基于物联网的校园快递智慧服务系统设计

瞿国亮　殷松瑜　瞿国庆

摘要：随着电子商务的高速发展，引起校园快递数量的急剧增加。校园快递管理上的混乱，丢件问题也时有发生。校园快递智慧服务系统紧紧围绕智慧物流最新发展方向，将异构网络技术、物联网、RFID、嵌入式、视频监控、移动互联等技术进行信息物理融合。本系统的云邮宝智能快递派发装置在校园里经过了长时间运行使用，效果良好。该装置把各类快件进行智能化自动识别、暂存、监控和可视化管理，有效解决了校园快递“最后一公里”物流难题，提出了全新的互联网快递收发模式，具有较好的市场应用推广前景。

关键词：智能快递；射频识别；移动互联；最后一公里

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）04-0193-02

随着电子商务的高速发展，物流快递配送所暴露出的问题也越来越多，其中典型的一个焦点莫过于校园快递。据统计，2016年我国快递业务量突破300亿件、同比增长53%，继续稳居世界第一。我国拥有在校大学生近3700万，在校生作为网购的重要力量，网购比例高达96%，每天国内高校的快递件数平均500万件以上。然而，由于学校的封闭性，多年来校园快递问题突出，快递还是采用“摆摊儿”的方法等待学生自提；由于管理上的混乱，丢件问题也是时有发生；快件变“慢件”等[1]。采用最新科学技术装备物流快递业，尤其是物联网技术已经成为行业发展的主流。

1 国内外发展现状

在国外，校园24小时自助快递站已经有10多年的发展历史，全球范围内近20个国家均在使用智能快递终端。日本每栋楼宇都有一个标准的配置用来收发快递，操作十分简单，只有像信用卡等贵重或者重要物品一定要送达本人签字；德国、俄罗斯、法国、爱沙尼亚等欧洲国家都在使用智能快递设备。德国DHL快递公司在全德国安装了2400个速运自助服务系统，90%的德国人离最近的速运自助服务系统在10分钟路程以内，几乎遍布整个德国。另外，具有代表性的智能快递终端公司还有被Google收购的Bufferbox，亚马逊、沃尔玛等[2]。

在国内，智能快递终端业务尚处于快速发展阶段，不少国内高新科技公司纷纷推出了各种快递投递箱。小部分地区已经出现了智能快递投递箱的身影，它们分布在大中专院校、企事业单位、社区、写字楼、工厂等地，给收件用户提供了一个自由便捷的快递服务。四川速递易、江苏云柜公司开发了一款智能快递储物柜，快递员将快递货品直接存入其中，设备会自动将取货密码发送到收件人手机上，收件人可安排时间自行取货；发明专利“邮件路径信息的确定方法及装置”采用便于计算机处理的经纬度定位邮件位置，可以实现邮件的彻底自动分拣和派送的智能化。

随着网络购物爆炸式发展，物流配送、快递收发等业务量也同步大幅增加，对物流配送和快递企业在物品包裹、快件的处理和配送投放上形成了非常大的压力，“最后一公里”问题逐渐成为制约快递企业发展的短板[3]。创新发展传统的快件收发模式，提高物流配送种类和服务质量已经成为当前热门的研究课题之一[4]。

2 校园快递智慧服务系统开发

本系统基于物联网的三层体系架构原理设计，其一是将RFID、条码扫描、红外、图像监控、控制门锁等传感器进行有机融合和集成，实现数据自动采集及控制指令准确执行；其二是采用异构网络技术将RS232、TCP/IP、RS485、4G/3G互联网等网络进行互联互通，实时将数据进行传输通信；其三采用基于ARM的嵌入式系统上位机应用系统开发，负责数据存储和处理、收发短信生成、收寄件自动控制、人机交互APP的运行，同时提供远程统一化管理和运维服务。

2.1 智能快递服务柜系统开发（图1）

系统包括现场控制器、储物箱、摄像机、视频存储单元、IC读卡器、触摸屏、声光报警器、打印机、平台服务器等，系统可以对快件的签收实现无人化处理。

2.2 控制系统软件流程设计（图2）

（1）投放快递：快递员只需将“快递卡”在柜前扫描区扫描便可打开一个空柜子，此时柜中的微型处理器便可读取到快递的详细信息并同时生成一套6位数的验证码，以短信形式发送到顾客的手机上，提醒前来取快递。

（2）拿取快递：当顾客收到短信时，来到柜前只需在输入区输入自己收到的验证码，就可取走自己的快递。

（3）寄出快递：使用者只需点击寄，便可打开一个柜子并打出一张信息单，使用者填好后放入相应的柜中，快递员来后，只需输入特定的验证码便可取走快递。

（4）若出现3天内仍没有取走快递，快递员来时便会提示有物品留存，取回快递。

3 项目特色与创新（图3）

（1）将异构网络技术、RFID技术、二维码红外扫描识别技术、云计算和大数据挖掘技术物理信息融合，构建互联网+物联网+智慧社区，建立校园快递智慧服务系统，实现校园快递的智能收发；

（2）采用基于神经网络的智能延时算法，在处理一人同时开启多个快递箱门时，实现柜锁的智能延时开启，避免因同时开锁造成的相关设备损坏，延长设备的使用；

（3）基于移动互联、GPS定位、空中圈存、稱重评估计价等技术，实现智能终端远程同步安全开锁和支付服务费用，避免因排队寄取件造成拥堵现象。

4 结语

本系统紧紧围绕互联网+物联网+智慧物流最新发展方向，将异构网络技术、物联网、RFID、嵌入式、视频监控、移动互联等技术进行信息物理融合构造云邮宝智能快递派发装置并在江苏商贸职业技术学院示范应用，该装置把各类快件进行智能化自动识别、暂存、监控和可视化管理，有效解决了校园快递“最后一公里”物流难题，提出了全新的互联网快递收发模式，具有较好的实际应用价值和市场推广价值。

参考文献

[1]国家邮政局.国家邮政局关于2016 年4 月邮政业消费者申诉情况的通告[EB/OL].

[2]尚玉冰.我国智能快递柜发展现状分析[J].经营与管理.2016（8）：36-38.

[3]张秋燕.关于智能快递自提柜的研究及应用分析_以亚马逊为例[J].科技广场，2014（10）：141-145.

[4]徐俊愉.基于RFID的智能快递箱[J].山东工业技术，2016（1）：151.