李冬梅，王嵩，隋東

（中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所有限公司，沈陽 110168）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能快遞柜的應(yīng)用

李冬梅，王嵩，隋東

（中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所有限公司，沈陽 110168）

針對(duì)物流行業(yè)中存在的工作效率低下、送取貨時(shí)間錯(cuò)位等問題，提出一種智能快遞終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)物流行業(yè)最后一公里送貨的現(xiàn)狀，配送中存在的各種問題，有針對(duì)性地提出本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)架構(gòu)、軟件流程圖及功能結(jié)構(gòu)圖。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)智能化配送，有效解決最后一公里的問題，有效地提高物流配送效率。

物聯(lián)網(wǎng)；物流配送；最后一公里；智能終端

0 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，我國物流行業(yè)之間的競爭也愈演愈烈，物流行業(yè)加快了改革的步伐，掀起了物流配送智能化的研究熱潮[1]?，F(xiàn)階段我國物流業(yè)還處于初級(jí)發(fā)展階段，發(fā)展水平低，人力投資大，專業(yè)物流服務(wù)缺乏，管理體制不健全，基礎(chǔ)設(shè)施過于落后。在整個(gè)物流配送過程中，“最后一公里”送貨與取貨之間的問題尤為嚴(yán)重[2]。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)階段快遞業(yè)送貨存在無限等待收件人取貨、收件人不能到達(dá)指定地點(diǎn)收件等問題。解決“最后一公里”配送問題，有5種解決方案：①自建物流體系；②共同配送；③眾包模式配送；④聘請(qǐng)專業(yè)人士上門服務(wù)；⑤合作便利店等終端。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能快遞柜終端突破傳統(tǒng)模式需求，通過簡單的掃碼投取件操作和智能快遞柜的使用，即可實(shí)現(xiàn)快件的快速投遞，無需等待，極大地提高了快遞員的投遞效率，滿足了取貨人的時(shí)間自由，配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)和短信機(jī)制，使貨物到達(dá)信息可隨時(shí)獲知。智能快遞柜的出現(xiàn)，解決了快遞業(yè)務(wù)中“最后一公里”問題，提高了快遞員的投遞速度[3-5]。

1 智能快遞終端系統(tǒng)架構(gòu)

智能快遞終端系統(tǒng)包括快遞柜、服務(wù)器（邏輯服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、圖片服務(wù)器、快遞柜控制端服務(wù)器、后臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器）、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、手機(jī)App（快遞員端、用戶端）。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化配送，快遞員在配送的時(shí)候，無需等待，只要在快遞終端覆蓋的地方，在手機(jī)App中輸入收件人信息，通過掃碼操作將其快件投入收件人附近快遞柜中即可，有效簡化了快遞員投遞操作流程，提高了投遞效率。收件人只需憑借短信提示，或者手機(jī)App掃碼取件操作，就可以輕松取件。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1。

圖1 智能快遞系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

2 系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)

系統(tǒng)根據(jù)用戶不同，采用分端設(shè)計(jì)，智能投取操作分為兩端App，一是用戶端App，一是快遞員端App。

2.1 快遞員端設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的快遞員操作復(fù)雜，點(diǎn)擊錄入數(shù)據(jù)等操作嚴(yán)重影響了快遞員的投取速度，本系統(tǒng)為了避免這些問題，提出了改進(jìn)措施，快遞員三步輕松搞定投遞工作：

（1）錄入運(yùn)單（輸入收件人手機(jī)號(hào)、選擇柜體規(guī)格、輸入貨單號(hào)）；

（2）現(xiàn)場(chǎng)掃碼開柜投遞；

（3）關(guān)閉柜門（投遞信息：手機(jī)App消息推送+短信推送）。

貨單號(hào)可以利用手機(jī)掃描功能直接錄入，也可以手動(dòng)人工錄入；未投遞之前，支持取消運(yùn)單操作，投遞之后，支持退件操作。

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得快遞員可以在輕松的環(huán)境（例如咖啡廳等）提前把運(yùn)單都錄入完畢，有效避免了快遞員條件惡劣的情況下，下單慢，投遞慢的缺點(diǎn)，提高了快投的工作效率；當(dāng)存在多個(gè)快件一個(gè)收件人的時(shí)候，快遞員可以選擇一個(gè)快遞柜進(jìn)行多件投遞，使快遞柜空間充分利用，有效減少了快遞柜資源浪費(fèi)現(xiàn)象。具體操作流程如圖2，快遞員App操作界面如圖3。

圖2 快遞員投件流程示意圖

圖3 快遞員端App操作界面

2.2 用戶端設(shè)計(jì)

用戶取件流程如圖4所示，用戶在登錄本系統(tǒng)后，進(jìn)入“未取件”列表，點(diǎn)擊“我要取件”按鈕，憑借頁面上動(dòng)態(tài)生成的二維碼，進(jìn)行掃碼開門取件操作。用戶端App掃碼開門取件操作與快遞員端雷同。

圖4 用戶取件流程示意圖

3 快遞柜控制服務(wù)設(shè)計(jì)

根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)分析得知，快遞柜控制服務(wù)為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，它負(fù)責(zé)分別與手機(jī)終端、快遞柜終端及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器建立連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，如圖5所示?？爝f柜控制服務(wù)程序采用觸發(fā)式上線機(jī)制，即在沒有任何投遞或者取件操作的時(shí)候，系統(tǒng)為空閑狀態(tài)，為了避免資源浪費(fèi)現(xiàn)象，采用觸發(fā)式上線機(jī)制：當(dāng)用戶操作的時(shí)候，通過掃碼觸發(fā)系統(tǒng)上線，建立通信通道，沒有操作的時(shí)候，采用輪詢方式，間隔固定周期監(jiān)測(cè)終端是否在線，并返回其終端狀態(tài)。

圖5 系統(tǒng)服務(wù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

快遞員通過手機(jī)App下單，將請(qǐng)求發(fā)到服務(wù)器端，服務(wù)器端查找數(shù)據(jù)庫得到快遞柜相關(guān)信息，服務(wù)器端將開門指令發(fā)到快遞柜控制端，快遞柜控制程序開門命令并將開門狀態(tài)返給服務(wù)器端，服務(wù)器端更新數(shù)據(jù)庫并將開門信息反饋給用戶?？刂贫朔?wù)流程如圖6所示。

圖6 控制端服務(wù)流程圖

4 短信機(jī)制

隨著快遞物流量的日益增多，快遞公司負(fù)荷量大，典型的是電商的雙11，雙12活動(dòng)，快遞繁忙堆積一周，不能及時(shí)派送的情況越來越常見；派送員根本沒有時(shí)間電話聯(lián)系每個(gè)收件人確認(rèn)送件時(shí)間地址，導(dǎo)致收件人不在時(shí)經(jīng)常重復(fù)派送。短信在這一塊發(fā)揮其高效價(jià)值：EMS和順豐快遞在快遞到達(dá)街道派送網(wǎng)點(diǎn)，派送前系統(tǒng)短信通知收件人，如果收件人不在聯(lián)系更改派送時(shí)間地址，避免單件多次派送，提高派送員工作效率。

為了方便用戶和快遞員投取件操作的順利進(jìn)行，實(shí)時(shí)追蹤快件的投取情況和狀態(tài)，系統(tǒng)采用了短信方式進(jìn)行提醒。在快遞員進(jìn)行投遞操作完畢之后，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)短信機(jī)制，發(fā)送短信給用戶，“您的運(yùn)單尾號(hào)****0189包裹已經(jīng)投遞至***小區(qū)的**0237快遞柜中，請(qǐng)注意查收！”。本系統(tǒng)采用第三方短信平臺(tái)，支持可個(gè)性化定制短信內(nèi)容，群發(fā)短信等。

5 結(jié)語

隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的推動(dòng)，現(xiàn)代物流的智能化和集成化趨勢(shì)日顯突出，智能配送終端系統(tǒng)是現(xiàn)代物流發(fā)展的必然產(chǎn)物[6]。目前國內(nèi)有幾大品牌備受青睞：豐巢科技、1號(hào)柜、樂棧、鳥箱、格格貨棧、日日順樂家等，本系統(tǒng)提出的智能配送終端的設(shè)計(jì)理念，采用云架構(gòu)模式的軟件平臺(tái)，能夠使配送過程簡單、方便、迅速，促進(jìn)了配送過程智能化發(fā)展趨勢(shì)，有效提高快遞員投遞效率，降低了物流成本，有效解決了最后一公里難題。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)在遼寧部分中小城市開始推廣使用。

[1]張宏君.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能配送終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2014，37（21）

[2]倪明,孫潛.快遞柜運(yùn)營模式研究[J].北京:北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2013:49-54.

[3]謝潔杰,賴松林,賴云峰.基于S3C6410的智能快遞投遞箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2015:92-94.

[4]張秋燕.關(guān)于智能快遞自提柜的研究和分析——以亞馬遜為例[J].科技廣場(chǎng)，2014(10):141-145.

[5]劉穎.智能快遞柜讓末端配送更順利[N].現(xiàn)代物流報(bào)，2014:01-17.

[6]陳豐照,姜代紅.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能物流配送系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2011，28（8）：19?21.

[7]周立新,劉琨.智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，30（7）：829-832.

[8]王曉博.電子商務(wù)下物流配送系統(tǒng)優(yōu)化模型和算法研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2008.

[9]陳俊東.基于安卓平臺(tái)的智能快遞柜設(shè)計(jì)[J].第三版.北京:電子工業(yè)出版社，2015:218-235.

[10]韓嘉,李宗平.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流電子商務(wù)平臺(tái)構(gòu)建[J].價(jià)值工程，2012.

[11]高連周.數(shù)據(jù)時(shí)代基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智能物流發(fā)展模式研究[J].物流技術(shù)，2014

[12]王海燕.居民輸入密碼即可自行取件[J].上海:中國物業(yè)管理，2013(12).

[13]胡曉樂.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流配送中的應(yīng)用[J].商場(chǎng)現(xiàn)代化，2015(30).

[14]蘇志遠(yuǎn),周曉光,廖啟征.虛擬物流配送中心智能配送器模型設(shè)計(jì)[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，29（1）：73?76.

[15]王麗麗.未來物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的軟件架構(gòu)研究[J].信息技術(shù)，2015(8):110-112.

Application of Intelligent Express Cabinet Based on Internet of Things

LI Dong-mei，WANG Song，SUI Dong

（Chinese Academy of Sciences Shenyang Institute of Computing Technology Co.,Ltd.,Shenyang 110168）

According to the low efficiency,pick up time dislocation problems in the logistics industry,proposes the design for intelligent express termi?nal system.According to the current situation of deliver the last mile in the logistics industry,all kinds of problems are happened during the delivery,targets to the design of the system structure,software flow chart and functional structure.The last mile problems are effectively solved for the design of intelligent delivery,it effectively improves the efficiency of logistics delivery.

李冬梅（1981-），女，遼寧沈陽人，碩士，研究方向?yàn)槲锪?、工業(yè)大數(shù)據(jù)

2017-03-14

2017-05-20

1007-1423（2017）15-0067-05

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.15.018

王嵩（1974-)，男，山東黃縣人,本科，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槲锪鳌⒐I(yè)大數(shù)據(jù)

隋東（1989-）,男，遼寧鳳城人，本科，實(shí)習(xí)研究員，研究方向?yàn)槲锪?、智慧水?wù)

Internet of Things;Logistics Delivery;Last Mile;Intelligent Terminal