基于NFC技术可循环使用携带“电子墨水”的信息安全防撞快递盒

邓永灿　戴诗灵　陈欣宁

摘 要：快递行业是互联网与物流碰撞出的产物，逐年增多的电商销量订单也给环境带来很大压力，运输过程中破损，丢件，延误，被冒领等现象层出不穷;快递盒运输过程堆叠的空间利用率不高;甚至有些买家信息被泄露、贩卖等等问题。基于此，本文研究一款可循环使用的、防撞的、保护客户隐私信息的快递盒，为快递行业添砖加瓦。

关键词：NFC技术;跟踪;隐私安全;快递盒

1 研究背景

今年双11各大电商平台的销售总额两千亿，再创新高，但是随之而来的环境问题也引起人们担忧，根据公开数据保守估算，我国每天的城市生活垃圾有超过1/3是包装性垃圾，这些每天用于快递包装所用的塑料袋能覆盖120万平方米的面积，铺满168个足球场。而且快递运输过程中破损，丢件，延误，被冒领等现象层出不穷;快递盒运输过程堆叠的空间利用率不高;甚至有些买家信息被泄露、贩卖。根据问卷调查发现人们对规范快递盒子的需求非常高，有79.3%认为规范快递市场是非常重要的，超一半的人需要成本低、使用和携带方便、并且保密性良好的快递包装。基于此，本文研究一款可循环使用的、防撞的、保护客户隐私信息的快递盒，解决快递盒环保、安全、防撞等问题。

2 快递行业的现状调查

（1）不可降解材料包装目前占据包装优势，根据我们的问卷调查结果得知，快递递送过程中如果有破损容易被顾客投诉，考虑到成本因素，目前只能用胶带反复缠绕，以免运送途中被损坏。因此，快递行业目前选择不可降解材料包装是不得已而为之。

（2）快递丢件现象屡见不鲜。双11双12快递爆仓时期，快递员经常在送件过程中出现错送、被冒领，甚至被偷窃的现象，造成的损失经常需要快递员完全承当。

（3）快递盒都存在种类不一，规格不同的共性，在递送过程中，这些形状大小不一的盒子很难堆叠成空间利用率最高的形态，甚至，递送途中快递盒还会因为路途颠簸而被损坏。

（4）快递过程缺乏监督力度。①每件快递在运输过程中因为缺少公开监督，经常因节省时间被摔打、碰撞，有些甚至发错地方导致递送延误。②快递面单因利润问题被有些快递员“一单多用”，有些甚至泄露和贩卖买家信息，给买家造成不必要的麻烦，甚至是经济损失。

综上，设计和制作一款能符合大众需求，并能增强对快递行业监督，隐藏保护买家个人信息，降低快递运输成本，减少对环境的污染的快递盒是非常具有实用性的。[1]

3 项目创新点

（1）采用环保材质设计各种规格、内配弹性膜防撞设计、可循环使用的快递盒，减少环境污染;

快递盒采用环保材质，按照国际标准设计成大小规格不同的盒子，盒内配备弹性膜用于固定货品，实现防撞设计，盒内还可以根据运输货品的特殊性定制冰袋等特殊配置，盒子使用完毕后对其进行回收，集体消毒实现循环利用。

（2）盒内安有力传感器、GPRS、显示屏等，实现快递运输过程被摔打、碰撞及位置等状态跟踪，增强对快递行业规范的监督;

目前市面上没有一个能规范监督快递行业的有效途径，而这个快递盒内的力传感器能记录该快递盒在此次使用过程中被摔打碰撞的力度，GPRS实时跟踪快递去向，比目前中转站的记录更加详细、及时。不仅快递的暴力运输起到规范作用，还能对快递运输的效率更加直观监督。

（3）快递携带“电子墨水”，每到一个新的中转站才显示去往的下一个中转站，逐级显示配送信息隐藏保护了买家个人信息;

个人信息的泄露和贩卖给许多买家带来了不必要的困扰，一份快递面单多用，更是扰乱了快递行业的规范性。而这款快递盒表面携带显示屏，制作出“电子墨水”的效果——即每循环使用一次就更新买家和商家信息，并且买家信息并不是完整展现，而是逐级展现，这种逐级显示配送信息隐藏保护了买家个人信息。

（4）盒上安装密码锁，只有买家才能凭借扫描盒表面电子屏幕的二维码获取开盒密码，增加快递的安全性;

每个快递盒都安装有密码锁，因为盒子发出前就记录了买家的登录信息，只有买家通过扫描电子屏幕显示的二维码才能获取开盒密码，其他人扫描均失效，这样高效地降低了丢件，冒领的概率。

（5）盒内安有NFC电子标签，每循环一次就生成新的二维码显示于电子屏幕，增加了安全性;

盒内安有NFC电子标签，作为快递盒的唯一身份证明，每一次循环开始，NFC读卡器就会自动向盒内发送该盒子身份证明生产的新的二维码显示在电子屏幕上，增加了快递盒使用的安全性和可靠性。[2]

（6）每个快递盒顶部和底部的定位槽设计，实现不同规格快递盒的堆叠，增加运输过程的空间利用率，降低快递运输成本。

虽然快递盒的规格和大小不一，但每个快递盒的底部都有凹型定位槽，顶部都有凸起定位槽。将快递盒顶部的凸起定位槽滑入堆叠在上方的一个快递盒的底部凹型定位槽就能实现快递盒稳定的堆叠。通过定位槽堆叠的快递不容易倒下或者被挤压，能增加运输过程的空间利用率，降低快递运输成本。

4 研究过程

4.1 项目制定

基于快递及快递行业的现状研究，受海运集装箱的启发，设计了一种可回收再利用、大小规格多样化、能识别和保护顾客身份、防止冒领的安全防撞智能快递盒。

4.2 快递盒项目设计

4.2.1 工厂端（快递盒生产回收端）

快递盒在制成时，内壁安装有NFC电子标签，存储该快递盒的唯一编码。快递盒投入使用或经清洗消毒后，使用读卡器读取NFC电子标签信息，生成二维识别号显示于快递盒表面的电子屏幕，随后投放给各个商家使用。

4.2.2 打包快递的商家端

當商家接收到顾客下单，选择合适规格的快递盒进行快递装盒操作，快递盒内根据需要为商家配置了防撞橡皮膜或冰袋等特殊配置。快递装盒完毕锁上盒子的密码锁并扫描屏幕外侧的二维码，即可通知云服务器（快递平台）快递已准备完成，可以寄件。这样的操作相比原先层层叠叠地缠胶带、塞泡沫要简化地多。具有很强的实用性。

4.2.3 快递运输端

由于快递盒的定位槽设计，取件的快递员很容易就能在自己的快递箱中，以空间利用率最佳的方式堆放快递盒。减少路途中盒子之间挤压碰撞的影响。

同时电子屏幕上显示该快递将去往的一级中转站地址，当快递员将快递送完一级中转站进行扫描检测后，电子墨水将主动刷新告知快递将去往的二级中转站地址，方便快递员分箱打包，并且盒内的力传感器记录下运输过程中快递遭到的每一次受力大小。

运输过程中，快递依旧可以利用快递盒表面的定位槽进行最大空间利用率的堆叠，不仅运输过程能够稳固不容易倾倒，又能提高单趟运输的货量，达到节省快递成本的目的。并且运输过程，买家可以通过GPRS时刻跟踪刷新快递的最新位置。当快递到达最终站点，电子墨水会显示该快递的具体地址及信息，但将运输信息进行隐藏。

4.2.4 买家端

当快递员把快递送给买家以后，买家可以通过电子屏幕查阅快递收到的暴力程度，决定是否有开箱的必要。需要开箱则直接使用客户端小程序扫描快递盒电子屏幕的二维码，并上传云服务器查询开锁密码，云服务器会对顾客进行鉴权，而且只有当此份快递的买家扫码查询时，才会获取该快递盒的开锁密码，这样就可以有效地杜绝错拿、冒领现象的发生。

买家使用完完快递后，可以把盒子交回固定的快递盒回收点，或者交给下一位来送快递的快递员带回公司进行清洗消毒的操作。这样就实现了快递盒的循环再利用。

5 项目使用效果

利用NFC技术设计一款快递盒，把客户、快递配送运营商、合作商三者紧密连接，从而达到规范快递市场，增加快递行业效率，同时减少对环境的污染的目的。

采用环保材质设计各种规格、内配弹性膜防撞设计、可循环使用的快递盒，减少环境污染;盒内安有力传感器、GPRS、显示屏等，实现快递运输过程被摔打、碰撞及位置等状态跟踪，增强对快递行业规范的监督;快递携带“电子墨水”，每到一个新的中转站才显示去往的下一个中转站，逐级显示配送信息隐藏保护了买家个人信息;盒上安装密码锁，只有买家才能凭借扫描盒表面电子屏幕的二维码获取开盒密码，增加快递的安全性;盒内安有NFC电子标签，每循环一次就生成新的二维码显示于电子屏幕，增加了安全性;每个快递盒顶部和底部的定位槽设计，实现不同规格快递盒的堆叠，增加运输过程的空间利用率，降低快递运输成本。

目前本项目已通过教育部科技查新工作站的查新，提交了国家知识产权局发明专利，通过泉州市一鸣交通电器有限公司的安全技术检测，并于10月与该公司签订了开发协议。

参考文献：

[1]李若馨，张月.快递盒回收问题现状及解决策略[J].中国高新技術企业，2017（1）：81-82.

[2]白帆.安卓系统中的NFC快递应用系统设计与实现[D].湖南大学，2015.