基于WiFi的智能包裹信息管理系統

張釗源 趙東升 曲延華 張玉梅

摘 要：為了減輕物流工人繁重的體力和腦力勞動，設計一款基于WiFi的智能包裹信息管理系統。系統利用單片機及帶有通信口的電子秤、RFID設備等，獲取包裹的質量、地址等信息。單片機通過ESP8266串口轉WiFi模塊及無線路由器與服務器組建WiFi網絡，并將包裹信息實時上傳至服務器。在應用層對數據報文進行設計，以便服務器能夠從大量的數據報文中選出有效的信息。結果表明，該系統實現了包裹信息的自動化采集和智能化管理，可提高物流行業的工作效率，降低運營成本。

關鍵詞：WiFi網絡;單片機;ESP8266;電子秤;RFID設備;包裹信息管理

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2019）07-0-02

0 引 言

近年來，電子商務帶動了物流服務業的飛速發展。據統計，2017年，全國快遞業務量累計完成400.6億件，同比增長28%;業務收入[1]累計完成4 957.1億元，同比增長24.7%。包裹信息管理是物流業務進程中的重要組成部分[2]，是提高工作效率和降低運營成本的有效方式。因此，本文利用成熟的電子測量技術、電子信息技術和無線通信技術，實現了一套包裹信息的智能化管理系統。

1 系統設計

包裹信息智能化管理系統框圖如圖1所示。單片機通過電子秤的串行通信口獲取包裹的質量信息，同時通過RFID獲取包裹的地址[3]等其他信息;并利用ESP8266串口轉WiFi模塊、無線路由器與服務器組建WiFi網絡[4]，將收集到的包裹信息上傳至服務器，由服務器進行綜合管理。服務器（Server）利用LabVIEW軟件設計完成，并在PC機上運行。單片機及ESP8266串口轉WiFi模塊作為客戶端（Client），與服務器建立TCP連接，組成WiFi無線通信網絡。

2 信息采集客戶端設計

以單片機為核心，客戶端實現包裹信息采集，單片機通過RS 232串行通信口讀取電子秤，從而獲取包裹的質量信息。同時，客戶端集成基于RF522的RFID模塊[5]，用于讀取包裹中的電子標簽，獲取包裹的郵寄地址等信息。串口轉WiFi模塊采用ESP8266實現[6]，與單片機之間利用UART通信，由單片機配置和管理，并將客戶端接入到WiFi網絡，從而與服務器通信。單片機利用國產增強型8051單片機STC15W4K32S4[7]，成本低廉，性能強大，供貨量充足，利于客戶端的大范圍部署。

3 服務器軟件設計

服務器利用LabVIEW軟件設計完成[8]，并在PC機上運行，其軟件界面如圖2所示。服務器軟件設置為TCP模式，可以與多個客戶端建立TCP連接，從而收集多路信息。同時，將收集到的信息顯示在界面上，直觀易懂，方便使用。并在后臺對包裹信息進行分類管理和記錄，以便用戶查閱和數據分析。

4 通信協議設計

系統基于WiFi構建無線通信網絡，因此，通信協議的主體部分仍然是以太網協議，即TCP/IP協議。為了保證傳輸的可靠性，客戶端與服務器之間采用面向鏈接的TCP方式[9]。此外，由于系統中存在諸多信息采集客戶端，為了便于服務器識別不同客戶端并獲取關于包裹的信息，在應用層對報文格式進行了設計[10]。報文格式包括數據幀頭、客戶端ID、包裹ID、包裹質量、地址、校驗和等信息，如表1所示。在服務器中，對收到的數據報文進行解析，即可對包裹信息進行統計和管理。

5 結 語

本文設計一套智能包裹信息管理系統，完成信息采集客戶端的設計和服務器端設計，并建立WiFi網絡。結果表明，該系統可顯著提高物流行業的工作效率，降低運營

成本。

參 考 文 獻

[1]姜超峰.漫談快遞行業發展問題[J].中國儲運，2018（4）：32.

[2]趙帆.基于RFID技術的庫存管理系統分析與設計[D].成都：電子科技大學，2010.

[3]陳凱，陳緒兵，李歡，等.RFID技術在家電行業倉庫管理中的應用研究[J].現代電子技術，2017，40（4）：78-81.

[4]呂庭，高維強，殷昊.基于WiFi的家用智能照明控制系統設計[J].計算機測量與控制，2018，26（7）：70-74.

[5]陳杰，應時彥，朱華.基于MFRC522的RFID讀卡器設計[J].浙江工業大學學報，2014，42（6）：616-620.

[6]邱宏斌.一種基于ESP8266模塊的物聯網設計思路[J].電子世界，2017（7）：157-157.

[7]劉傳岐，梁春英，張藝萌，等.水稻育秧大棚環境多點監控系統的設計—基于LabVIEW軟件[J].農機化研究，2018，40（10）：211-215.

[8]侯向鋒，周兆豐，葉軍立.基于LabVIEW的便捷式快遞取件系統的設計[J].現代電子技術，2017，40（12）：155-158.

[9]吳佩賢.Linux環境下基于TCP的Socket編程淺析[J].現代電子技術，2005，28（16）：53-55.

[10]朱浩鵬，李強，羅欣.基于WiFi的助力搬運車速度監控系統設計[J].物聯網技術，2018，8（6）：94-95.