣就可以將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)布到管理后臺(tái)，從 而可以讓網(wǎng)購用戶、快遞人員、系統(tǒng)管理員實(shí)時(shí)了解快件的數(shù) 據(jù)，調(diào)配快件，維護(hù)終端等操作。該產(chǎn)品旨在為用戶存取快件 提供便利的時(shí)間和地點(diǎn)。

2 智能快遞終端存取模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

智能快遞終端存取系統(tǒng)包括存與取兩個(gè)系統(tǒng)，其中包含的功能模塊有系統(tǒng)控制模塊、輸入模塊、顯示模塊、信息推送模塊、開柜關(guān)柜模塊。圖 2 所示是智能快遞自提柜收取快遞流程簡(jiǎn)化圖。

圖 3 所示是智能快遞自提柜存取系統(tǒng)模塊簡(jiǎn)化圖，其中系統(tǒng)控制模塊利用STC89C51xx 系列單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)輸入輸出信息，系統(tǒng)的電路連接圖如圖 4 所示。JP8（P1）與 JP4（矩陣鍵盤接口）連接 ；P3 與JP3（靜態(tài)數(shù)碼管）連接 ；矩陣鍵盤定義是：P1.0-P1.3 為行線，P1.4-P1.7 為列線；喇叭接 P1.5 口； 矩陣鍵盤P1 口；將 JP165 短路冒斷開。

輸入模塊利用矩陣鍵盤來模擬，矩陣鍵盤上按鍵有“1”、 “2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“0”、“存”、“取”。 顯示模塊使用一個(gè) 4 位七段數(shù)碼管跟一個(gè) 1 位七段數(shù)碼管組 成，其中 1 位七段數(shù)碼管顯示范圍是 1 ～ 9，代表智能快遞自 提柜箱子序號(hào)。4 位七段數(shù)碼管顯示單片機(jī)隨機(jī)生成的 2 位數(shù) 字密碼。

利用1 位七段數(shù)碼管模擬智能快遞自提柜的箱子序號(hào)，用 4 位七段數(shù)碼管來表示每次存儲(chǔ)所需要的密碼。每當(dāng)按下“存” 時(shí)，1 位七段數(shù)碼管會(huì)從未占用的箱子開始往后顯示，同時(shí)， 4 位七段數(shù)碼管會(huì)顯示兩位隨機(jī)密碼，該隨機(jī)密碼與所顯示箱 子序號(hào)相互對(duì)應(yīng)，比如 ：“存”—“31”“1”—“存”，“存”— “25”“2”—“存”。就表示 1 號(hào)箱子密碼是“31”，而 2 號(hào)箱 子密碼為“25”。當(dāng)按下“取”的時(shí)候，1 位七段數(shù)碼管開始工作， 4 位七段數(shù)碼管未工作，輸入箱子序號(hào)后，4 位七段數(shù)碼管也 開始工作，用戶可輸入與箱子序號(hào)對(duì)應(yīng)的兩位數(shù)密碼。若輸入 正確，再次按下“取”鍵，則兩個(gè)數(shù)碼管同時(shí)歸零 ；若輸入錯(cuò) 誤，系統(tǒng)則重新恢復(fù)到第一次按“取”鍵的狀態(tài)。比如：“取”— “1”—“31”—“取”—“00”“0”，若是按錯(cuò)，“取”—“1”— “25”—“取”—“0”。若是已經(jīng)提取過的箱子，再次按下“存” 鍵的時(shí)候，系統(tǒng)將會(huì)再次賦予該空箱子隨機(jī)密碼。比如：“存”— “31”“1”—“存”，“存”—“25”“2”—存，“取”—“1”—“31”— “取”。（再次按下存）“存”—“46（只是與第一次不一樣）”“1”（此 時(shí)再次給 1 號(hào)箱子賦予密碼）。圖 5 所示是系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì) 流程圖。

3 結(jié) 語

智能快遞終端可以提升快件配送效率，降低快遞企業(yè)的 運(yùn)營成本，提升用戶體驗(yàn)，讓用戶可以按照自己的時(shí)間進(jìn)行 快件的存取。智能快遞存取終端硬件系統(tǒng)模塊多、拓展性強(qiáng)、 功能強(qiáng)大、實(shí)用性強(qiáng)。本文給出了智能快遞自提柜的存取系統(tǒng) 的整個(gè)電路，并且進(jìn)行了仿真，證明這套存取系統(tǒng)的可行性。 該系統(tǒng)可以降低用戶操作時(shí)間，減少投遞成本，提高快遞存 取的效率，并且還會(huì)大大提升快遞行業(yè)的用戶體驗(yàn)。