多功能的高校智能快遞柜的設計

黃山學院信息工程學院 程玲玲 唐翔翔 劉德明 張訓雷 寧仁霞

基金項目：大學生創新創業計劃項目（201610375027,201610375065，201610375009）；黃山學院示范性課程改革項目（2015XBJC03）；黃山學院校地合作（2017XDHZ019）資助。

本文從快遞柜應用現狀及高校快遞的發展現狀著手，分析目前只能快遞柜存在問題，提出多功能高校智能快遞柜的方案，為工程技術人員研發多功能智能快遞柜提出建設思路，也為學生用戶節約時間，提高生活效率。

1.引言

隨著互聯網技術的不斷發展，電商的發展和快遞的普及讓人們日常生活變得更加便捷，網購成為人們生活不可或缺的一部分，高校學生也不例外。因此，快遞行業也得到高速發展。智能快遞柜也越來越被關注。

智能快遞柜不僅可以提高服務質量，還可以有效解決“最后一公里”的配送難題。因此，不論是對線下的消費者還是線上的電商企業都有著極強的意義。目前快遞柜應用比較頻繁的地方主要集中在社區，居民小區等地，主要特點是用戶雖然集中，但時間交分散，快件數量相對來說也不會太多，所以是現代物流公司智能化的終端，已然被用戶和物流工作人員頻繁使用的設備之一。

2.高校校園快遞配送存在的問題

但是高校與社區不同，這里人員更加集中，學生數量多且學生作為網絡購物的主力軍，其快遞服務工作量更加繁雜。因此迫切需要有智能化的終端產品代替繁重的人工操作。

2.1 最后100米的問題

目前校園快遞的經營模式主要有地攤式配送和菜鳥驛站。地攤式配送方式是快遞員學校門口進行最后的配送。一般是先發短信通知在規定的時間和地點取件。學生如果在這一時間沒空就會導致配送不成功，快遞人員需要二次配送。給快遞員和取件人帶來不便。另外一種方式-菜鳥驛站，雖然時間安排比較寬裕（配送點開門期間都可取件），但一般地點都會比較遠，高峰時段還需排隊，比較浪費時間。

2.2 功能單一，智能化程度低

智能快遞柜主要是為了解決人們收貨不便的問題，但是在高校，由于人員集中，加上收貨方式的限制，在一定程度上給學生帶來更多的麻煩，浪費更多的時間。同時，只有簡單的取件功能的快遞柜根本無法滿足需求。因此，要不斷開發新的實用功能，就要與客戶的實際需求相結合。目前校園快遞的管理大多傳統硬件設施，使用采用人工管理的方式，智能化水平較低，進而影響了快遞配送的效率。

3.智能快遞柜功能設計

目前，市場上的智能快遞柜服務內容少，功能簡單，因此對快遞柜的功能進行擴展是十分有必要的。下面結合高校學生數較多，快遞業務量巨大，多功能實現等需求，提出以下多功能智能快遞柜的設計思路。

圖1 多功能智能快遞柜功能示意圖

圖1顯示的是借助云端技術的多功能智能快遞柜框圖，用戶在手機上下載客戶端APP，借助云端大數據，將個人信息傳遞至智能快遞柜，根據用戶選擇使用的功能實現相應的操作，包括智能收取件，自助洗衣、自助充值、自助販賣、自助售取火車票和溫濕度顯示等多個功能。

3.1 APP掃描實現快速取件

目前大多數快遞柜取件需要輸入6位數的驗證碼，首先輸入的過程要花時間，其次，如果取件人輸入錯誤的情況下還需更正，花費時間更長。如果能夠通過手機APP實現掃描取件，那么取件效率將大大提高。首先，往取件人手機或者特定的APP上發送取件二維碼，取件人通過快遞柜上的掃描機掃描二維碼，正確，即開箱取件，省去高峰時段排隊等候的時間。

要實現上述功能，智能快遞柜系統主要由軟件和硬件結合實現。其中軟件包括：二維碼的創建、識別和驗證以及數據庫信息的存取。軟件實現過程如圖2所示，云端數據包括快遞位置、寄達與否等數據通過APP產生二維碼發送到用戶端，用戶憑著二維碼實現快速取件。其中數據信息庫的相關信息包括用戶信息庫、柜體信息庫以及柜體存取狀態數據等。硬件系統主要有快遞柜結構和控制系統兩個部分組成。

圖2 多功能智能快遞柜數據示意圖

圖3以取件過程為例對軟件開發過程進行分析。系統根據云端數據自動生成二維碼發送至用戶手機APP端，用戶及時通過智能快遞柜體上的掃描功能實現對二維碼的掃描驗證，正確，柜子門自動開啟，用戶取走快遞件；錯誤或失效的二維碼，快遞柜顯示，二維碼失效等信息，柜門不打開，取件失敗。這樣也可以督促用戶盡快取件快件。

3.2 增加自助洗衣功能

將智能快遞柜引入校園后，還可增加其他的服務功能，如自助洗衣功能。即將洗衣機的投幣功能集成至智能快遞柜之上。如圖4所示，用戶使用手機客戶端掃碼功能控制微處理器，微處理器發出控制信號至洗衣機控制模塊，對洗衣機的工作與否進行控制。洗衣功能完成后，洗衣機控制模塊發出指令到微處理器，通過通信模塊發出信息或指令告知用戶洗衣結束。用戶根據手機端可以實時掌握洗衣結束與否的信息，以便有效管理時間。

圖3 多功能智能快遞柜取件軟件開發流程圖

圖4 多功能智能快遞柜自助洗衣過程

3.3 增加自助繳費、充值功能

現今高校學生在校內的生活開支基本通過一卡通刷卡實現支付，目前實現一卡通充值主要有兩種途徑，一種是人工窗口充值，一種是通過充值設備進行刷卡充值。引入智能快遞柜后，可以將校園內自助充值機以及各種繳費設備集成至智能快遞柜上，實現智能快遞柜多功能的同時，也方便學生的學習生活。

除了以上一些功能之外，還可增加購票、取火車票、自助販賣機等功能，同時還可以實現溫度、濕度顯示等功能，實現真正意義上的多功能。

4.總結

高校多功能智能快遞柜能夠更大限度的給學生的學習生活提供便利。本文以實際生活為出發點，分析了現有快遞柜存在的一些問題，針對這些問題，提出多功能、智能化的快遞柜的設計思路。考慮到運營成本和安全性，多功能智能快遞柜的實現還有很多路要走，但隨著技術不斷更新，集合多功能的高效率智能快遞柜的實現是個必然的趨勢。