智能快递系统设计

智能快递系统设计

叶梦来张新星

（衢州职业技术学院机电工程学院浙江衢州324000）

摘要：智能揽件派件系统是一套基于物联网技术的无人值守系统。本系统包括网络后台和客户操作终端，网络后台设置于网络服务器上，客户操作终端通过GPRS模块或以太网与网络后台进行通信；即通过引入信息化、大数据等现代化手段，融合预测、O2O等方式，以更加便捷的智能设施和手段满足高密度、高成本、高人力的现代快递工作，通过建设社区的“智能快递站”为消费者服务。大大提高揽件派件效率，同时确保揽件派件的安全和准确。

关键词：快递；无人值守；揽件派件；系统设计

1引言

近年来快递行业高速发展，根据国家邮政局数据统计显示：2014年全国快递业务量完成140亿件，首次超过美国，跃居世界第一；快递最高日处理量超过1亿件，同比增长52%；快递业务收入完成2040亿元,预计2015年快递业务量将进一步提升。同时也出现了制约快递行业发展的瓶颈问题，快递员揽件和派件与客户取件和寄件存在着矛盾，彼此双方都希望零等待，提高效率，此外客户担心隐私泄露，以及送货上门的安全性，这些都成为物流最后一公里的痛点。因此，如何合理化地构建快递最后一公里直接影响到快递服务良好的运作，同时对控制配送运输成本，改善配送秩序，提升服务水平具有重大的影响。

2系统总体方案设计

本系统设计内容分为机械模块、控制模块、通讯模块和人机交互模块。无人值守智能快递揽件派件系统是基于快递揽件派件过程而设计的，快递揽件系统包括网络后台和客户操作终端，网络后台设置于网络服务器上，客户操作终端通过GPRS模块或以太网与网络后台进行通信。客户操作终端以柜体的形式放置于需要揽件派件（对于客户来说就是寄件取件）的场所，柜体上设有揽件盒、派件盒、面单打印及输出模块、键盘操作模块、扫描模块、现金支付及找零模块、监控模块；客户通过对终端的操作，完成寄件的过程；快递员通过对终端的操作，完成揽件的过程。快递派件系统由快递员把邮件放在柜子中，通过GPRS模块发送邮件提取码给客户，客户收到信息通过终端操作完成取件。

图1快递自助收件系统组成结构图

快递自助收件系统由暂存柜、电控锁、主控系统板和打印模块组成，系统组成结构图如图1所示。暂存柜由多个独立箱格组成。箱格尺寸根据一件快件的外形大小设置，可以同时存在不同的尺寸以适应不同的快件；箱格数量根据快件数量来设置，一个暂存柜可以包含一个或多个独立的箱格。每个箱格配有独立的箱格门，每个箱格内侧安装有电控锁，电控锁可以控制箱格门打开或关闭的状态，电控锁的动作由主控系统板控制。

快递自助收件系统的主控系统板和打印模块安装在暂存柜的其中一个箱格的箱格门上，此箱格门安装有机械锁，由管理员负责管理。其它箱格所使用的电控锁关门的时候不需要通电即可上锁，开门的时候只需要通电瞬间触发即可开锁，并且电控锁自带触发开关，也就是电控锁控制的箱格门处于打开或关闭状态，主控系统板可以实时检测到，一旦快递员或者客户忘记关闭箱格门，系统会自动发出声音提醒。

3系统硬件电路设计

如图2所示，主控系统板包括：GSM手机模块，用于向客户手机发送系统产生的随机密码，客户可用此密码一次性打开对应的箱格门；微控制器MCU，用于对快递员存入快件和客户收取快件的所有操作进行控制，并设置有二级管理密码，使得系统管理员能配置和管理系统；显示模块，用于向快递员和客户提供友好的人机交互界面；实时时钟电路，用于快递员存入快件或客户收取快件时提供当前操作的年月日和时分秒等实时信息；触摸键盘，用于输入0-9数字密码按键、存入按键、取出按键、查询按键和取消按键等；电控锁驱动电路，用于控制安装于箱格内侧的电控锁的开启与关闭；打印模块，由打印接口电路驱动，用于打印快递员存入快件时的回执单据。微控制器MCU采用IAP15F2K61S2单片机，一片芯片就是一台仿真器，程序调试非常方便。

图2系统硬件总体方案框图

4系统软件流程设计

为了解决快递派送时间与客户收件时间的不一致造成不必要的等待，对快件的安全存储与保管是系统设计的关键问题，通过构建快件的存储空间和位置等具体措施，对快件进行

安全保管。由于快递员每天都要派送很多的快件，每一个快件需要的存入操作复杂程度和所用时间的多少，是直接影响快递员会否长期使用本系统的关键因素。通过对每一个快件的收件手机号码作为关键标识，构建仅凭一个手机号码作为身份识别（ID）对快件进行存入操作。而对客户而言不约束收件的具体时间，满足客户只要有时间随时都可以对快件进行收取，这是该系统能否推广应用的关键问题，当客户手机收到系统发出的短信，凭短信密码即可随时对快件进行轻松签收，从而缓解了收件时间点的问题，有效提高快递派送的效率。

快递员到达快递自助收件系统，按存入按键，液晶显示模块提示输入客户手机号码，如果输入错误，则需要按取消按键，再按存入按键重新输入手机号码，如果正确连续输入11位手机号码，系统就自动分配一个空箱格并自动开启箱格门，同时系统产生一个随机数字密码保存并通过GSM手机模块发送到客户手机，快递员向开启箱格门的箱格放入快件并随手关闭箱格门，系统就打印客户手机号码、箱格编号和当前操作年月日时分秒等信息作为回执，快递员取得回执表示此次成功存入快件结束。

客户收到收件短信后，在规定时限内到达快递自助收件系统，按取出按键，液晶显示模块提示输入密码，如果输入错误，则需要按取消按键，再按取出按键重新输入密码，如果正确连续输入随机数字密码，系统会将输入的密码与保存在系统的密码进行比较判断是否一致，如果密码不正确，则直接结束取出操作并报警；如果密码正确，则自动开启箱格门，客户取出快件并随手关闭箱格门，则此次取出快件结束。

5结论

近日，国务院印发的《关于积极推进“互联网＋”行动指导意见》提出“互联网＋”高效物流，凸显了快递始末端在中国快递物流行业发展中的重要地位。无人值守智能化揽件派件系统目的是为了改善和提升快投递“最后一公里”问题，顺应国家对智能物流基础设施建设的思路。在未来我国快递业务量猛增，而人工投递成本不断增加，这种智能快递能解决行业的瓶颈问题，满足居民和电子商务快递需求，促进“互联网+”经济的发展。