基于移動物聯網應用的互聯蜂巢柜

陳鳳，孫曉葉，高伊航

（防災科技學院 信息工程學院，河北 廊坊 065201）

0 引 言

為了全面落實習近平總書記給中國“互聯網+”大學生創新創業大賽“青年紅色筑夢之旅”大學生的重要回信精神，深入推進大眾創業萬眾創新，激發創新創業熱情，我們團隊根據我國以及整個社會目前面臨的現狀，在原有的物品上進行創新來滿足人們的需求，讓舊物煥發生機，順應時代，滿足環保節約的理念。

在未來，城市將面臨向智能城市的轉型，以便更有效地管理城市資源、公共安全等。智能城市概念包括經濟、生活等多個維度。智能城市的發展離不開物聯網，物聯網已成為全球新一輪科技革命與產業變革的重要驅動力，這也使得我們日常的生活中出現了越來越多的智能產品，它們應用于我們生活中的各大場景。但有些產品仍然存在很多的不足之處，并且物聯網技術還沒有十分成熟，無法滿足用戶的需求。

目前市面上的儲物柜的種類有很多，有條碼感應型、指紋感應型、人臉識別型和ICID卡感應型等種類。儲物柜的種類雖然多，但是隨著社會的發展，有些種類的儲物柜已經銷聲匿跡。在各大商超中，應用最廣泛的便是條碼感應型的儲物柜，本文便是針對條碼感應型的儲物柜進行研究，并對其進行優化。

要想做出優化后的智能儲物柜，了解條碼型儲物柜的工作原理及在條碼型儲物柜的優缺點就顯得十分重要。我們團隊通過在網絡上查詢條形碼儲物柜的相關資料，并去各大商超進行實地考察，來研究條碼感應型儲物柜，從而掌握條碼型儲物柜的利與弊，爭取在設計互聯蜂巢柜的時候能做到將條碼感應型的儲物柜的優點保留下來，去掉弊端，并融入新的功能來滿足用戶的需求以及適應目前的社會。

1 條碼型儲物柜

儲物柜有著長期的發展史，無論是早期人工存儲還是獨立存儲，這兩種存儲方式都是簡單的初級存儲方式，這樣的存儲方式不僅耗費大量人力還耗費物力，并且存儲過程中，管理人員在幫顧客存儲物品時可能存在差錯，寄存物品經常由于人為原因丟失或混亂。初級的存儲方式還存在著一個占用多個的現象，不能惠及大眾，滿足不了用戶存儲物品的需求，效率低下。在這樣的情況下，條碼型儲物柜便誕生了。

通過實地走訪，我們團隊發現目前大型商場幾乎都在使用條碼型儲物柜，采用傳統方式的條形碼存取件方式。這樣的存取方式有利有弊，我們應該學會利用條碼型儲物柜的優點，將條碼型儲物柜的弊端進行優化，使得儲物柜能夠更加貼近我們現在的生活需求。

1.1 條碼型儲物柜的優點

條碼型儲物柜采用的是自動化寄存，相比于人工寄存來說，條碼型儲物柜不需要專門的工作人員去時刻管理物品的寄存，節省了寄存者的時間和管理者的精力，使得寄存過程不再復雜。這樣就避免了在存儲過程中用戶寄存的物品由于人為原因丟失或混亂的問題，提高了用戶存儲物品的效率。

相比于自主寄存方式來說，條碼型儲物柜不需要寄存者必須攜帶硬幣或者鎖具，用戶只需要依靠在條碼型儲物柜的機器上獲取的條形碼進行存取，顧客通過獲取條形碼能獲得空間較大的一個儲物柜，這樣的寄存方式能夠惠及大眾，基本能夠滿足人們能夠在一個儲物柜里存放好自己的所有物品的需求，解決了一個占用多個的現象。

總的來說，條碼型儲物柜的存取相比于人工寄存和自主寄存的存取更加的簡單便捷，用戶獲取到條形碼后就能基本完成所有物品的存放。用戶想取出物品也只需要掃描條形碼即可打開柜門，并且每張條形碼都只能使用一次，一定程度上保障了顧客的物品的安全性。

1.2 條碼型儲物柜的缺點

雖然條碼型儲物柜在人工寄存和自主寄存這兩種寄存方式上進行了改進，但仍然存在著一部分缺點，不能夠讓用戶滿意。

由于印出條形碼的紙很小，用戶保管條形碼不妥善時，便會遺失條形碼，導致無法取出自己的物品，只能聯系工作人員來處理。同時，紙張上印的條形碼因為各種人為原因也很容易損壞，由此便會出現用戶掃描條形碼時容易掃描不成功的現象，如果用戶將條形碼掃描了三次都沒有打開對應的柜門，這個柜門將會被鎖死，并且條形碼也失效，顧客只能聯系管理人員來打開柜門，這對于用戶來說是操作就顯得不那么便捷，極大程度的浪費了用戶和管理人員的時間。有的人還會因為柜門鎖了并且自己沒有存放什么貴重物品就直接離開了，其他用戶就無法再使用那個儲物柜，這個儲物柜在管理人員檢查儲物柜中是否還有人有遺漏的物品沒取走時才會被打開。由此可見，占用的現象并沒有被完全解決。

在當今這個時代，推崇的是環保節約。在大型商超的儲物柜附近，我們團隊都能發現大量的印有條形碼的紙張，有的在垃圾桶里，有的在專門存放廢棄的條形碼的盒子里，有的則隨意被人們丟在地上。很顯然，顧客的每一次寄存都需要取一張印有條形碼的紙，并且使用過后就會失效，這便不符合環保節約，極大的造成了紙張的浪費。由于紙張較小，這也使得清潔人員在打掃時比較費時，也沒有提高用戶存取的效率。

2 互聯蜂巢柜

在分析了條碼型儲物柜的利弊之后，我們團隊決定在條碼型儲物柜的基礎上進行改造，主要解決浪費紙張的問題，爭取提高人們的存取效率。

互聯蜂巢柜采用二維碼掃描的方式來進行物品的存取。用戶能夠通過手機APP或者微信小程序獲取二維碼，通過藍牙功能在蜂巢柜前進行掃碼便可實現物品的存儲，管理員也能通過云管理平臺獲取存儲的信息，物品存取的安全性得到了保障。

2.1 系統的功能模塊架構

互聯蜂巢柜的功能模塊架構如圖1所示。用戶和電子鎖之間由藍牙通信將兩者進行聯系，使得產品能夠滿足用戶需求。

圖1 系統的功能模塊架構

整個系統由兩部分組成，一部分是用戶端系統，另一部分是管理員系統。

用戶通過獲取到的二維碼，打開儲物柜的電子鎖，存放物品后關上儲物柜的門，電子鎖便能自動上鎖。用戶需要取出物品時，只需要再次掃描二維碼，便能解開電子鎖取出物品。當柜門第二次關閉的時候，打開該儲物柜的二維碼將會自動實時進行更新，方便下一個用戶使用，這使得儲物柜地安全性得到了保障。

2.2 用戶端系統的技術路線

用戶端系統的技術路線如圖2所示。這個系統中使用到的技術有二維碼技術、藍牙技術、中控系統和PLC技術。用戶通過微信小程序或APP進入到用戶端界面，通過藍牙技術用戶在手機上能獲取到離自己最近地空閑柜門的二維碼，用戶在蜂巢柜前掃描獲取到的二維碼，系統又將通過藍牙技術，將用戶掃描的二維碼傳輸到中控，中控通過設定的程序來判斷分析用戶的二維碼，分析出二維碼中的指令后，指令將會被傳輸給PLC，PLC通過設定的程序來判斷傳輸過來的指令，分析完中控傳輸的指令后PLC將會傳輸相應地指令給電子鎖，以此來打開或關閉電子鎖。

圖2 用戶端系統的技術路線

2.3 管理員系統的技術路線

管理員系統的技術路線如圖3所示。當用戶無法使用二維碼打開蜂巢柜時，管理員便能通過管理員系統來查看該柜門出現的問題，然后通過遠程操作來幫助用戶打開柜門。

圖3 管理員系統的技術路線

在這個系統中使用到的技術有云管理技術，2.4G無線通信技術，以及在用戶端系統中也使用到的中央控制系統和PLC技術。當用戶端掃描二維碼后，藍牙技術會將二維碼傳輸到中控進行分析，中控通過設定的程序來判斷用戶的二維碼，然后得到二維碼中的指令，然后將指令傳輸給PLC，同時中控也會將二維碼中的信息通過2.4G無線通信傳輸給云管理端。PLC通過設定的程序來判斷指令，PLC將指令傳送給電子鎖的同時也再次會將指令在傳回中控系統，中控系統則又會通過2.4G無線通信技術將得到的信息傳輸給云管理端。由此，管理員便能夠通過云管理系統來查看每個柜子的存儲狀態，以及用戶打開關閉蜂巢柜的時間。

3 項目特色與創新點

相對于條碼型儲物柜而言，我們的互聯蜂巢柜要更加的智能，支持用戶通過手機掃描二維碼進行寄存，使得物品的存儲更快捷，可以更好地滿足大型商超連鎖的需求，也更加符合現在中少年人群手均有智能手機的時代。

相比于傳統的儲物柜而言，互聯蜂巢柜使用起來更加方便并且安全性更高；用戶只需要下載了互聯蜂巢柜的手機APP或者關注了互聯蜂巢柜的微信公眾號，便可獲取到二維碼，用戶通過手機上的二維碼進行掃碼便可進行物品的存取，存放物品后用戶也能收到自己的儲物柜的情況。并且互聯蜂巢柜以手機ID作為存取憑證，獨有的二維碼具有不反復、不可復制的特性，二維碼還會再用戶使用完儲物柜后進行實時的更新，這使得互聯蜂巢柜具有極高的安全性，保障了顧客的財產安全，讓顧客在購物時不用再擔心自己寄存的物品。

同時，互聯蜂巢柜的使用中并沒有用到紙張，以在手機上獲取二維碼取代了將二維碼印在紙張上，極大地節約了紙張的使用，做到了環保節約。這也使得清潔人員在打掃衛生時，不用再清理印有條形碼的紙張，不僅節約了清潔人員的時間，也讓人們能夠意識到要謹記環保節約的理念。

4 結 論

在目前這個時代，不平衡不充分的發展無法滿足人民日益增長的美好生活需要。由此可見，智能儲物柜的發展正處于天時地利人和的狀態，人們在大型商超購物時很需要一個能保證無危險、及時且快速的一次性存儲物品的智能儲物柜，而人們的這個需求我們團隊設計的互聯蜂巢柜能夠基本滿足用戶無危險、及時且快速的一次性存儲物品。

我們團隊通過實地考察和對身邊同學的詢問中，發現了市面現存的條碼型儲物柜達不到人們的需求，而我們通過研究條碼型儲物柜利弊后改良的互聯蜂巢柜雖然在我們團隊眼里達到了我們預期的要求，比起條碼型儲物柜進步了很多，也能基本滿足用戶存儲物品的需求，但跟那些智能儲物柜比較起來，我們團隊設計的產品還有很多的不足之處，比如互聯蜂巢柜不能夠滿足用戶隨時隨地預約附近的互聯蜂巢柜、人們看不到柜子剩余的數量、人們也不能遠程打開自己的儲物柜等。這些不足之處需要我們在之后的設計中進行改進優化，使之更加貼近生活，滿足用戶需求。

我們的城市在逐漸向智能化轉變，物品也在經歷智能化。物品智能化不僅僅只針對儲物柜而言，現在生活中的很多物品都在智能化，例如：智能音箱、智能家居等。物品不被淘汰的唯一選擇便是順應時代的發展，不斷的智能化，不斷地改進滿足人們日益增長的需求。我們的國家雖然是發展中國家，但是從我國的經濟發展潛力與人們生活需求角度分析，我國智能物品存在很大的市場空間，對于智能儲物柜來說也是發展地重要時機。在這樣重要的時機，我們更應該抓住時機，利用現有的舊物，對其進行研究創新，讓舊物煥發生機，讓舊物能滿足人們的需求，讓舊物在社會發展中不被淘汰。