新概念多功能智能快递提取箱

德州学院 赵 林 王志坤

1.引言

随着物联网技术的飞速发展，各种智能终端设备的普及成为大趋势。而今，由于电子商务的迅猛发展，导致快递的流通在近期内出现剧增的现象。针对快递发放的无序与低效率，我们采用了物联网的解决方案设计了基于嵌入式LINUX(B/S架构主从机结合)的新概念多功能快递自助提取和广告宣传系统，我们将该系统接入互联网并结合GSM、网络远程控制、微纳传感等技术，使得快递员只需将快递放入特定的快递提取箱中，接下来快件的所有管理工作完全通过互联网远程完成，以保证快件安全准时的到达收件人手中。其附件同时可以面向国内高校，提供广告宣传服务。

2.作品工作流程图详细介绍

新概念多功能智能快递提取和广告宣传系统的总体工作流程图如图1所示：

图1 总体工作流程图

(1)以SAMSUNG S5PV210 ARM Cotex-A8处理器为硬件平台的嵌入式LINUX下WEB服务器主机和以STC12C5A60S2单片机为控制从机系统的设计与实现。

主机设计成核心板和控制低板两部分，核心板是以三星公司的32位RISC嵌入式微处理器S5PV210为核心，通过外扩存储器(Flash和SDRAM)和以太网接口电路来构建硬件平台。

系统硬件体系统中主要由S5PV210结合存储器电路和一些基本外围电路，如复位电路、电源管理电路、晶振电路等构成最小系统,其中Flash和SDRAM通过数据总线和地址总线接到S5PV210,电源管理电路为系统提供稳定的电压，保证系统的稳定性和可靠性，复位电路是在系统出现异常时对系统进行重启，恢复系统正常工作,晶振电路为系统提供时钟信号。

远程控制端采用浏览器跟服务器的控制方案，只需要将电脑接入internet然后打开浏览器，输入web服务器的网址192.168.1.230便可进入系统登录界面分别正确填写用户名和密码然后点击登录便可进入远程管理界面，点击退出按钮便可退出系统。该系统可以通过互联网远程访问快件提取系统中安装的摄像头进行远程视频采集，更加便捷安全的管理快件提取箱。

从机的设计主要基于ATMEL公司的STC12C 5A60S2单片机。主要接受来自控制主机的命令并返回相应的结果信息。当从机接受到主机的开锁命令时，从机便会控制对应的继电器将对用的箱子打开。当从机接受到主机的发短信命令时，从机便会控制GSM模块给对应的快递接受者发送快递提取所需要的随机密码，快递接受者只需将随机密码输入便可开箱取走自己的快递了。

(2)以TI公司的MSP430单片机为主控制器的快递接收者手机号码注册及开箱随机密码发送模块和快递提取密码输入模块的实现。

(3)以TI公司的MSP430单片机为主控制器的广告自动回复装置的实现。

该广告自动回复装置采用MSP430单片机和GSM模块结合的方式实现该功能。当路人或是快件提取者看到LED显示屏上的信息对自己有需要时，只需发送needad命令到LED显示屏上显示的手机号码后，该广告信息便会以短信的方式自动回复到自己的手机中。

(4)太阳能追光模块。

以最简洁的电路实现了太阳能电池板对太阳的垂直跟踪，采用双轴跟踪的方法，弥补了其他太阳能跟踪的短板，可实现电池板对太阳光的全方位垂直跟踪，实现太阳能利用率的最大化。设计机械部分采用立柱式结构，转动范围东西、南北0-180度，可实现无死区全角度转动。

(5)光照方向数据采集、处理模块。

环形消影的方法即用八个光敏电阻围成圆形，圆形上放置影杆。若一个光敏电阻上出现了影子，则控制电机转动。直到没有影子为止。从而实现垂直对光功能。

(6)智能LED广告宣传模块。

显示屏由单色超低功耗LED组成，广告牌改变了原有有线控制模式，实现了手机等移动终端的短信控制。短信控制模块采用了市场上主流的超低功耗控制器，模拟及数字器件，大大降低了工作时对电能的损耗。

3.装置工作原理

3.1 装置整体分析

太阳能发电模块(1)由智能追光系统(2)支撑，智能追光系统下方是广告宣传显示装置(3)以及电池储存装置(6)，太阳能发电模块、智能追光系统、广告宣传及自动回复模块都是由箱体支撑，智能提取箱的左上角是智能摄像模块(10)，箱体右侧中间是密码输入区(4)与开箱随机密码发送模块(7),箱体分为多个小箱体(5)，开箱随机密码发送模块、注册模块(8)与web服务器主机(9)在主箱体背面的中间位置。

3.2 智能快递提取箱工作流程

工作流程主要是太阳能发电模块由追光系统支撑连接自动追光，将太阳能转化为电能并储存在蓄电池中。当人们相得到广告牌上的广告信息时，只需编辑短信“needad”发送给LED显示屏上所显示的手机号码即可得到你想要的显示屏上的广告信息。快递自助提取功能主要是快递员按照快件的先后顺序依次将快件接收者的手机号通过系统的键盘注册到系统中，并将快件一同放到对应的小箱体中，系统控制GSM模块自动的将每个快件提取箱所对应的开箱密码发送到对应的收件人手中，快递接受者只需按照短信的提示将随机密码输入密码输入区便可开箱取走自己的快递了。web服务器主机模块与外接网络相连接，利用智能摄像模块来实现智能识别、远程监控、远程管理的功能。

4.结论

(1)我们的产品是一个基于物联网的，能够将物品(快件)进行识别，暂存，监控和管理的设备。与PC服务器一起构成智能快递终端系统。PC服务器能够对本系统的各个快递终端进行统一化管理(如快递终端的信息，快件的信息，用户的信息等)，并对各种信息进行整合分析处理。快递员将快件送达指定地点后，只需将其存入快递终端，系统便自动为用户发送一条短信，包括取件地址和验证码，用户在方便的时间到达该终端前输入验证码即可取出快件。该产品旨在为用户接收快件提供便利的时间和地点。将快件暂时保存在投递箱内，并将投递信息通过短信、微信等方式发送用户，节省了时间成本和二次派送的人力成本，同时也为消费者带来了极大地方便。

(2)本产品很好的整合了广告宣传系统，可以提供有偿广告服务。用户可以很快的收回投资回报，这极大地有利于产品的推广。本产品的广告宣传系统的很好的解决了校园，小区的满天飞的“小广告”问题。这有利于校园美化，小区美化。本产品在方便人们生活的同时，美化了环境。

5.结束语

针对上述发展现状，研究设计了新概念多功能智能快递提取箱，该系统接入互联网并结合GSM、网络远程控制、zigbee无线物联传感网等技术，使得快递员只需将快递放入特定的快递提取箱中，接下来快件的所有管理工作完全通过互联网远程控制完成，以保证快件安全准时的到达收件人手中。

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[2]李祖枢.智能控制理论研究[J].信息与控制,1991,27-37.

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