劉云熔 陳乙銘 鄧永燦

摘要：視覺障礙人士由于個(gè)人身體局限在簽收物件時(shí)遇到很多麻煩，例如“包裹換包”、“包裹偷拆”等等事件，而且不能實(shí)時(shí)查到包裹的定位。通過研究一款物流裝置，它帶有語音播報(bào)功能、盲文按鈕的顯示屏、自動(dòng)檢測(cè)物流被損情況的裝置、基站定位系統(tǒng)和電子鎖等功能，解決視覺障礙人士寄存信息讀取、物件檢測(cè)及實(shí)時(shí)定位的問題。

關(guān)鍵詞：盲人存取件裝置 智能物流裝置 盲文按鈕顯示屏

1.研究目的

每年的10月15日是“國(guó)際盲人節(jié)”，又稱“白手杖節(jié)”。中國(guó)有1700余萬名視力障礙殘疾人，是世界上盲人最多的國(guó)家。而當(dāng)今，收快件時(shí)，快遞人員往往不打電話只是發(fā)條短信，或者需要到蜂巢等代收裝置取件，這個(gè)方便了我們普通人，但是視覺障礙者（盲人）他們卻感到十分不便，我身邊就有一些視覺障礙者的同學(xué)，他們網(wǎng)上購(gòu)物經(jīng)常需要尋求他人幫助。如何能讓他們獨(dú)立完成收件、寄件、查件的麻煩呢？如何“包裹換包”、“包裹偷拆”等事件，由此，萌生一款能解決視覺障礙人士寄存信息讀取、物件檢測(cè)及實(shí)時(shí)定位的物流裝置。

2研究現(xiàn)狀

智慧物流包括數(shù)據(jù)服務(wù)市場(chǎng)（形成層），智慧物流云服務(wù)市場(chǎng)（運(yùn)轉(zhuǎn)層）和智慧物流設(shè)備市場(chǎng)（執(zhí)行層）。其中智慧物流設(shè)備市場(chǎng)（執(zhí)行層）是智慧物流市場(chǎng)的重要細(xì)分領(lǐng)域，包括自動(dòng)化分揀線、物流無人機(jī)、二維碼標(biāo)簽、電子面單等各類智慧物流產(chǎn)品。

可以發(fā)現(xiàn)，目前智能的物流設(shè)備，大部分都是以商家角度去考慮。例如菜鳥網(wǎng)絡(luò)科技有限公司提出的菜鳥語音助手，憑借人工智能技術(shù)，它能夠同一時(shí)間自動(dòng)批量撥打巨量電話，提升了快遞員的工作效率。很少考慮到有視覺障礙這個(gè)特殊群體。

為此，我們團(tuán)隊(duì)到我市福利院及周邊同學(xué)朋友中，調(diào)查關(guān)于視覺障礙人群對(duì)于物流裝置的需求。通過溝通調(diào)查可得，75%的視覺障礙者有網(wǎng)購(gòu)的經(jīng)驗(yàn)，89.7%的視覺障礙者都是通過親人協(xié)助存取件，62.4%的視覺障礙者有過包裹被偷拆、或被快遞員欺凌等事件。大部分視覺障礙者有自己存取件，物件檢測(cè)和實(shí)時(shí)定位的需求。綜上，研究一款能解決視覺障礙人士寄存信息讀取、物件檢測(cè)及實(shí)時(shí)定位的物流裝置非常有意義。

3研究思路及創(chuàng)新點(diǎn)

3.1解決視覺障礙人士寄存信息讀取、物件檢測(cè)和實(shí)時(shí)定位問題及方案：

①解決視覺障礙人士看不到面單信息 語音播報(bào)功能和帶盲文按鈕的顯示屏。視覺障礙人士通過顯示屏上【選擇】的盲文按鈕來選系統(tǒng)功能（發(fā)件，收件，查詢等）。系統(tǒng)對(duì)語音播報(bào)的物流信息進(jìn)行識(shí)別與播報(bào)，通過【確定】、【取消】來選擇。

②解決視覺障礙人士不能確定物品是否完好

帶自動(dòng)檢測(cè)物流被損情況的裝置。安裝加速度傳感器、溫度計(jì)、濕度計(jì)、加速度計(jì)傳感器，用于幫助盲人監(jiān)測(cè)運(yùn)送途中是否有暴曬、水淋、暴力裝卸等問題。

③解決視覺障礙人士看不見拆包封條——帶有電子鎖的物流盒子。如果是盲人，使用語音解鎖盒子，如果是普通用戶，也可以使用微信小程序進(jìn)行解鎖。

④通過語音播報(bào)功能和基站定位系統(tǒng)解決視覺障礙人士不能實(shí)時(shí)看見定位物流信息。帶有電子鎖的物流盒子可以通過基站定位系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，用戶通過手機(jī)語音播報(bào)助手實(shí)時(shí)查詢物件的位置。

3.2創(chuàng)新點(diǎn)：

①帶傳聲器、麥克風(fēng)，可以語言識(shí)別的物流收發(fā)信息的裝置，實(shí)現(xiàn)幫助盲人解決覺障礙人士看不到面單信息的障礙;

②帶有傳感器的物流盒子幫助視覺障礙人士檢查物流配送物是否完整，從而確定是否簽收;

③語音播報(bào)通過基站定位傳輸過來的物流位置信息，解決視覺障礙人士不能實(shí)時(shí)定位物流信息。

④帶有電子鎖的物流盒子解決視覺障礙人士看不見物件封條，難拆件問題。

4研究原理與方法

4.1科學(xué)方法：

通過調(diào)查問卷法得到盲人在物流存取件、查件及定位方面存在的需求;

通過文獻(xiàn)分析法得出一款語音操作的視覺障礙人士使用的物流裝置實(shí)現(xiàn)方案及相關(guān)電子元件及傳感器;

通過實(shí)驗(yàn)法得到加速度傳感器的數(shù)值與物流盒破壞程度的關(guān)系;

通過實(shí)驗(yàn)法得到溫濕度傳感器與物流盒子遭到爆曬，雨淋的關(guān)系;

通過實(shí)驗(yàn)法挑選基站定位需要的設(shè)備，比較2G與4G的定位效率，最終確定選擇4G。

4.2科學(xué)原理：

①加速度傳感器工作原理：利用感受加速度并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方式來測(cè)量加速力（加速力即指作用于物體上使物體處于加速過程中的力）的設(shè)備。

②溫度傳感器工作原理：金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸，因此傳感器可以以不同方式對(duì)這種反應(yīng)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。

③濕度傳感器工作原理：濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí)，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測(cè)量濕度。

④基站定位系統(tǒng)工作原理：基站定位則是利用基站對(duì)手機(jī)的距離的測(cè)算距離來確定手機(jī)位置的，不需要手機(jī)具有GPS定位能力。

5研究過程

5.1資料信息理論學(xué)習(xí)、現(xiàn)狀研究

查閱相關(guān)的書籍，選擇合適的元器件，走訪調(diào)查視覺障礙人士關(guān)于物流裝置的需求。由于他們看不見資料，所以調(diào)查的方式選擇溝通的方式，75%的視覺障礙者有網(wǎng)購(gòu)的經(jīng)驗(yàn)，89.7%的視覺障礙者都是通過親人協(xié)助存取件，62.4%的視覺障礙者有過包裹被偷拆、或被快遞員欺凌等事件。大部分視覺障礙者有自己存取件，物件檢測(cè)和實(shí)時(shí)定位的需求。

5.2作品原理設(shè)計(jì)，畫出結(jié)構(gòu)圖與原理圖

5.3程序、技術(shù)實(shí)現(xiàn)

主體結(jié)構(gòu)包括傳感器、控制單元、人機(jī)界面、電子鎖。

傳感器：溫度計(jì)、濕度計(jì)、加速度計(jì)、基站定位系統(tǒng)。由于視覺障礙很難快速鑒定貨物是否損壞，使用這些傳感器檢測(cè)貨物在運(yùn)輸途中是否暴曬、水淋、暴力裝卸等問題。

控制單元：使用一個(gè)運(yùn)行輕量級(jí)LINUX操作系統(tǒng)的片上系統(tǒng)。用于和騰訊云服務(wù)器連接，提供微信交互后臺(tái)和人機(jī)交互后臺(tái)，以及在遠(yuǎn)程服務(wù)器是存儲(chǔ)運(yùn)送過程中快遞的各種傳感器數(shù)據(jù)，供事后查詢。

人機(jī)交互界面：電子墨水顯示屏，揚(yáng)聲器，麥克風(fēng)，刻有盲文和專用符號(hào)的按鈕。用戶可以使用語音輸入的方式填人目標(biāo)地址并自動(dòng)生成水單顯示在電子墨水顯示屏上。電子墨水屏幕在系統(tǒng)斷電后一樣能夠保持顯示內(nèi)容。這樣系統(tǒng)意外斷電仍舊可以繼續(xù)使用。

電子鎖：受控制單元控制，在貨物放人后自動(dòng)鎖定。到達(dá)目的后，用戶驗(yàn)證后可以語音解鎖，非視覺障礙人士可以使用微信解鎖。

6研究結(jié)論

解決視覺障礙人士寄存信息讀取、物件檢測(cè)和實(shí)時(shí)定位的物流裝置。語音播報(bào)功能和帶盲文按鈕的顯示屏解決視覺障礙人士看不到面單信息。帶自動(dòng)檢測(cè)物流被損情況的裝置。帶有電子鎖的物流盒子解決視覺障礙人士看不見拆包封條。正常人可以通過物流自動(dòng)解鎖。通過語音播報(bào)功能和基站定位系統(tǒng)解決視覺障礙人士不能實(shí)時(shí)看見定位物流信息。

物流裝置未來可以通過讓智能電子快遞單面附帶廣告的方式賺取廣告費(fèi)用，這樣不僅能讓智能電子單面的費(fèi)用做到免費(fèi)，還能讓工廠端、快遞方獲取更多的利益成本。