新概念多功能智能快遞提取箱

德州學(xué)院 趙 林 王志坤

1.引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種智能終端設(shè)備的普及成為大趨勢。而今，由于電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，導(dǎo)致快遞的流通在近期內(nèi)出現(xiàn)劇增的現(xiàn)象。針對快遞發(fā)放的無序與低效率，我們采用了物聯(lián)網(wǎng)的解決方案設(shè)計了基于嵌入式LINUX(B/S架構(gòu)主從機結(jié)合)的新概念多功能快遞自助提取和廣告宣傳系統(tǒng)，我們將該系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)并結(jié)合GSM、網(wǎng)絡(luò)遠程控制、微納傳感等技術(shù)，使得快遞員只需將快遞放入特定的快遞提取箱中，接下來快件的所有管理工作完全通過互聯(lián)網(wǎng)遠程完成，以保證快件安全準時的到達收件人手中。其附件同時可以面向國內(nèi)高校，提供廣告宣傳服務(wù)。

2.作品工作流程圖詳細介紹

新概念多功能智能快遞提取和廣告宣傳系統(tǒng)的總體工作流程圖如圖1所示：

圖1 總體工作流程圖

(1)以SAMSUNG S5PV210 ARM Cotex-A8處理器為硬件平臺的嵌入式LINUX下WEB服務(wù)器主機和以STC12C5A60S2單片機為控制從機系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。

主機設(shè)計成核心板和控制低板兩部分，核心板是以三星公司的32位RISC嵌入式微處理器S5PV210為核心，通過外擴存儲器(Flash和SDRAM)和以太網(wǎng)接口電路來構(gòu)建硬件平臺。

系統(tǒng)硬件體系統(tǒng)中主要由S5PV210結(jié)合存儲器電路和一些基本外圍電路，如復(fù)位電路、電源管理電路、晶振電路等構(gòu)成最小系統(tǒng),其中Flash和SDRAM通過數(shù)據(jù)總線和地址總線接到S5PV210,電源管理電路為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，復(fù)位電路是在系統(tǒng)出現(xiàn)異常時對系統(tǒng)進行重啟，恢復(fù)系統(tǒng)正常工作,晶振電路為系統(tǒng)提供時鐘信號。

遠程控制端采用瀏覽器跟服務(wù)器的控制方案，只需要將電腦接入internet然后打開瀏覽器，輸入web服務(wù)器的網(wǎng)址192.168.1.230便可進入系統(tǒng)登錄界面分別正確填寫用戶名和密碼然后點擊登錄便可進入遠程管理界面，點擊退出按鈕便可退出系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠程訪問快件提取系統(tǒng)中安裝的攝像頭進行遠程視頻采集，更加便捷安全的管理快件提取箱。

從機的設(shè)計主要基于ATMEL公司的STC12C 5A60S2單片機。主要接受來自控制主機的命令并返回相應(yīng)的結(jié)果信息。當從機接受到主機的開鎖命令時，從機便會控制對應(yīng)的繼電器將對用的箱子打開。當從機接受到主機的發(fā)短信命令時，從機便會控制GSM模塊給對應(yīng)的快遞接受者發(fā)送快遞提取所需要的隨機密碼，快遞接受者只需將隨機密碼輸入便可開箱取走自己的快遞了。

(2)以TI公司的MSP430單片機為主控制器的快遞接收者手機號碼注冊及開箱隨機密碼發(fā)送模塊和快遞提取密碼輸入模塊的實現(xiàn)。

(3)以TI公司的MSP430單片機為主控制器的廣告自動回復(fù)裝置的實現(xiàn)。

該廣告自動回復(fù)裝置采用MSP430單片機和GSM模塊結(jié)合的方式實現(xiàn)該功能。當路人或是快件提取者看到LED顯示屏上的信息對自己有需要時，只需發(fā)送needad命令到LED顯示屏上顯示的手機號碼后，該廣告信息便會以短信的方式自動回復(fù)到自己的手機中。

(4)太陽能追光模塊。

以最簡潔的電路實現(xiàn)了太陽能電池板對太陽的垂直跟蹤，采用雙軸跟蹤的方法，彌補了其他太陽能跟蹤的短板，可實現(xiàn)電池板對太陽光的全方位垂直跟蹤，實現(xiàn)太陽能利用率的最大化。設(shè)計機械部分采用立柱式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動范圍東西、南北0-180度，可實現(xiàn)無死區(qū)全角度轉(zhuǎn)動。

(5)光照方向數(shù)據(jù)采集、處理模塊。

環(huán)形消影的方法即用八個光敏電阻圍成圓形，圓形上放置影桿。若一個光敏電阻上出現(xiàn)了影子，則控制電機轉(zhuǎn)動。直到?jīng)]有影子為止。從而實現(xiàn)垂直對光功能。

(6)智能LED廣告宣傳模塊。

顯示屏由單色超低功耗LED組成，廣告牌改變了原有有線控制模式，實現(xiàn)了手機等移動終端的短信控制。短信控制模塊采用了市場上主流的超低功耗控制器，模擬及數(shù)字器件，大大降低了工作時對電能的損耗。

3.裝置工作原理

3.1 裝置整體分析

太陽能發(fā)電模塊(1)由智能追光系統(tǒng)(2)支撐，智能追光系統(tǒng)下方是廣告宣傳顯示裝置(3)以及電池儲存裝置(6)，太陽能發(fā)電模塊、智能追光系統(tǒng)、廣告宣傳及自動回復(fù)模塊都是由箱體支撐，智能提取箱的左上角是智能攝像模塊(10)，箱體右側(cè)中間是密碼輸入?yún)^(qū)(4)與開箱隨機密碼發(fā)送模塊(7),箱體分為多個小箱體(5)，開箱隨機密碼發(fā)送模塊、注冊模塊(8)與web服務(wù)器主機(9)在主箱體背面的中間位置。

3.2 智能快遞提取箱工作流程

工作流程主要是太陽能發(fā)電模塊由追光系統(tǒng)支撐連接自動追光，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能并儲存在蓄電池中。當人們相得到廣告牌上的廣告信息時，只需編輯短信“needad”發(fā)送給LED顯示屏上所顯示的手機號碼即可得到你想要的顯示屏上的廣告信息?？爝f自助提取功能主要是快遞員按照快件的先后順序依次將快件接收者的手機號通過系統(tǒng)的鍵盤注冊到系統(tǒng)中，并將快件一同放到對應(yīng)的小箱體中，系統(tǒng)控制GSM模塊自動的將每個快件提取箱所對應(yīng)的開箱密碼發(fā)送到對應(yīng)的收件人手中，快遞接受者只需按照短信的提示將隨機密碼輸入密碼輸入?yún)^(qū)便可開箱取走自己的快遞了。web服務(wù)器主機模塊與外接網(wǎng)絡(luò)相連接，利用智能攝像模塊來實現(xiàn)智能識別、遠程監(jiān)控、遠程管理的功能。

4.結(jié)論

(1)我們的產(chǎn)品是一個基于物聯(lián)網(wǎng)的，能夠?qū)⑽锲?快件)進行識別，暫存，監(jiān)控和管理的設(shè)備。與PC服務(wù)器一起構(gòu)成智能快遞終端系統(tǒng)。PC服務(wù)器能夠?qū)Ρ鞠到y(tǒng)的各個快遞終端進行統(tǒng)一化管理(如快遞終端的信息，快件的信息，用戶的信息等)，并對各種信息進行整合分析處理?？爝f員將快件送達指定地點后，只需將其存入快遞終端，系統(tǒng)便自動為用戶發(fā)送一條短信，包括取件地址和驗證碼，用戶在方便的時間到達該終端前輸入驗證碼即可取出快件。該產(chǎn)品旨在為用戶接收快件提供便利的時間和地點。將快件暫時保存在投遞箱內(nèi)，并將投遞信息通過短信、微信等方式發(fā)送用戶，節(jié)省了時間成本和二次派送的人力成本，同時也為消費者帶來了極大地方便。

(2)本產(chǎn)品很好的整合了廣告宣傳系統(tǒng)，可以提供有償廣告服務(wù)。用戶可以很快的收回投資回報，這極大地有利于產(chǎn)品的推廣。本產(chǎn)品的廣告宣傳系統(tǒng)的很好的解決了校園，小區(qū)的滿天飛的“小廣告”問題。這有利于校園美化，小區(qū)美化。本產(chǎn)品在方便人們生活的同時，美化了環(huán)境。

5.結(jié)束語

針對上述發(fā)展現(xiàn)狀，研究設(shè)計了新概念多功能智能快遞提取箱，該系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)并結(jié)合GSM、網(wǎng)絡(luò)遠程控制、zigbee無線物聯(lián)傳感網(wǎng)等技術(shù)，使得快遞員只需將快遞放入特定的快遞提取箱中，接下來快件的所有管理工作完全通過互聯(lián)網(wǎng)遠程控制完成，以保證快件安全準時的到達收件人手中。

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