基于物联网的外卖配送箱消毒管理系统设计

张正柱

(阳光学院设计学院，福建福州 350015)

0 引言

随着餐饮O2O外卖崛起、午餐，晚餐点一份外卖似乎成为了我们日常生活的一部分[1].面对如此大的用户市场，餐饮的安全问题备受消费者关注，所以用于配送外卖的消毒箱逐渐走入了人们的日常生活中，配送箱的安全问题成为外卖配送中不可或缺的一部分[2-3].作为外卖食品安全的一部分，针对如何做到外卖箱自动消毒这一问题，本文提出了外卖配送箱智能消毒管理系统.通过在配送箱上装上智能消毒芯片及消毒模块[4，5]，使其能够定时自动完成消毒工作，实现对配送箱消毒状态及参数的实时数据采集和记录.本系统适用于对外卖餐饮行业的一个监督，使配送箱的消毒透明化，简单化，让消费者安心，放心的享受餐饮.

1 系统实现方案

本系统主要包含硬件端、手机端APP和后台管理系统.

硬件端主要是通过在配送箱中安装温湿度传感器、蓝牙通信模块、消毒瓶、喷洒器、烘干机和智能控制芯片，通过蓝牙接收消毒指令，以实现定时或实时控制喷洒模块和烘干机完成消毒工作，实时传输配送箱消毒状态及定时消毒时间等参数的数据到APP端[6].

手机端APP可以通过蓝牙发送定时或实时消毒指令到硬件端，接收硬件端传送过来的数据，对配送箱消毒状态及参数的实时数据采集和统计，方便配送人员实时的监督配送箱的整体消毒状况.

后台管理系统对市场上的各个网络订餐平台、配送箱、配送站点等进行信息管理与统计，通过智能消毒芯片与手机APP配合收集的数据，整合出配送箱在某个时间段的消毒频率，从而能更快的定位到哪个配送箱的消毒环节出现问题.通过用户的评价，统计出哪个订餐平台的服务质量更高，和配送箱的保温性、性价比、卫生性[7].

1.1 硬件部分设计

硬件设计采用主控模块为STC89C52的单片机[8]，它是S、TC公司生产的一种具有8 K字节系统可编程Flash且功耗低、性能高的微控制器.通信模块则采用蓝牙通信模块，每个配送员可以用手机APP与其唯一配对，配送员在消毒箱附近才可以进行操作，避免远程操作，降低风险.图1所示为该方案整体的系统框图.

主要完成如下功能：(1)传感器会获取当前温湿度值并反映到显示器上.(2)进入了工作状态，系统会检测消毒瓶是否会处于缺水状态，如果是，系统便会报警即通过蓝牙通信发送消息至手机APP端提醒配送员对消毒液进行补充.(3)进行烘干，如果是，输入指令启动继电器，系统便会开启风扇并打开照明开始进入烘干状态.(4)进行消毒，如果是，输入指令启动继电器，系统就会开始消毒(喷洒溶液).系统主程序流程图如图2所示.

图1 系统整体框图Fig.1 Overall Block Diagram of the System图2 系统主程序流程图Fig.2 Main Program Flow Chart of the System

1.2 手机端程序设计

手机端的程序采用Android Studio软件进行开发， 数据库采用My SQL.手机APP提供配送员和普通用户两种角色.手机端APP系统功能结构如图3所示.

1.3 PC端程序设计

PC端的程序采用MyEclipse工具进行开发，开发语言为JAVA，系统数据库采用MySQL[9].PC端系统功能结构图如图4所示：

图3 APP系统功能结构图Fig.3 Function Structure Diagram of APP System图4 PC端网站功能结构图Fig.4 Function Structure Diagram of PC Client

作品主要的功能实现如下：

(1)登入界面的逻辑判断是否为管理员权限.

(2)管理员登入后台管理系统，可以有权限对配送站点、生产厂家、配送人员、配送箱、用户、送检站等进行信息注册，以及可以对其信息进行相应的修改与删除操作.

(3)在配送箱信息展示页面中可以点开消毒状态统计图，可以直观的查看该配送箱整个的每日消毒次数折线统计图.

(4)在统计模块中，管理员可以查看每个外卖平台的配送人员服务度，可以更方便的向平台显示该平台下的每位员工的工作服务度排行，以便采取更好的赏罚机制.以及配送箱统计表中可以方便的查看每个外卖平台下的配送箱整体卫生性、保鲜性，方便平台筛选更优质的配送箱.配送箱月度合格比，可以更清晰的观察每个配送箱的消毒安全性是否合格.通过厂家销售统计表可以为平台选择配送箱时提供更优质的选择.通过站点服务统计表可以为消费者提供更好的平台服务参考数据.

2 数据库设计

图5 系统E-R图Fig.5 E-R Diagram of System

本系统手机端和PC端共用一个数据库，采用MS SQL Server.分析本次课题设计需要实现的基本功能，确定出数据库表主要含有配送站点表、生产厂家表、配送人员表、配送箱表、配送箱扩展信息表、评论表、送检站表、检验表等.由以上的实体图可得到整个后台管理设计的E-R图，其后台管理设计E-R图如图5所示.

由以上的E-R图，通过powerDesigner进行数据库的物理结构设计，由现实世界的需求分析[10]，得到其需要设计11张数据表来完成智能外卖配送箱消毒后台管理系统的设计，图6为11张表对应的物理结构设计.

图6 物理结构设计Fig.6 Physical Database Design

3 系统测试

将本系统应用于外卖配送箱上，进行消毒，烘干，数据收集传输等测试.测试结果表明设备通信方面成功率高，能满足日常的使用.图7为作品硬件图，图8为后台管理系统接收到的消毒数据得显示图.

经过测试，本系统实现功能较为完整，各模块测试过程中能实现既定要求，数据库设计正确，能实现各功能，测试结果满意.

图7 作品硬件图Fig.7 Hardware Picture of Project图8 后台服务器数据管理页面Fig.8 Data Management Page of Background Server

4 结语

互联网的迅速发展，人们的生活变得越来越便利，也使外卖行业的市场迅速的扩张.在外卖为人们带来方便的同时，也会带来一些附带的问题.食品的安全问题，一直是人们日常生活关注的重点.通过外卖配送箱消毒管理系统的APP，可以将配送箱的情况是否符合标准公开化，也便于送餐人员对于配送箱卫生的管理，将配送工具规范化，对配送环节作出更严格的要求，保证安全问题.后台通过手机APP端采集到的配送箱消毒数据，整合出配送箱在某个时间段的消毒频率，从而能更快的定位到哪个配送箱的消毒环节出现问题.通过用户的评价，统计出哪个订餐平台的服务质量更高，和配送箱的保温性、性价比、卫生性，有利于消费者更好的选择哪个订餐平台，和订餐平台更好的选择性能好的配送箱.通过送检站的检验表的数据统计，可以快速的让订餐平台知道哪些配送箱质量出现问题.系统下位机能实现对外卖配送箱进行对外卖箱内数据的采集并送到上位机以及对外卖箱定时消毒.以及减少了外卖小哥的工作任务与外卖平台的管理成本等问题，让消费者能够实时监督，更安心的享受餐饮.