張 丹

（江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 淮安 223003）

基于4G物聯(lián)網(wǎng)的智能型配送箱的設(shè)計(jì)

張 丹

（江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 淮安 223003）

隨著物流、快遞、外賣O2O模式的迅猛發(fā)展，消費(fèi)者越來越關(guān)注物品配送的情況。文章主要研究設(shè)計(jì)基于4G物聯(lián)網(wǎng)的智能型配送箱，為客戶提供實(shí)時(shí)可視化服務(wù)。

4G；物聯(lián)網(wǎng)；配送箱

隨著倉儲(chǔ)物流的快速發(fā)展和電子商務(wù)的迅猛崛起，世界各大物流公司都開始采用GPS衛(wèi)星定位、RFID射頻識(shí)別等技術(shù)跟蹤物流動(dòng)態(tài)。物流運(yùn)輸從卸裝、包裝、保管一直到輸送都必須有實(shí)時(shí)可視化的監(jiān)控，才能維持原來的價(jià)值，讓用戶吃得放心、用得舒心。大到冷鏈物流，通過技術(shù)完整記錄物資所處環(huán)境的溫度，對(duì)于其品質(zhì)保證有著積極的作用。小到目前火爆的美食外賣，如果能讓客戶時(shí)刻看到所點(diǎn)的美食安全地待在配送箱里是再好不過了。然而就目前來看，國內(nèi)外的物聯(lián)網(wǎng)物流配送系統(tǒng)仍大多停留在初級(jí)階段，現(xiàn)有的物流配送箱通過RFID按節(jié)點(diǎn)階段性傳輸數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性差、信息采集效率低，無論是DHL還是國內(nèi)物流公司都無法實(shí)現(xiàn)物流全程可視化監(jiān)控。近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，特別是我國4G網(wǎng)絡(luò)開始快速普及，物聯(lián)網(wǎng)和4G網(wǎng)絡(luò)二者相結(jié)合為客戶實(shí)現(xiàn)低成本的可視化物流狀態(tài)查詢提供了技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)現(xiàn)可能。本文設(shè)計(jì)的基于4G物聯(lián)網(wǎng)的智能型配送箱，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到物流配送最后一個(gè)環(huán)節(jié)，通過4G高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)物流信息的全程可視化監(jiān)控。真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的線性實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)全程物流動(dòng)態(tài)的監(jiān)控和調(diào)度，使得物品能安全、高效的送到客戶手中。

1 4G網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

4G即第四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)。該技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。4G能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等，滿足用戶對(duì)于無線服務(wù)的要求。目前，中國主要城市4G網(wǎng)絡(luò)已基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。配合高清攝像頭的使用，通過4G網(wǎng)絡(luò)完全可以實(shí)現(xiàn)物流管理、客戶實(shí)時(shí)可視化監(jiān)控物品狀態(tài)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與物聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展和延伸，互聯(lián)網(wǎng)只能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)，而物聯(lián)網(wǎng)通過智能傳感器、云計(jì)算等技術(shù)，賦予物品以智能化。

2 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

2.1 智能配送箱設(shè)計(jì)

智能配送箱由4G通信模塊、傳感器、供電模塊和一個(gè)有發(fā)泡保溫隔層的PT材質(zhì)箱子組成。4G網(wǎng)絡(luò)是智能配送箱的核心，通過高速的4G網(wǎng)絡(luò)，使物流公司和用戶實(shí)時(shí)定位配送箱位置及其溫度等參數(shù)，接收方亦可預(yù)計(jì)大概的接收時(shí)間和位置，通過配送箱內(nèi)置的攝像頭查看物品實(shí)時(shí)狀態(tài)。智能配送箱要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度、濕度數(shù)據(jù)采集，依靠的是溫度、濕度傳感器。將溫度、濕度傳感器與4G網(wǎng)絡(luò)模塊連接，直接將數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)時(shí)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器。全程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)查詢，在用戶查詢時(shí)看到的將是一條線性數(shù)據(jù)，而不是幾個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

2.1.1 4G網(wǎng)絡(luò)模塊

4G工作頻率：1 880～1 900 MHz，2 320～2 370 MHz，2 575～2 635 MHz；無線數(shù)據(jù)速率：100 M bps；信號(hào)接收靈敏度：不小于-90 dBm；工作溫度：－40℃～40℃；內(nèi)置天線：全向。

2.1.2 傳感器

溫度測(cè)量范圍：-20℃ ～ +70℃；溫度測(cè)量精度：±0.5℃；濕度測(cè)量范圍：1%～99%（非凝結(jié)）；濕度測(cè)量精度：±3%RH（典型值）；采集速率：實(shí)時(shí)。

2.1.3 配送箱本體

配送箱尺寸可根據(jù)不同需求確定。采用中空保溫PT材質(zhì)，抗摔，抗菌，可反復(fù)使用。工作原理如圖1所示。

2.2 實(shí)時(shí)定位查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)

實(shí)時(shí)定位查詢系統(tǒng)是一個(gè)龐大的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為便于快捷地存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)，需要構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的企業(yè)資源平臺(tái)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)更新和共享。系統(tǒng)將選用SQL Server 2008建立數(shù)據(jù)庫，采用 B/S 體系結(jié)構(gòu)來開發(fā)該信息平臺(tái)。Web服務(wù)器獨(dú)立運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)部門和外部的客戶端均可通過 Internet 訪問該系統(tǒng)。系統(tǒng)還能對(duì)數(shù)據(jù)庫按照需要進(jìn)行備份和還原，提高系統(tǒng)的健壯性和安全性。通過智能配送箱4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)在電子地圖中定位并實(shí)時(shí)展示給所有用戶。

系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示，分為數(shù)據(jù)層、邏輯層、應(yīng)用層。數(shù)據(jù)層由RFID數(shù)據(jù)和4G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)構(gòu)成；邏輯層包括物品的托運(yùn)、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)、接收等五大子系統(tǒng)；應(yīng)用層則是為托運(yùn)方、物流公司、接收方提供信息查詢服務(wù)。

3 結(jié)語

本設(shè)計(jì)對(duì)以生鮮物流、同城快遞、美食外賣等產(chǎn)業(yè)有著重要意義。消費(fèi)者可以實(shí)時(shí)通過客戶端查詢產(chǎn)品的物流信息、產(chǎn)品的狀態(tài)，從而幫助消費(fèi)者更放心地選擇產(chǎn)品，有利于保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，有助于消除消費(fèi)者的疑慮；有助于企業(yè)提高產(chǎn)品、服務(wù)的品牌美譽(yù)度，提升市場(chǎng)信心，擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍，提升管理水平與品質(zhì)管控能力；有助于物流公司快速處理突發(fā)事件，減少損失，避免客戶糾紛；有利于物流安全的監(jiān)管，可以最大限度地減少物流過程中的損害，從而減少社會(huì)不安定因素。

圖1 智能型配送箱工作原理

圖2 智能型配送箱運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)架構(gòu)

[1]馮佳.基于物聯(lián)網(wǎng)的城市生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流模型的構(gòu)建[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2017（1）：71-74.

[2]劉甍璐.4G網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用若干關(guān)鍵問題的研究[J]. 科技風(fēng)，2015（13）：203.

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Design of intelligent distribution box based on 4G and Ιnternet of things

Zhang Dan
（Jiangsu Food & Pharmaceutical Science College, Huaian 223003, China）

With the rapid development of logistics, express and takeaway O2O model, consumers are increasingly concerned about the distribution of goods. This paper mainly studies the design of intelligent distribution box based on 4G which can provide real-time visualization services.

4G; Ιnternet of things; distribution box

張丹（1982— ），男，江蘇淮安，碩士，講師；研究方向：下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。