北斗定位智能共享物流箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

□ 阮宏梁,卜曉斌,鮑秋杰,李凌宇

(金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院 金義網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，浙江 金華 321000)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及與互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物的發(fā)展，使得快遞行業(yè)迅速崛起，而與之密切相關(guān)的物流包裝存在的安全性、環(huán)保性和資源高耗性等問(wèn)題如快件遺失損壞、代簽收引起的責(zé)任爭(zhēng)議、配送不及時(shí)、包裝材料廢棄嚴(yán)重、重要證件和貴重物品快遞安全性不高等卻日益凸顯。

北斗系統(tǒng)可以提供高精度的位置服務(wù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、城市綜合安防和智慧城市建設(shè)等行業(yè)領(lǐng)域。目前，智能定位跟蹤共享物流箱產(chǎn)品在快遞行業(yè)幾乎還是個(gè)空白領(lǐng)域，產(chǎn)品非常少。因此，將其應(yīng)用到智能物流領(lǐng)域，建立基于北斗位置服務(wù)的智能共享物流箱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)特定物品寄遞過(guò)程全程定位跟蹤服務(wù)，實(shí)時(shí)查詢(xún)，遠(yuǎn)程開(kāi)箱以及物流箱的共享循環(huán)利用，進(jìn)而提升物流包裝運(yùn)輸業(yè)務(wù)的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和時(shí)效性。

1 共享物流箱系統(tǒng)構(gòu)成

圖1 智能共享箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)緊密?chē)@當(dāng)前快遞行業(yè)對(duì)智能包裝運(yùn)輸?shù)男枨?，促進(jìn)智能共享物流箱平臺(tái)的推進(jìn)。系統(tǒng)利用鑲嵌在物流箱內(nèi)的北斗定位模塊以及快遞員對(duì)物流箱唯一識(shí)別二維碼的掃描登記認(rèn)證等操作過(guò)程，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和提供單個(gè)或多個(gè)物流箱位置狀態(tài)信息。北斗定位智能共享物流箱系統(tǒng)主要包括用戶(hù)客戶(hù)端和后端服務(wù)器兩個(gè)部分，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1 用戶(hù)客戶(hù)端

客戶(hù)在收到快遞前，可通過(guò)Web客戶(hù)端實(shí)時(shí)查看平臺(tái)返回的當(dāng)前物流箱所到達(dá)位置。快遞員上門(mén)送貨時(shí)，打開(kāi)手機(jī)客戶(hù)端，進(jìn)行登錄認(rèn)證后，掃描識(shí)別完好的物流箱二維碼，將獲得的二維碼信息與運(yùn)單號(hào)信息一同提交到平臺(tái)服務(wù)器，快遞運(yùn)營(yíng)商根據(jù)獲得的物流全過(guò)程數(shù)據(jù)信息作為制定戰(zhàn)略計(jì)劃和行動(dòng)計(jì)劃的依據(jù)。智能共享物流箱投遞流程如圖2所示。

圖2 智能物流箱投遞流程圖

1.2 后端服務(wù)器

后端服務(wù)器主要負(fù)責(zé)快遞員登錄、客戶(hù)平臺(tái)賬號(hào)注冊(cè)，快遞件位置信息的管理及存儲(chǔ)等。本系統(tǒng)中服務(wù)器端在MyEclipse環(huán)境中搭建，底層架構(gòu)為SpringMVC+Spring+Hibemate，Web服務(wù)器采用Tomcat服務(wù)器，與快遞運(yùn)營(yíng)商共用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。投遞員登錄系統(tǒng)后，通過(guò)微信掃碼物流箱的二維碼并完成快件投遞，快件投遞系統(tǒng)邏輯如圖3所示。客戶(hù)登入系統(tǒng)后可以通過(guò)登錄Web客戶(hù)端查詢(xún)自己快件的位置狀態(tài)信息。

圖3 快件投遞系統(tǒng)邏輯

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 北斗定位箱體智能鎖技術(shù)

為提高定位精度和信號(hào)穩(wěn)定性，智能共享物流箱北斗定位應(yīng)用由嵌入式硬件設(shè)備和配套的軟件組成。物流箱上安裝的嵌入設(shè)備記錄傳遞位置信息。智能物流箱的最核心部件智能定位鎖及控制系統(tǒng)成為實(shí)現(xiàn)其功能的關(guān)鍵。智能物流箱配套的軟件則主要是將這些信息回傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器，幫助客戶(hù)和平臺(tái)實(shí)時(shí)跟蹤物流箱的位置。智能鎖模塊工作原理如圖4所示。服務(wù)器負(fù)責(zé)后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理，北斗定位模塊進(jìn)行產(chǎn)品追蹤定位，GPRS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，安全智能鎖作為無(wú)線(xiàn)終端，主要實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)、無(wú)線(xiàn)通訊、智能鎖機(jī)構(gòu)控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能。

圖4 智能鎖模塊工作原理

2.2 物流箱復(fù)合材料的應(yīng)用

智能共享物流箱采用目前國(guó)際領(lǐng)先的抗摔防震、環(huán)保、復(fù)合輕質(zhì)新型材料，具有重量輕、多孔、吸收動(dòng)力沖擊波和減震等特點(diǎn)，應(yīng)用鑄塑混合增強(qiáng)固化工藝而成，新型復(fù)合材料，具有鋼的性能，而其重量?jī)H為鋼重量的幾分之一，內(nèi)部阻隔材料，以滿(mǎn)足目前物流行業(yè)不可避免的野蠻裝卸。

2.3 物流箱簽收確認(rèn)技術(shù)

利用物流箱二維碼識(shí)別，用戶(hù)通過(guò)手機(jī)掃描識(shí)別二維碼進(jìn)行收貨確認(rèn)，并通過(guò)用戶(hù)手機(jī)客戶(hù)端上傳到平臺(tái)，確保用戶(hù)收到物流箱時(shí)是完整未被破壞的，解決代收點(diǎn)代簽收引起的責(zé)任問(wèn)題。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

智能共享物流箱系統(tǒng)主要功能包括物流箱監(jiān)控、客戶(hù)服務(wù)、數(shù)據(jù)接入和商業(yè)智能四個(gè)模塊。

3.1 物流箱監(jiān)控模塊

智能共享物流箱實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)主要是利用鑲嵌在物流箱內(nèi)的北斗定位模塊以及快遞員對(duì)物流箱唯一識(shí)別二維碼的掃描登記認(rèn)證等操作過(guò)程對(duì)物流箱的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和提供單個(gè)或多個(gè)物流箱位置信息。智能共享物流箱的狀態(tài)可分為：投放使用、在途運(yùn)輸、回收充電、修整待用等狀態(tài)。使用安裝在智能物流箱上的北斗/GPS雙模定位設(shè)備，可以根據(jù)需求實(shí)時(shí)或周期性獲取指定智能物流箱的當(dāng)前位置，亦可點(diǎn)名某個(gè)物流箱使其即刻回傳定位跟蹤數(shù)據(jù)。

3.2 客戶(hù)服務(wù)模塊

客戶(hù)服務(wù)系統(tǒng)主要為客戶(hù)提供便利的業(yè)務(wù)入口?？蛻?hù)可以通過(guò)該服務(wù)系統(tǒng)Web客戶(hù)端實(shí)時(shí)的查看物流箱運(yùn)輸過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)，其內(nèi)容包含設(shè)備管理、物流信息、地圖信息和軌跡回看等。

3.3 數(shù)據(jù)接入模塊

數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)端數(shù)據(jù)接入，是系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)組件。它接收手機(jī)客戶(hù)端發(fā)來(lái)的客戶(hù)身份信息、快件運(yùn)單信息以及與之對(duì)應(yīng)的物流箱信息；也實(shí)時(shí)接收智能物流箱上的北斗定位模塊嵌入式應(yīng)用發(fā)來(lái)的定位信息；也負(fù)責(zé)與第三方系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，包括添加快遞系統(tǒng)平臺(tái)交互服務(wù)器接口信息(API文檔)，并提供統(tǒng)一的認(rèn)證密鑰(AppID、Appkey、Appsecret等)以及交互協(xié)議和接口支持等。

3.4 商業(yè)智能模塊

商業(yè)智能是將原數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以指定戰(zhàn)略計(jì)劃和行動(dòng)計(jì)劃的信息，追蹤并細(xì)化數(shù)據(jù)為關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)，識(shí)別并監(jiān)控快遞路徑上的業(yè)務(wù)趨勢(shì)，最終以列表式、圖表式、多維分析式的商業(yè)智能分析結(jié)果呈現(xiàn)。商業(yè)智能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，使用大數(shù)據(jù)分析和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)對(duì)快遞過(guò)程中耗時(shí)的環(huán)節(jié)給出優(yōu)化建議以及對(duì)貨物的物流箱種類(lèi)、數(shù)量進(jìn)行建議，避免過(guò)度浪費(fèi)資源，同時(shí)，整合系統(tǒng)中所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，優(yōu)化和整合整個(gè)快遞流程和業(yè)務(wù)邏輯，提升服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 智能物流箱系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

智能共享物流箱系統(tǒng)最關(guān)鍵的問(wèn)題是對(duì)物流箱的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和操作，如何對(duì)智能物流箱進(jìn)行連續(xù)快速的定位和跟蹤成為整個(gè)系統(tǒng)管理的核心。在本智能共享箱系統(tǒng)中，在物流箱內(nèi)集成北斗定位模塊和無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品并配套后臺(tái)服務(wù)器，提高了定位精度和信號(hào)穩(wěn)定性，并可追溯物流箱的運(yùn)行軌跡，供用戶(hù)查詢(xún)快遞信息及指導(dǎo)快遞運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化快遞環(huán)節(jié)、物流箱攬投方案等。該物流箱信息查詢(xún)的界面如圖5所示。

圖5 物流信息查詢(xún)界面

在該界面，用戶(hù)通過(guò)Web客戶(hù)端登陸后，可以通過(guò)輸入運(yùn)單號(hào)、物流箱名稱(chēng)、收攬人信息檢索物流箱信息。用戶(hù)通過(guò)點(diǎn)擊界面右側(cè)“定位”和“軌跡”按鍵查詢(xún)物流信息。

點(diǎn)擊“定位”查詢(xún)后，加載百度地圖，輸入查詢(xún)信息顯示當(dāng)前用戶(hù)攬投的狀態(tài)為運(yùn)輸中物流箱當(dāng)前位置，并實(shí)時(shí)更新輸運(yùn)中箱子位置信息，點(diǎn)擊地圖上箱子標(biāo)識(shí)，顯示箱子名字、最新上報(bào)時(shí)間、當(dāng)前地址信息。點(diǎn)擊“軌跡”查詢(xún)后，顯示當(dāng)前登錄用戶(hù)攬投的運(yùn)輸中物流箱歷史運(yùn)行軌跡，軌跡查詢(xún)測(cè)試效果如圖6所示。

圖6 物流軌跡查詢(xún)示意圖

5 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)一種基于北斗位置服務(wù)的智能共享物流箱系統(tǒng)，為解決快遞業(yè)面臨的新問(wèn)題提供了關(guān)鍵的技術(shù)基礎(chǔ)。系統(tǒng)提供多種形式的快遞定位跟蹤查詢(xún)服務(wù)，為目標(biāo)用戶(hù)提供更加安全快捷的高質(zhì)量服務(wù)，并助力快遞企業(yè)業(yè)務(wù)優(yōu)化升級(jí)。

本文設(shè)計(jì)的智能共享箱系統(tǒng)已在某市一家大型快遞運(yùn)營(yíng)商試運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定，界面友好，客戶(hù)使用后反饋良好，降低了企業(yè)快遞遺失率和物流包裝成本，并對(duì)快遞業(yè)務(wù)流程優(yōu)化起到了很好的指導(dǎo)作用，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。