陳鳳，孫曉葉，高伊航

（防災(zāi)科技學(xué)院 信息工程學(xué)院，河北 廊坊 065201）

0 引 言

為了全面落實(shí)習(xí)近平總書記給中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽“青年紅色筑夢(mèng)之旅”大學(xué)生的重要回信精神，深入推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情，我們團(tuán)隊(duì)根據(jù)我國以及整個(gè)社會(huì)目前面臨的現(xiàn)狀，在原有的物品上進(jìn)行創(chuàng)新來滿足人們的需求，讓舊物煥發(fā)生機(jī)，順應(yīng)時(shí)代，滿足環(huán)保節(jié)約的理念。

在未來，城市將面臨向智能城市的轉(zhuǎn)型，以便更有效地管理城市資源、公共安全等。智能城市概念包括經(jīng)濟(jì)、生活等多個(gè)維度。智能城市的發(fā)展離不開物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)已成為全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力，這也使得我們?nèi)粘５纳钪谐霈F(xiàn)了越來越多的智能產(chǎn)品，它們應(yīng)用于我們生活中的各大場(chǎng)景。但有些產(chǎn)品仍然存在很多的不足之處，并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還沒有十分成熟，無法滿足用戶的需求。

目前市面上的儲(chǔ)物柜的種類有很多，有條碼感應(yīng)型、指紋感應(yīng)型、人臉識(shí)別型和ICID卡感應(yīng)型等種類。儲(chǔ)物柜的種類雖然多，但是隨著社會(huì)的發(fā)展，有些種類的儲(chǔ)物柜已經(jīng)銷聲匿跡。在各大商超中，應(yīng)用最廣泛的便是條碼感應(yīng)型的儲(chǔ)物柜，本文便是針對(duì)條碼感應(yīng)型的儲(chǔ)物柜進(jìn)行研究，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

要想做出優(yōu)化后的智能儲(chǔ)物柜，了解條碼型儲(chǔ)物柜的工作原理及在條碼型儲(chǔ)物柜的優(yōu)缺點(diǎn)就顯得十分重要。我們團(tuán)隊(duì)通過在網(wǎng)絡(luò)上查詢條形碼儲(chǔ)物柜的相關(guān)資料，并去各大商超進(jìn)行實(shí)地考察，來研究條碼感應(yīng)型儲(chǔ)物柜，從而掌握條碼型儲(chǔ)物柜的利與弊，爭取在設(shè)計(jì)互聯(lián)蜂巢柜的時(shí)候能做到將條碼感應(yīng)型的儲(chǔ)物柜的優(yōu)點(diǎn)保留下來，去掉弊端，并融入新的功能來滿足用戶的需求以及適應(yīng)目前的社會(huì)。

1 條碼型儲(chǔ)物柜

儲(chǔ)物柜有著長期的發(fā)展史，無論是早期人工存儲(chǔ)還是獨(dú)立存儲(chǔ)，這兩種存儲(chǔ)方式都是簡單的初級(jí)存儲(chǔ)方式，這樣的存儲(chǔ)方式不僅耗費(fèi)大量人力還耗費(fèi)物力，并且存儲(chǔ)過程中，管理人員在幫顧客存儲(chǔ)物品時(shí)可能存在差錯(cuò)，寄存物品經(jīng)常由于人為原因丟失或混亂。初級(jí)的存儲(chǔ)方式還存在著一個(gè)占用多個(gè)的現(xiàn)象，不能惠及大眾，滿足不了用戶存儲(chǔ)物品的需求，效率低下。在這樣的情況下，條碼型儲(chǔ)物柜便誕生了。

通過實(shí)地走訪，我們團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)目前大型商場(chǎng)幾乎都在使用條碼型儲(chǔ)物柜，采用傳統(tǒng)方式的條形碼存取件方式。這樣的存取方式有利有弊，我們應(yīng)該學(xué)會(huì)利用條碼型儲(chǔ)物柜的優(yōu)點(diǎn)，將條碼型儲(chǔ)物柜的弊端進(jìn)行優(yōu)化，使得儲(chǔ)物柜能夠更加貼近我們現(xiàn)在的生活需求。

1.1 條碼型儲(chǔ)物柜的優(yōu)點(diǎn)

條碼型儲(chǔ)物柜采用的是自動(dòng)化寄存，相比于人工寄存來說，條碼型儲(chǔ)物柜不需要專門的工作人員去時(shí)刻管理物品的寄存，節(jié)省了寄存者的時(shí)間和管理者的精力，使得寄存過程不再復(fù)雜。這樣就避免了在存儲(chǔ)過程中用戶寄存的物品由于人為原因丟失或混亂的問題，提高了用戶存儲(chǔ)物品的效率。

相比于自主寄存方式來說，條碼型儲(chǔ)物柜不需要寄存者必須攜帶硬幣或者鎖具，用戶只需要依靠在條碼型儲(chǔ)物柜的機(jī)器上獲取的條形碼進(jìn)行存取，顧客通過獲取條形碼能獲得空間較大的一個(gè)儲(chǔ)物柜，這樣的寄存方式能夠惠及大眾，基本能夠滿足人們能夠在一個(gè)儲(chǔ)物柜里存放好自己的所有物品的需求，解決了一個(gè)占用多個(gè)的現(xiàn)象。

總的來說，條碼型儲(chǔ)物柜的存取相比于人工寄存和自主寄存的存取更加的簡單便捷，用戶獲取到條形碼后就能基本完成所有物品的存放。用戶想取出物品也只需要掃描條形碼即可打開柜門，并且每張條形碼都只能使用一次，一定程度上保障了顧客的物品的安全性。

1.2 條碼型儲(chǔ)物柜的缺點(diǎn)

雖然條碼型儲(chǔ)物柜在人工寄存和自主寄存這兩種寄存方式上進(jìn)行了改進(jìn)，但仍然存在著一部分缺點(diǎn)，不能夠讓用戶滿意。

由于印出條形碼的紙很小，用戶保管條形碼不妥善時(shí)，便會(huì)遺失條形碼，導(dǎo)致無法取出自己的物品，只能聯(lián)系工作人員來處理。同時(shí)，紙張上印的條形碼因?yàn)楦鞣N人為原因也很容易損壞，由此便會(huì)出現(xiàn)用戶掃描條形碼時(shí)容易掃描不成功的現(xiàn)象，如果用戶將條形碼掃描了三次都沒有打開對(duì)應(yīng)的柜門，這個(gè)柜門將會(huì)被鎖死，并且條形碼也失效，顧客只能聯(lián)系管理人員來打開柜門，這對(duì)于用戶來說是操作就顯得不那么便捷，極大程度的浪費(fèi)了用戶和管理人員的時(shí)間。有的人還會(huì)因?yàn)楣耖T鎖了并且自己沒有存放什么貴重物品就直接離開了，其他用戶就無法再使用那個(gè)儲(chǔ)物柜，這個(gè)儲(chǔ)物柜在管理人員檢查儲(chǔ)物柜中是否還有人有遺漏的物品沒取走時(shí)才會(huì)被打開。由此可見，占用的現(xiàn)象并沒有被完全解決。

在當(dāng)今這個(gè)時(shí)代，推崇的是環(huán)保節(jié)約。在大型商超的儲(chǔ)物柜附近，我們團(tuán)隊(duì)都能發(fā)現(xiàn)大量的印有條形碼的紙張，有的在垃圾桶里，有的在專門存放廢棄的條形碼的盒子里，有的則隨意被人們丟在地上。很顯然，顧客的每一次寄存都需要取一張印有條形碼的紙，并且使用過后就會(huì)失效，這便不符合環(huán)保節(jié)約，極大的造成了紙張的浪費(fèi)。由于紙張較小，這也使得清潔人員在打掃時(shí)比較費(fèi)時(shí)，也沒有提高用戶存取的效率。

2 互聯(lián)蜂巢柜

在分析了條碼型儲(chǔ)物柜的利弊之后，我們團(tuán)隊(duì)決定在條碼型儲(chǔ)物柜的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，主要解決浪費(fèi)紙張的問題，爭取提高人們的存取效率。

互聯(lián)蜂巢柜采用二維碼掃描的方式來進(jìn)行物品的存取。用戶能夠通過手機(jī)APP或者微信小程序獲取二維碼，通過藍(lán)牙功能在蜂巢柜前進(jìn)行掃碼便可實(shí)現(xiàn)物品的存儲(chǔ)，管理員也能通過云管理平臺(tái)獲取存儲(chǔ)的信息，物品存取的安全性得到了保障。

2.1 系統(tǒng)的功能模塊架構(gòu)

互聯(lián)蜂巢柜的功能模塊架構(gòu)如圖1所示。用戶和電子鎖之間由藍(lán)牙通信將兩者進(jìn)行聯(lián)系，使得產(chǎn)品能夠滿足用戶需求。

圖1 系統(tǒng)的功能模塊架構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是用戶端系統(tǒng)，另一部分是管理員系統(tǒng)。

用戶通過獲取到的二維碼，打開儲(chǔ)物柜的電子鎖，存放物品后關(guān)上儲(chǔ)物柜的門，電子鎖便能自動(dòng)上鎖。用戶需要取出物品時(shí)，只需要再次掃描二維碼，便能解開電子鎖取出物品。當(dāng)柜門第二次關(guān)閉的時(shí)候，打開該儲(chǔ)物柜的二維碼將會(huì)自動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行更新，方便下一個(gè)用戶使用，這使得儲(chǔ)物柜地安全性得到了保障。

2.2 用戶端系統(tǒng)的技術(shù)路線

用戶端系統(tǒng)的技術(shù)路線如圖2所示。這個(gè)系統(tǒng)中使用到的技術(shù)有二維碼技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、中控系統(tǒng)和PLC技術(shù)。用戶通過微信小程序或APP進(jìn)入到用戶端界面，通過藍(lán)牙技術(shù)用戶在手機(jī)上能獲取到離自己最近地空閑柜門的二維碼，用戶在蜂巢柜前掃描獲取到的二維碼，系統(tǒng)又將通過藍(lán)牙技術(shù)，將用戶掃描的二維碼傳輸?shù)街锌?，中控通過設(shè)定的程序來判斷分析用戶的二維碼，分析出二維碼中的指令后，指令將會(huì)被傳輸給PLC，PLC通過設(shè)定的程序來判斷傳輸過來的指令，分析完中控傳輸?shù)闹噶詈驪LC將會(huì)傳輸相應(yīng)地指令給電子鎖，以此來打開或關(guān)閉電子鎖。

圖2 用戶端系統(tǒng)的技術(shù)路線

2.3 管理員系統(tǒng)的技術(shù)路線

管理員系統(tǒng)的技術(shù)路線如圖3所示。當(dāng)用戶無法使用二維碼打開蜂巢柜時(shí)，管理員便能通過管理員系統(tǒng)來查看該柜門出現(xiàn)的問題，然后通過遠(yuǎn)程操作來幫助用戶打開柜門。

圖3 管理員系統(tǒng)的技術(shù)路線

在這個(gè)系統(tǒng)中使用到的技術(shù)有云管理技術(shù)，2.4G無線通信技術(shù)，以及在用戶端系統(tǒng)中也使用到的中央控制系統(tǒng)和PLC技術(shù)。當(dāng)用戶端掃描二維碼后，藍(lán)牙技術(shù)會(huì)將二維碼傳輸?shù)街锌剡M(jìn)行分析，中控通過設(shè)定的程序來判斷用戶的二維碼，然后得到二維碼中的指令，然后將指令傳輸給PLC，同時(shí)中控也會(huì)將二維碼中的信息通過2.4G無線通信傳輸給云管理端。PLC通過設(shè)定的程序來判斷指令，PLC將指令傳送給電子鎖的同時(shí)也再次會(huì)將指令在傳回中控系統(tǒng)，中控系統(tǒng)則又會(huì)通過2.4G無線通信技術(shù)將得到的信息傳輸給云管理端。由此，管理員便能夠通過云管理系統(tǒng)來查看每個(gè)柜子的存儲(chǔ)狀態(tài)，以及用戶打開關(guān)閉蜂巢柜的時(shí)間。

3 項(xiàng)目特色與創(chuàng)新點(diǎn)

相對(duì)于條碼型儲(chǔ)物柜而言，我們的互聯(lián)蜂巢柜要更加的智能，支持用戶通過手機(jī)掃描二維碼進(jìn)行寄存，使得物品的存儲(chǔ)更快捷，可以更好地滿足大型商超連鎖的需求，也更加符合現(xiàn)在中少年人群手均有智能手機(jī)的時(shí)代。

相比于傳統(tǒng)的儲(chǔ)物柜而言，互聯(lián)蜂巢柜使用起來更加方便并且安全性更高；用戶只需要下載了互聯(lián)蜂巢柜的手機(jī)APP或者關(guān)注了互聯(lián)蜂巢柜的微信公眾號(hào)，便可獲取到二維碼，用戶通過手機(jī)上的二維碼進(jìn)行掃碼便可進(jìn)行物品的存取，存放物品后用戶也能收到自己的儲(chǔ)物柜的情況。并且互聯(lián)蜂巢柜以手機(jī)ID作為存取憑證，獨(dú)有的二維碼具有不反復(fù)、不可復(fù)制的特性，二維碼還會(huì)再用戶使用完儲(chǔ)物柜后進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新，這使得互聯(lián)蜂巢柜具有極高的安全性，保障了顧客的財(cái)產(chǎn)安全，讓顧客在購物時(shí)不用再擔(dān)心自己寄存的物品。

同時(shí)，互聯(lián)蜂巢柜的使用中并沒有用到紙張，以在手機(jī)上獲取二維碼取代了將二維碼印在紙張上，極大地節(jié)約了紙張的使用，做到了環(huán)保節(jié)約。這也使得清潔人員在打掃衛(wèi)生時(shí)，不用再清理印有條形碼的紙張，不僅節(jié)約了清潔人員的時(shí)間，也讓人們能夠意識(shí)到要謹(jǐn)記環(huán)保節(jié)約的理念。

4 結(jié) 論

在目前這個(gè)時(shí)代，不平衡不充分的發(fā)展無法滿足人民日益增長的美好生活需要。由此可見，智能儲(chǔ)物柜的發(fā)展正處于天時(shí)地利人和的狀態(tài)，人們?cè)诖笮蜕坛徫飼r(shí)很需要一個(gè)能保證無危險(xiǎn)、及時(shí)且快速的一次性存儲(chǔ)物品的智能儲(chǔ)物柜，而人們的這個(gè)需求我們團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的互聯(lián)蜂巢柜能夠基本滿足用戶無危險(xiǎn)、及時(shí)且快速的一次性存儲(chǔ)物品。

我們團(tuán)隊(duì)通過實(shí)地考察和對(duì)身邊同學(xué)的詢問中，發(fā)現(xiàn)了市面現(xiàn)存的條碼型儲(chǔ)物柜達(dá)不到人們的需求，而我們通過研究條碼型儲(chǔ)物柜利弊后改良的互聯(lián)蜂巢柜雖然在我們團(tuán)隊(duì)眼里達(dá)到了我們預(yù)期的要求，比起條碼型儲(chǔ)物柜進(jìn)步了很多，也能基本滿足用戶存儲(chǔ)物品的需求，但跟那些智能儲(chǔ)物柜比較起來，我們團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品還有很多的不足之處，比如互聯(lián)蜂巢柜不能夠滿足用戶隨時(shí)隨地預(yù)約附近的互聯(lián)蜂巢柜、人們看不到柜子剩余的數(shù)量、人們也不能遠(yuǎn)程打開自己的儲(chǔ)物柜等。這些不足之處需要我們?cè)谥蟮脑O(shè)計(jì)中進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，使之更加貼近生活，滿足用戶需求。

我們的城市在逐漸向智能化轉(zhuǎn)變，物品也在經(jīng)歷智能化。物品智能化不僅僅只針對(duì)儲(chǔ)物柜而言，現(xiàn)在生活中的很多物品都在智能化，例如：智能音箱、智能家居等。物品不被淘汰的唯一選擇便是順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，不斷的智能化，不斷地改進(jìn)滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。我們的國家雖然是發(fā)展中國家，但是從我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿εc人們生活需求角度分析，我國智能物品存在很大的市場(chǎng)空間，對(duì)于智能儲(chǔ)物柜來說也是發(fā)展地重要時(shí)機(jī)。在這樣重要的時(shí)機(jī)，我們更應(yīng)該抓住時(shí)機(jī)，利用現(xiàn)有的舊物，對(duì)其進(jìn)行研究創(chuàng)新，讓舊物煥發(fā)生機(jī)，讓舊物能滿足人們的需求，讓舊物在社會(huì)發(fā)展中不被淘汰。