新概念多功能智能快遞提取箱

德州學院 趙 林 王志坤

1.引言

隨著物聯網技術的飛速發展，各種智能終端設備的普及成為大趨勢。而今，由于電子商務的迅猛發展，導致快遞的流通在近期內出現劇增的現象。針對快遞發放的無序與低效率，我們采用了物聯網的解決方案設計了基于嵌入式LINUX(B/S架構主從機結合)的新概念多功能快遞自助提取和廣告宣傳系統，我們將該系統接入互聯網并結合GSM、網絡遠程控制、微納傳感等技術，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網遠程完成，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高校，提供廣告宣傳服務。

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服務器主機和以STC12C5A60S2單片機為控制從機系統的設計與實現。

主機設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)和以太網接口電路來構建硬件平臺。

系統硬件體系統中主要由S5PV210結合存儲器電路和一些基本外圍電路，如復位電路、電源管理電路、晶振電路等構成最小系統,其中Flash和SDRAM通過數據總線和地址總線接到S5PV210,電源管理電路為系統提供穩定的電壓，保證系統的穩定性和可靠性，復位電路是在系統出現異常時對系統進行重啟，恢復系統正常工作,晶振電路為系統提供時鐘信號。

遠程控制端采用瀏覽器跟服務器的控制方案，只需要將電腦接入internet然后打開瀏覽器，輸入web服務器的網址192.168.1.230便可進入系統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。該系統可以通過互聯網遠程訪問快件提取系統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的結果信息。當從機接受到主機的開鎖命令時，從機便會控制對應的繼電器將對用的箱子打開。當從機接受到主機的發短信命令時，從機便會控制GSM模塊給對應的快遞接受者發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送模塊和快遞提取密碼輸入模塊的實現。

(3)以TI公司的MSP430單片機為主控制器的廣告自動回復裝置的實現。

該廣告自動回復裝置采用MSP430單片機和GSM模塊結合的方式實現該功能。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到自己的手機中。

(4)太陽能追光模塊。

以最簡潔的電路實現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，可實現電池板對太陽光的全方位垂直跟蹤，實現太陽能利用率的最大化。設計機械部分采用立柱式結構，轉動范圍東西、南北0-180度，可實現無死區全角度轉動。

(5)光照方向數據采集、處理模塊。

環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了影子，則控制電機轉動。直到沒有影子為止。從而實現垂直對光功能。

(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

太陽能發電模塊(1)由智能追光系統(2)支撐，智能追光系統下方是廣告宣傳顯示裝置(3)以及電池儲存裝置(6)，太陽能發電模塊、智能追光系統、廣告宣傳及自動回復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)，箱體右側中間是密碼輸入區(4)與開箱隨機密碼發送模塊(7),箱體分為多個小箱體(5)，開箱隨機密碼發送模塊、注冊模塊(8)與web服務器主機(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電模塊由追光系統支撐連接自動追光，將太陽能轉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。快遞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的鍵盤注冊到系統中，并將快件一同放到對應的小箱體中，系統控制GSM模塊自動的將每個快件提取箱所對應的開箱密碼發送到對應的收件人手中，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區便可開箱取走自己的快遞了。web服務器主機模塊與外接網絡相連接，利用智能攝像模塊來實現智能識別、遠程監控、遠程管理的功能。

4.結論

(1)我們的產品是一個基于物聯網的，能夠將物品(快件)進行識別，暫存，監控和管理的設備。與PC服務器一起構成智能快遞終端系統。PC服務器能夠對本系統的各個快遞終端進行統一化管理(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。快遞員將快件送達指定地點后，只需將其存入快遞終端，系統便自動為用戶發送一條短信，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，并將投遞信息通過短信、微信等方式發送用戶，節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)本產品很好的整合了廣告宣傳系統，可以提供有償廣告服務。用戶可以很快的收回投資回報，這極大地有利于產品的推廣。本產品的廣告宣傳系統的很好的解決了校園，小區的滿天飛的“小廣告”問題。這有利于校園美化，小區美化。本產品在方便人們生活的同時，美化了環境。

5.結束語

針對上述發展現狀，研究設計了新概念多功能智能快遞提取箱，該系統接入互聯網并結合GSM、網絡遠程控制、zigbee無線物聯傳感網等技術，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網遠程控制完成，以保證快件安全準時的到達收件人手中。

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