智能快递终端存取系统设计

引 言

智能快递终端的研究与开发，对于快递活动的所有参与者有十分重要的实用意义。首先作为快递企业，虽然智能快递终端的前期投入比较大，但是从长远来看，企业的后期持续性投入小，相对于传统的快递经营方式，使用智能快递终端总体投入要小很多，这样就可以为企业减少成本，提高配送效率 ；对于用户和快递员而言，如果在生活周围有一些智能快递终端，用户就可以根据自己的时间自主投递快递，避免了传统的快递员定时定点收快递的限制，相对于传统的快递员逐件收取快递的方式，大大节省了时间，并且保护了用户的信息， 有效地提升了服务效率和服务质量。所以，从不同角度分析都可以得出，智能快递终端的应用前景大，具有良好的现实意义。

1 智能快递终端系统框架设计

智能快递终端是将物联网和云计算技术融合在一起，系统包括智能快递自提柜以及后台数据管理中心两部分。智能快递自提柜由图 1 所示的多个部分模块组成，包括开门照明系统、主体、电子锁开关、收费系统、信息的推送系统、存取系统、二维码扫描系统等。整个智能系统的核心部分就是用单片机控制的智能快递投递柜控制系统以及后台数据处理、存储中心。其与PC 服务器一起构成智能快递投递柜系统。

物联网是近几年主流的技术，它是以互联网为主，通过 移动数据、射频识别（RFID）、激光扫描器、红外线、GPS 等 技术将身边物品按照一定的协议连接到互联网，这样就可以实 现信息的交流与收集处理，将物品集中到一个类似于网状的东 西，它可以将网里的所有物品相连，运用先进的大数据、云计算、 模式识别等信息处理技术，实现物品的定位、智能识别、跟踪、 检测、数据收集与管理等。

本次设计的智能快递自提柜的控制端是基于嵌入式技 术，通过 RFID、红外线扫描以及摄像头等各种各样的传感器 进行数据采集，采集的数据由单片机控制系统进行管理和处 理，处理完再通过各类控制器实现整个终端的运行，执行操 作包括短信提醒，RFID 身份识别，摄像头监控。 

快递员将快件送达指定地点后，只需将其存入快递自提 柜，系统便自动为用户发送一条短信，包括取件单号和验证码， 用户在方便的时间到达该终端前，输入取件单号以及验证码即 可取出快件。PC 服务端首先收集智能快递投递柜采集到的快 件的详细信息，将这些数据进行收集、处理、分类，做成用 户快件数据库，这样就可以将数据实时发布到管理后台，从 而可以让网购用户、快递人员、系统管理员实时了解快件的数 据，调配快件，维护终端等操作。该产品旨在为用户存取快件 提供便利的时间和地点。

2 智能快递终端存取模块的设计实现

智能快递终端存取系统包括存与取两个系统，其中包含的功能模块有系统控制模块、输入模块、显示模块、信息推送模块、开柜关柜模块。图 2 所示是智能快递自提柜收取快递流程简化图。

图 3 所示是智能快递自提柜存取系统模块简化图，其中系统控制模块利用STC89C51xx 系列单片机来实现存储输入输出信息，系统的电路连接图如图 4 所示。JP8（P1）与 JP4（矩阵键盘接口）连接 ；P3 与JP3（静态数码管）连接 ；矩阵键盘定义是：P1.0-P1.3 为行线，P1.4-P1.7 为列线；喇叭接 P1.5 口； 矩阵键盘P1 口；将 JP165 短路冒断开。

输入模块利用矩阵键盘来模拟，矩阵键盘上按键有“1”、 “2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“0”、“存”、“取”。 显示模块使用一个 4 位七段数码管跟一个 1 位七段数码管组 成，其中 1 位七段数码管显示范围是 1 ～ 9，代表智能快递自 提柜箱子序号。4 位七段数码管显示单片机随机生成的 2 位数 字密码。

利用1 位七段数码管模拟智能快递自提柜的箱子序号，用 4 位七段数码管来表示每次存储所需要的密码。每当按下“存” 时，1 位七段数码管会从未占用的箱子开始往后显示，同时， 4 位七段数码管会显示两位随机密码，该随机密码与所显示箱 子序号相互对应，比如 ：“存”—“31”“1”—“存”，“存”— “25”“2”—“存”。就表示 1 号箱子密码是“31”，而 2 号箱 子密码为“25”。当按下“取”的时候，1 位七段数码管开始工作， 4 位七段数码管未工作，输入箱子序号后，4 位七段数码管也 开始工作，用户可输入与箱子序号对应的两位数密码。若输入 正确，再次按下“取”键，则两个数码管同时归零 ；若输入错 误，系统则重新恢复到第一次按“取”键的状态。比如：“取”— “1”—“31”—“取”—“00”“0”，若是按错，“取”—“1”— “25”—“取”—“0”。若是已经提取过的箱子，再次按下“存” 键的时候，系统将会再次赋予该空箱子随机密码。比如：“存”— “31”“1”—“存”，“存”—“25”“2”—存，“取”—“1”—“31”— “取”。（再次按下存）“存”—“46（只是与第一次不一样）”“1”（此 时再次给 1 号箱子赋予密码）。图 5 所示是系统软件部分设计 流程图。

3 结 语

智能快递终端可以提升快件配送效率，降低快递企业的 运营成本，提升用户体验，让用户可以按照自己的时间进行 快件的存取。智能快递存取终端硬件系统模块多、拓展性强、 功能强大、实用性强。本文给出了智能快递自提柜的存取系统 的整个电路，并且进行了仿真，证明这套存取系统的可行性。 该系统可以降低用户操作时间，减少投递成本，提高快递存 取的效率，并且还会大大提升快递行业的用户体验。