基于RFID的智能快遞箱

徐俊愉,張　鵬,周恒飛（中國礦業大學機電工程學院,江蘇　徐州　221116）

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基于RFID的智能快遞箱

徐俊愉,張鵬,周恒飛
（中國礦業大學機電工程學院,江蘇徐州221116）

摘 要:本文針對目前快遞條形碼的掃描方法的可復制性和易損壞等缺陷，設計出了一種基于RFID的智能快遞箱，智能快遞箱和RFID電子標簽共同使用，利用 RFID的電子標簽的唯一性和加密性，有效提高快遞的投遞，本文詳細闡述 RFID 智能快遞投遞箱的架構及原理。

關鍵詞：RFID；標簽；MSP430；TRF7960；智能快遞投遞箱

1　引言

隨著網購的人越來越多，快遞在生活中越來越重要，快件的配送也越來越成為比較重要的問題，本文提出了文提出一種利用當前非接觸式且加密程度高的射頻 RFID 作為快遞的標簽，能夠將物品（快件）進行識別，暫存，監控和管理的智能快遞投遞箱。

2　無線射頻識別技術

無線射頻識別技術(RFID)是一種利用無線射頻信號及其空間耦合的傳輸特性，通過非接觸對附有標簽的物體的進行辨別的自動識別技術技術，其優勢在于能夠可實現高速運動下對特定物品的識別，且能夠實現同時對多個附有標簽的物體的識別的目的。已經廣泛應用到生產制造、物流管理和公共安全等各個領域。

RFID 技術的應用優勢：（1）不需要光源，甚至可以透過外部材料讀取快遞數據；（2）整個識別過程自動完成，沒有人為參與；（3）識別效率高，讀取距離更遠；（4）適應性強，不會因為條形碼撕裂或污損，無法掃描。

3　硬件架構

如圖 1 所示，基本的 RFID 的智能快遞箱硬件由MSP430單片機、TC35模塊、TRF7960模塊、控制鎖、掃描儀組成。

3.1MSP430單片機

本文設計的智能快遞箱采用美國德州儀器公司推出的MSP43O系列超低功16位混合信號處理器作為核心控制元件，能夠實現數據的快速采集和顯示功能。

系統具有如下特點：（1）功耗低。元器件耗能低，在全速工作的時候，其總功率也不到1W；（2）速度高。MSP430單片機內部集成DMA控制器，因此，其運行速度快，可以顯著提高系統的速度。

3.2TC35模塊

本文設計的智能快遞箱采用的由西門子開發的TC35模塊，集成了標準的RS232接口以及SIM卡的模塊，能夠在PC機上用AT命令通過串口對它進行設置。 MSP430單片機和TC35模塊之間采用RS232串行通訊接口。

3.3TRF7960模塊

本文設計的智能快遞箱TRF7960是美國德州儀器公司推出的高頻(13.56MHz)多標準射頻識別(RFID)閱讀器， TRF7960與MSP430單片機之間通信可以使用8位并行或者串行(SPI)的靈活的通信方式。該芯片還具有寬泛的操作電壓(2.7～5.5 V)。TRF7960采用超小32-pin QFN的高級封裝設計，因此，本設計TRF7960非常適用于安全訪問控制，能有效對快件上的個人信息進行保密，降低快件運輸過程中個人信息泄露的幾率。

3.4控制鎖

本文設計的智能快遞箱采用的 是電磁式控制鎖。采用的是一種電磁式鎖執行機構，內設2個線圈，分別用來開啟和鎖閉門鎖，當給鎖門線圈通正向電流時，銜鐵帶動桿移動，門能夠被鎖住；當給開門線圈通反向電流時，銜鐵帶動連桿整體移動，門能夠被打開。

3.5掃描儀

本文設計的智能快遞箱采用的掃描儀，能夠對校園卡進行讀取，過RS232串口實現同MSP430單片機的連接，具有更簡單、穩定和低成本的特點。

4　系統軟件的設計

軟件部分以智能快遞箱為主體，其功能為快遞員將包裹放在智能快遞箱后，自動掃描讀取信息，由單片機MSP430控制TC35模塊自動發短信給收件人，收件人持校園卡，在樓下刷卡，讀卡器部分，收到貨后，TC35模塊發送短信到終端，告知快遞員已取貨。

5　結束語

本文采用美國德州儀器公司推出的MSP43O單片機和TRF7960多協議讀卡芯片以及由西門子開發的TC35模塊，能夠將物品（快件）進行識別，暫存，監控和管理的智能快遞投遞箱。快遞員將快件送達指定地點后，只需將其存入智能快遞投遞箱利用控制鎖鎖上即可，然后利用MSP43O單片機控制TC35模塊系統給用戶發送一條短信，包括取件地址和驗證碼，用戶在方便的時間到達該終端前輸入驗證碼或者刷校園卡，即可打開智能控制箱的控制鎖，取出快件。經實際使用證明,本設計智能快遞箱，成本較低，操作靈活、方便,產品具有很強的的市場競爭力,投入使用將會產生較好的經濟效益。

參考文獻：

[1]成業.“快遞鬧革命!”——綠色可循環智能快遞箱[J].科技致富向導,2014(17):198+261.

[2]雷浩然,薛凌云,徐瑩,董騰飛.基于SD卡技術的智能快遞存儲功能設計與實現[J].自動化與儀器儀表,2014(11):124-125+128.

項目：中國礦業大學創新創業基金立項大學生創新項目,項目編號：201510

作者簡介：徐俊愉（1994-），男，江蘇蘇州人，本科，研究方向：機械自動化，

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.136