CN104898588B - 基于物联网的物流信息化物品存取装置及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明基于物联网的物流信息化整合及物流快递量的爆发式增长，“最后一公里”配送成为制约递送效率的关键性因素。本发明为基于物联网的物流信息化物品存取装置及操作方法，涉及的社区服务站系统，能够实现“单进单出”的免开包扫验的智能存取功能。该系统主要包括人机交互模块、物品扫验图像智能识别模块、物品柔性自动仓储管理模块。在智能社区服务站系统开发的基础上，通过智能人机交互模块的功能完善与定制开发可实现集装箱集散的快速管理，以物品扫验图像智能识别模块实现快递物品的快速扫验以及通过物品柔性自动仓储管理模块实现快递发货的快速打包业务。
Description
技术领域
本发明属于物流运输领域，尤其涉及一种基于物联网的物流信息化物品存取装置及操作方法。
背景技术
为突破物流快递最后一站的障碍，根据对现代物流网络化、电子化、自动化、高安全性、高空间利用率等要求，本发明主要涉及一套集人机交互技术、物品扫验图像智能识别技术、物品柔性自动仓储管理技术为一体的智能社区快递服务站系统。
智能社区快递服务站系统各模块功能：智能存取人机交互模块，实现快递员\收件人与存储系统间的身份验证与信息通讯；物品扫验图像智能识别模块，实现“单进单出”式存储方式中的一一对应关系的技术保证；物品柔性自动仓储管理模块，是基于柔性系统的物品存取系统，通过柔性传输带实现物品在仓内的自动存储；本地数据库，是记录每件物品从存件到取件过程中的验证数据记录，并可实现分布式存储箱之间的信息分享，实现云数据的采集与分析以及远程访问、传输等。
对于快递公司而言，将快递暂时保存在投递箱内，节省了时间成本和二次派送的人力成本；对于收件人而言，保障了取货便利性、安全性。本发明涉及的智能快件箱系统具有基于云数据库系统安全存取及免开箱检测功能，提高物品投递的便利性。同时作为传统快件投递的有益补充，是解决快件投递“最后一公里”问题的有效途径，系统的使用包括但不局限于快递投递业务。
在产品运营方面，实现以物流快递公司、物业管理公司、大型网络购物平台为目标，以网络购物、电子商务、现代物流等商业运营模式为基础，融合远程通讯、自动扫验、自动控制等电子技术，具有快捷、便利、低成本的全新商业运营模型下的大众物流终端。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了具有单进单出、免开箱扫验等优势，对现代物流网络化、电子化、自动化、高安全性、高空间利用率等要求，将人机交互技术、物品扫验图像智能识别技术、物品柔性自动仓储管理技术为一体的技术方案：
一种基于物联网的物流信息化物品存取装置，包括数据库系统、智能存取人机交互模块、物品扫验图像智能识别模块及物品柔性自动仓储管理模块，数据库系统通过互联网分别与智能存取人机交互模块、物品扫验图像智能识别模块及物品柔性自动仓储管理模块相互连接，智能存取人机交互模块、物品扫验图像智能识别模块及物品柔性自动仓储管理模块集成设置，依次串行连接，数据相互导通。
进一步的，智能存取人机交互模块包括触摸屏、物品存放/取件箱、输入端口、输出端口、自动投币口以及PC机，所述触摸屏、输入端口、输出端口与自动投币口均设置在物品存放取件箱外侧表面，PC机设置在物品存放取件箱内部，触摸屏、输入端口、输出端口与自动投币口通过导线与PC机连接。
进一步的，物品扫验图像智能识别模块，位于物品存/取件箱中，包括图像传感器组、称重传感器、条码自动打印粘贴机及嵌入式处理系统，图像传感器组、称重传感器、条码自动打印粘贴机均通过导线与嵌入式处理系统连接,物品扫验图像智能识别模块设置于物品存取箱内部。
进一步的，物品柔性自动仓储管理模块包括物品传输\升降装置、升降传输带可变空间存储箱、及嵌入式中控动力管理系统，所述物品传输\升降装置放置在可变空间存储箱外部，用于实现物品存取箱与可变空间存储箱之间物品的传递，所述升降传输带及嵌入式中控动力管理系统均设置在可变空间存储箱内部，升降传输带主要实现物品在空间存储箱中的位置调整，嵌入式中控动力管理系统通过导线与智能存取人机交互模块中PC机相互导通。
为了该实现基于物联网的物流信息化物品存取装置的设计目的，其操作方法包括物品存储及物品提取两套相互独立的操作步骤，具有免开箱检验及单窗口操作的特征。
进一步的，物品存储操作步骤为：
（1）信息输入,通过智能存/取人机交互模块实现物品的收、存件人的信息输入；
（2）物品检验，图像传感器组以及称重传感器获得物品外观、尺寸、重量、合法性等方面的物品属性，若合法，嵌入式处理器将检测结果传递给本地数据库，根据相关费用计算标准等待支付，打印快递条形码自动黏贴在物品表面，否则退回物品，存储结束；
（3）物品存储；等待完成支付后，本地数据库将物品属性传递给物品柔性自动仓储管理模块中的嵌入式中控动力系统，嵌入式中控动力系统根据物品属性控制存储箱空间大小，升降传输带接收物品传输\升降装置的物品,并存入预定大小的存储空间,完成存储，并生成相应空间存储箱的位置编码，将编码传递给本地数据库物品传输\升降装置；
（4）数据收集，通过本地数据库收集物品的属性，存储位置编码，完成后，通过智能存取人机交互模块向存件人、收件人发送相关信息，完成存件。
进一步的，物品提取操作步骤为：
（1）信息输入，通过人机交互模块实现物品的取信息输入，通过输入信息与本地数据库信息的比对；
（2）物品提取，信息判断合法后，物品自动仓储管理模块将物品传递到物品存放取件箱中，位于物品存放/取件箱中的物品扫验图像智能识别模块记录物品出库时的属性，同时向存取件人发送相关讯息，实现物品的取件。
本发明的有益效果在于：
本发明中智能存/取人机交互模块采集物品的收、存件人的信息输入，根据物品，本地数据库中建立物品的货号信息。通过物品扫验处理模块实现物品外观、尺寸、重量、合法性等属性检测。本地数据库根据物品属性自动计费并生成一一对应的快递的自黏贴条形码及取件二维码。通过物品序号、存/取件的二维码的对应关系来实现单进单出的唯一性，保障存储安全。
附图说明
图1为本发明原理图；
图2为智能存取人机交互模块结构示意图；
图3为物品扫验图像智能识别模块结构示意图；
图4为物品柔性自动仓储管理模块结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，基于物联网的物流信息化物品存取装置，包括数据库系统1、智能存取人机交互模块2、物品扫验图像智能识别模块3及物品柔性自动仓储管理模块4，数据库系统1通过互联网分别与智能存取人机交互模块2、物品扫验图像智能识别模块3及物品柔性自动仓储管理模块4相互连接，智能存取人机交互模块2、物品扫验图像智能识别模块3及物品柔性自动仓储管理模块4集成设置，依次串行连接，数据相互导通。根据对现代物流网络化、电子化、自动化、高安全性、高空间利用率等要求，本发明主要涉及一种集人机交互技术、物品扫验图像智能识别技术、物品柔性自动仓储管理技术为一体的智能社区快递服务站系统，突破物流快递最后一站的障碍。
智能社区快递服务站系统具有单进单出、免开箱扫验等优势，主要包括以下模块功能：本地数据库1，是记录每件物品从存件到取件过程中的验证数据记录，并可实现分布式存储箱之间的信息分享，实现云数据的采集与分析以及远程访问、传输等。智能存取人机交互模块2，实现快递员收件人与存储系统间的身份验证与信息通讯。物品扫验图像智能识别模块3，实现“单进单出”式存储方式中的一一对应关系的技术保证。物品柔性自动仓储管理模块4，是基于柔性系统的物品存取系统，通过柔性传输带实现物品在仓内的自动存储。
如图2所示，智能存取人机交互模块1，主要通过窗口实现快递员\收件人与存储系统间的身份验证以及物品的摆放，主要包括：触摸屏5、物品存放/取件箱6、输入端口7（包括不局限于条码枪、二维码识别器，数字键盘，IC卡识别器）、输出端口8（包括不局限于快递二维码/条形码打印机，MSG发送机等）、自动投币口9以及PC机10。
单进单出技术的实现：智能存取人机交互模块2采集物品的收、存件人的信息输入，根据物品，本地数据库中建立物品的货号信息；通过物品扫验处理模块3实现物品外观、尺寸、重量、合法性等属性检测；本地数据库1根据物品属性自动计费并生成一一对应的快递的自黏贴条形码及取件二维码；通过物品序号、存取件的二维码的对应关系来实现单进单出的唯一性，保障存储安全。
如图3所示，物品扫验图像智能识别模块3，位于物品存取件箱6中，主要由图像传感器组11，称重传感器12组成，通过导线连接于嵌入式处理系统13。嵌入式处理系统主要实现物品属性的标定，参数主要包括：物品的重量、体积以及外观完整性。
物品免扫验技术的实现：物品的重量通过称重传感器12直接获得，物品的外观通过图像传感器组11直接拍照获得，而物品的体积大小则通过图像传感器组11的单目视觉测量技术实现。物品扫验图像智能识别模块获取的物品属性经嵌入式处理器13传递给PC机10，用于物品存储的管理与记录。
如图4所示，物品柔性自动仓储管理模块4，是基于柔性系统的物品存取系统，通过柔性传输带实现物品在仓内的自动存储。主要由可变空间存储箱14，升降传输带15，物品传输\升降装置16以及嵌入式中控动力管理系统17构成。
智能可变空间存储箱的技术实现：在存储过程中，物品柔性自动仓储管理模块4中的嵌入式中控动力管理系统17根据PC机10发布的物品属性，控制升降传输带15，设置符合物品体积属性的空间存储箱14，再控制物品传输\升降装置16传输到指定位置，实现物品存放。在物品存储过程中，基于物品的重量、体积进行存储：较重的物品存放在存取窗口附近可变空间存储箱的底部；将具有相似体积的物品存放在同一存储箱内。
本地数据库1是各模块处理数据信息的终端，主要是实现在存取过程中，用户数据、物品属性、空间存储箱位置信息的交互与共享；智能社区服务站系统的基本工作流程可通过存物品和取物品两个步骤来阐述。
存物品过程：首先通过智能存取人机交互模块2实现物品的收、存件人的信息输入；其次将物品放入物品存取箱6，确认存件，本地数据库中建立物品的相关货号信息；然后物品扫验处理模块3通过图像传感器组11以及称重传感器获得物品外观、尺寸、重量、合法性等方面的物品属性；若合法，嵌入式处理器13将检测结果传递给本地数据库1，根据相关费用计算标准等待支付，打印快递条形码自动黏贴在物品表面，否则退回物品，存储结束；等待完成支付后，本地数据库1将物品属性传递给物品柔性自动仓储管理模块4中的嵌入式中控动力系统17，嵌入式中控动力系统17根据物品属性控制空间存储箱14，降传输带15以物品传输\升降装置16完成物品存储，并生成相应空间存储箱的位置编码，将编码传递给本地数据库1。本地数据库1收集物品的属性，存储位置编码，完成后，通过智能存取人机交互模块2向存件人、收件人发送相关信息，完成存件。
取物品过程：通过人机交互模块2实现物品的取信息输入，通过输入信息与本地数据库1信息的比对；当判断合法后，物品自动仓储管理模块4将物品传递到物品存放取件箱6中，位于物品存放取件箱6中的物品扫验图像智能识别模块3记录物品出库时的属性，同时向存/取件人发送相关讯息，实现物品的取件。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于物联网的物流信息化物品存取装置，其特征在于：包括数据库系统、智能存取人机交互模块、物品扫验图像智能识别模块及物品柔性自动仓储管理模块，所述数据库系统通过互联网分别与智能存取人机交互模块、物品扫验图像智能识别模块及物品柔性自动仓储管理模块相互连接，所述智能存取人机交互模块、物品扫验图像智能识别模块及物品柔性自动仓储管理模块集成设置，依次串行连接，数据相互导通；所述物品柔性自动仓储管理模块包括物品传输\升降装置、升降传输带可变空间存储箱及嵌入式中控动力管理系统，所述物品传输\升降装置放置在可变空间存储箱外部，用于实现物品存取箱与可变空间存储箱之间物品的传递，所述嵌入式中控动力管理系统设置在可变空间存储箱内部，升降传输带主要实现物品在空间存储箱中的位置调整，嵌入式中控动力管理系统通过导线与智能存取人机交互模块中PC机相互导通。
2.根据权利要求1所述一种基于物联网的物流信息化物品存取装置，其特征在于：所述智能存取人机交互模块包括触摸屏、物品存放/取件箱、输入端口、输出端口、自动投币口以及PC机，所述触摸屏、输入端口、输出端口与自动投币口均设置在物品存放取件箱外侧表面，PC机设置在物品存放取件箱内部，触摸屏、输入端口、输出端口及自动投币口通过导线与PC机连接。
3.根据权利要求1或2所述一种基于物联网的物流信息化物品存取装置，其特征在于：所述物品扫验图像智能识别模块，位于物品存/取件箱中，包括图像传感器组、称重传感器、条码自动打印粘贴机及嵌入式处理系统，图像传感器组、称重传感器、条码自动打印粘贴机均通过导线与嵌入式处理系统连接,物品扫验图像智能识别模块设置于物品存取箱内部。
4.实现权利要求1所述一种基于物联网的物流信息化物品存取装置的操作方法，其特征在于：所述操作方法包括物品存储及物品提取两套相互独立的操作步骤，具有免开箱检验及单窗口操作的特征；所述物品存储操作步骤为：
（1）信息输入，通过智能存/取人机交互模块实现物品的收、存件人的信息输入；
（2）物品检验，图像传感器组以及称重传感器获得物品外观、尺寸、重量、合法性等方面的物品属性；若合法，嵌入式处理器将检测结果传递给本地数据库，根据相关费用计算标准等待支付，打印快递条形码并自动黏贴在物品表面，否则退回物品，存储结束；
（3）物品存储；等待完成支付后，本地数据库将物品属性传递给物品柔性自动仓储管理模块中的嵌入式中控动力系统，嵌入式中控动力系统根据物品属性控制存储箱空间大小，升降传输带接收物品传输\升降装置的物品,并存入预定大小的存储空间,完成存储，并生成相应空间存储箱的位置编码，将编码传递给本地数据库；
（4）数据收集，通过本地数据库收集物品的属性，存储位置编码，完成后，通过智能存取人机交互模块向存件人、收件人发送相关信息，完成存件。
5.根据权利要求4所述一种基于物联网的物流信息化物品存取装置的操作方法，其特征在于：所述物品提取操作步骤为：
（1）信息输入，通过人机交互模块实现物品的取信息输入，将输入信息与本地数据库信息比对；
（2）物品提取，信息判断合法后，物品自动仓储管理模块将物品传递到物品存取件箱中，位于物品存取件箱中的物品扫验图像智能识别模块记录物品出库时的属性，同时向存取件人发送相关讯息，实现物品的取件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |