CN105913576B - 可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统，包括服务器、移动终端、智能储物箱、通讯基站。服务器用于存储用户注册信息、记录和分析储物箱的状态、储物箱的查找和申请、用户身份验证、异常情况的判断和报警等；智能储物箱用于存取物品、感知箱体周边环境的信息、识别和记录所存取物品的信息、获得储物箱当前所在位置，并向服务器报告上述信息；用户通过移动终端申请满足自身要求的智能储物箱，并使用申请成功的储物箱实现快递的本地和异地接收和发送。本发明能够使得用户不再与快递公司和快递员直接联系，从而全天候地实现快递在本地和异地的发送和接收，方便人们生活。

Description

可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统

技术领域

基于移动终端的可用于本地和异地快递发送和接收的系统，包括具有环境感知能力、物品识别、电子锁开启和关闭、加解密通信功能的储物箱；实现用户注册和身份验证、储物箱当前状态的记录和分析、查找与申请满足用户要求的储物箱、判断异常情况和报警的服务器；可用于在本地和异地申请和开启储物箱的移动终端。

背景技术

随着电子商务的高速发展，网上购物的人群越来越多，快递的收取成为了人们心中的一件麻烦事，如何有效率地寄送快递成为了快递公司亟待解决的问题。

如今，快递公司和社区服务机构为了解决人们因为工作、出差、探亲等各种原因导致的收取快递不便，已经开始在网上购物人群密集的大中型的社区购置了大型储物箱，解决了部分人收取快递的不便，同时提高了快递人员的工作效率。但这些购物箱智能化程度不够，只能一个人对应一个固定的储物箱，使用键盘和固定密码打开，且造价昂贵不适用于小型社区和独居户使用。

当人们出差、异地购物或旅游时，也许会购买很多东西，这些所购买的东西往往会妨碍人们的下一步活动，而临时寄放和办理快递均较为麻烦。

本系统就是专门用来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种造价便宜、安全性高，方便物品存取的智能储物箱系统，实现上述目的的技术方案如下：

可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统，其特征在于：包括服务器、移动终端、智能储物箱、通讯基站或通讯节点。服务器用于存储用户注册信息、记录和分析储物箱的状态、储物箱的查找和申请、用户身份验证、异常情况的判断和报警；智能储物箱用于存取物品、识别和记录所存取物品的信息、感知周边环境的信息和获得储物箱的当前所在位置，并向服务器报告上述信息。移动终端用于本地和异地申请满足用户要求的储物箱、开启所申请成功的储物箱。

其中智能储物箱分别与移动终端、通讯基站双向信号连接，通讯基站与服务器双向信号连接。

服务器存储全部智能储物箱的识别信息和状态信息，储物箱的识别信息是：储物箱的位置、颜色、尺寸等容易寻找、辨别和定位的特性。储物箱的状态信息包括空置状态、使用状态、开启和关闭储物箱的时间、开启箱门的移动终端号码、箱内物品的识别信息等。

所述智能储物箱包括具有开口的箱体，箱体的开口上安装箱门，同时箱体上还安装电子锁、环境感应传感器、定位模块、物品识别器、通信模块、单片机。

其中通信模块通过通讯基站与服务器连接，同时通信模块还与移动终端信号连接，通信模块能够与通讯基站进行通信，通信信息能够实现加解密处理。

其中箱门与箱体通过电子锁实现开启和闭合，单片机与通信模块信号连接，单片机存储由服务器发送过来的用来开启储物箱的移动终端号码(用户和快递员)，如果当前与单片机连接的移动终端号码与所存储的注册用户和快递员的移动终端号码吻合，单片机控制电子锁实现储物箱箱门的开启。箱门开启时间超过设定值时，单片机控制电子锁实现箱门的关闭和锁定。

其中定位模块(采用GPS及其它定位方法)与单片机连接，定位模块用于获得智能储物箱的当前所在位置，储物箱的当前所在位置能够通过单片机和通信模块传送给服务器，并存储在数据库中；服务器将储物箱的当前所在位置与数据库中该储物箱的正常安装位置进行比对，当出现异常时则实现报警，防止智能储物箱的非法搬运。

其中物品识别器用于识别和记录智能储物箱所存放物品的信息，并通过单片机和通信模块传送和存储在服务器的数据库中。

其中环境感应传感器与单片机信号连接，环境感应传感器用于感应智能储物箱的当前环境信息，并将环境信息通过单片机和通信模块传送给服务器，并存储在数据库中。服务器将储物箱的当前环境信息与数据库中的正常值进行比对，当出现异常时则实现报警，防止智能储物箱遭受外力破坏。

优选的，所述移动终端为智能手机，相关功能可通过智能手机实现。

优选的，所述物品识别器可为二维码扫描器、RFID读卡器、数码相机或数码摄像机。物品识别器与单片机信号连接，单片机控制数物品识别器，当放入物品和取出物品时，实现当前场景的实时记录。

优选的，所述通信模块由移动通信卡和蓝牙模块构成，移动通信卡与通讯基站信号连接，实现与服务器的信息传送、验证和控制；蓝牙模块与移动终端信号连接，蓝牙模块与移动终端进行近距离信息传送、验证和控制。本发明中指的近距离是指蓝牙模块与移动终端的信号能够互相连接的范围内。

优选的，所述智能储物箱采用防水抗腐蚀材料制造。

本发明能够方便、安全、全天候和快速的实现物品的本地和异地存取，方便人们的生活。本装置可实现如下功能：

(1)本地快递功能

该功能用来在本地(用户长期居住地)发送和接收快递，使用注册用户的移动终端，可以申请满足用户自身要求的储物箱和开启所申请储物箱。系统自动联系本地快递公司取出快递，并转运至快递接收人所申请的储物箱内，其后系统自动通知快递接收人，快递已到所申请储物箱，接收人使用所注册的移动终端打开储物箱。

用户不再直接与快递公司和快递员联系，全天候实现快递的发送和接收，充分保证快递的安全性和可回溯性。

(2)异地临时快递功能

该功能用来满足用户处于异地(非用户长期居住地)时快递的发送和接收。用户可随时随地申请距离自身当前位置最近的储物箱，并所用所注册的移动终端开启储物箱，接收和发送快递。例如，当用户在异地购物时，可在商场附近临时申请一个储物箱，再将已购买的物品放入所申请储物箱内并转运至用户居住地所申请的储物箱内。

当快递接收人和发送人相同时，该功能可实现物品的临时寄放。例如当用户在车站和机场时，可将不便于携带的物品放入所临时申请的储物箱，在方便的时候再来取出。

附图说明

图1为本发明示意图

图2为智能储物箱示意图

附图序号说明：服务器1、移动终端2、智能储物箱3、通讯基站4、箱体5、开口6、箱门7、电子锁8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的说明。

图中，可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统包括服务器1、移动终端2、智能储物箱3、通讯基站(或通讯节点)4。服务器1用于存储用户注册信息、记录和分析储物箱的状态、储物箱的查找和申请、用户身份验证、异常情况的判断和报警等，服务器是由高速计算机上的数据库及相应的现有处理软件或模块构成；智能储物箱3用于存取物品、感知箱体周边环境的信息、识别和记录所存取物品的信息、获得储物箱的当前所在位置，并向服务器报告上述信息。移动终端用于本地和异地申请储物箱、开启所申请储物箱，其中移动终端2优选为智能手机。

本发明中智能储物箱3分别与移动终端、通讯基站(或通讯节点)4双向信号连接，通讯基站(或通讯节点)4与服务器1双向信号连接，双向信号连接既是互相接收的同时也能互相发送信号，例如智能储物箱3向移动终端发送信号，同时移动终端也能向智能储物箱3发送信号。

智能储物箱3的具体结构包括具有开口的箱体5，箱体5的开口6上安装箱门7，箱门7将箱体密封，智能储物箱3采用防水抗腐蚀材料制造，构成一个防潮和防水的密闭空间，同时智能储物箱内部还安装电子锁8或电磁锁、环境感应传感器、定位模块、物品识别器、通信模块、单片机(图中未示出)等现有的模块。

其中通信模块通过通讯基站(或通讯节点)4与服务器1信号连接，同时通信模块还与移动终端信号连接，通信模块有加解密功能；所述通信模块由移动通信卡和蓝牙模块构成，移动通信卡与通讯基站(或通讯节点)4信号连接，实现与服务器1的信息传送、验证和控制；蓝牙模块与移动终端信号连接，蓝牙模块与移动终端进行近距离信息传送、验证和控制。

箱门7与箱体5通过电子锁8锁定，单片机存储由服务器所发送的用于开启储物箱的移动终端号码(注册用户和快递员)，单片机与通信模块信号连接，单片机接收和存储通信模块传来的信息；定位模块与单片机信号连接，定位模块用于获得智能储物箱的当前所在位置，并将储物箱的当前所在位置通过单片机传送给服务器实现存储；物品识别器用于识别和记录所存放物品的信息，所述物品识别器可为二维码扫描器、RFID读卡器、数码相机或数码摄像头，单片机控制物品识别器，当存放物品和取出物品时，实现当前场景的记录，例如可通过扫描快递件的二维码或通过储物箱内摄像头记录物品信息，并自动将相关信息发送至服务器1和已申请成功该储物箱的用户移动终端。环境感应传感器与单片机信号连接，环境感应传感器用于感应储物箱的当前环境信息并传送给服务器。

智能储物箱可连接外接电源，也可使用电池或者太阳能板对储物箱的各个模块提供电力。

单片机记录储物箱的开启时间、关闭时间、开启储物箱的移动终端号码，并通过通信模块传送至服务器进行存储。

移动终端(注册用户和快递员)接收到储物箱的识别信息，即储物箱的位置、颜色和尺寸的信息，可通过GPS功能和储物箱内的蓝牙功能找到和识别出该储物箱。

本发明中单片机、加密模块、通信模块、环境感应传感器、电子锁和物品识别器组成控制终端，控制终端用来实现储物箱的开启和关闭、传送所存储物品和储物箱的当前环境信息等功能。

本发明中服务器1能够实现用户的注册信息存储和身份验证，记录用户服务类型(本地快递或异地临时快递功能)；记录和查找智能储物箱当前状态(空置或者使用状态)；实现智能储物箱的申请和取消申请；智能储物箱内物品相关信息的记录；智能储物箱位置和环境的异常判断和报警；传输信息的加解密处理；记录智能储物箱的开启时间、关闭时间和开启储物箱的移动终端号码；相关服务费用的计算和记录。服务器为现有技术中具有此功能的模块、计算机或服务站。

移动终端实现与服务器1的连接，查询和申请智能储物箱3，开启智能储物箱3，对传送信息进行加密和解密，当用户使用移动终端连接服务器时，服务器需要进行用户身份的验证。移动终端和单片机利用蓝牙模块实现连接。单片机判断当前与其连接的移动终端号码是否与所存储的移动终端号码吻合，如吻合，则开启智能储物箱3的箱门7。

一台服务器1可以对应多台智能储物箱3，实现对多个智能储物箱3的查找和申请、感知所存放物品的信息、对外力破坏和非法移动储物箱的异常情况实现识别和报警。智能储物箱3可放置在城市的任意地方，通过移动终端控制单片机和电子锁进行开启，并通过物品识别器识别出进入储物箱的物品，并将相关信息传送至服务器和用户移动终端上。

要使用智能储物箱系统，用户必须在服务器内进行注册，将个人信息存储在服务器的数据库中，用户同时需要给出用来开启储物箱的移动终端号码(可以有多个移动终端号码)，并存储在服务器中。

当需要使用储物箱时，用户向服务器发出申请。当用户成功申请到某个储物箱的使用权后，服务器自动将该用户注册时给出的用来开启储物箱的移动终端号码发送给该储物箱内的单片机进行存储。当申请人不再拥有该储物箱的使用权时，服务器通知单片机删除这些移动终端号码。用户可随时申请和撤销储物箱的使用权。当智能储物箱已被某个用户申请到后，别的用户无法再进行申请。

注册用户开启储物箱的实施步骤如下：注册用户使用移动终端与储物箱内的单片机进行近距离连接，单片机判断当前与其连接的移动终端号码与所存储的用来开启储物箱的用户移动终端号码是否吻合，当吻合时开启储物箱。

快递员开启储物箱的具体实施步骤如下：服务器与快递公司之间进行通信，获得欲开启储物箱的识别信息(储物箱的位置、颜色和尺寸)，快递公司将其转发到负责开启该储物箱的快递员的移动终端上，同时快递公司将负责开启该储物箱的快递员的移动终端号码发送给服务器，服务器将此移动终端号码发送至欲开启储物箱内的单片机进行存储。快递员通过所接收到储物箱的识别信息找到该储物箱，快递员通过移动终端近距离与该储物箱内的单片机进行连接，单片机判断当前与其连接的移动终端号码与所存储快递员的移动终端号码是否吻合，当吻合时开启储物箱。快递员开启储物箱后，储物箱内单片机自动删除该快递员的移动终端号码。

用户接收和发送本地快递的具体实施方式：

(1)注册用户首先使用移动终端向服务器发出使用储物箱的申请，同时将所申请储物箱的期望地址发送给服务器。服务器查找出期望地址附近现处于闲置状态的储物箱，查找成功后服务器对该储物箱进行状态变换(由闲置状态变为使用状态，如找不到期望地址附近闲置的储物箱，则将申请失败信号发送给用户移动终端)。随后，服务器将申请成功信号和所申请储物箱的识别信息发送给移动终端用户，服务器再将用户注册时给出的用来开启储物箱的移动终端号码传送给该用户已申请储物箱内的单片机进行存储。

(2)发送快递时，发送人近距离连接已申请储物箱内的单片机，单片机判断当前与其连接的移动终端号码与所存储的用来开启储物箱的用户移动终端号码是否吻合，当吻合时则开启储物箱，发送人将快递放入该储物箱。随后，发送人使用移动终端发送快递接收人的信息至服务器，服务器查找出快递接收人的当前地址并传送至本地快递公司。服务器通知本地快递公司取快递，并将发送人所申请储物箱的识别信息发送给快递公司。本地快递公司派出快递员开启储物箱，取出快递并运送至接收人所在地的快递公司。随后接收人所在地的快递公司连接服务器，查找出快递接收人已申请储物箱的识别信息，快递公司将该识别信息转发给快递员，快递员开启接收人已申请储物箱，放入快递，单片机将快递已放入储物箱的消息发送给服务器，服务器再发送至接收人的移动终端上。用户和快递员开启储物箱的方法见前述相关部分。

接收人通过移动终端近距离与储物箱内单片机进行连接，单片机判断当前与其连接的移动终端号码与所存储的用来开启该储物箱的用户移动终端号码是否吻合，当吻合时开启储物箱。

当用户当前所在位置与已申请储物箱的位置相距较远时，可以采用异地临时快递功能，该方法特别适合解决外地出差人员快递的收取问题。

异地临时快递的具体实施方式如下：注册用户使用移动终端向服务器发送临时使用储物箱的请求，同时移动终端将其当前所在位置发送给服务器，服务器查找移动终端当前所在位置附近闲置的储物箱，查找成功后对该储物箱实现状态转换(由闲置状态变为使用状态，如找不到移动终端当前所在位置附近闲置的储物箱，则将申请失败信号发送给用户移动终端)。服务器将申请成功信号和所申请到储物箱的识别信息发送给移动终端用户。服务器再将用户注册时所给出的用来开启储物箱的移动终端号码传送给该用户已申请到储物箱内的单片机进行存储。用户可使用已申请的储物箱来实现快递的发送和接收。

用户可随时与服务器联系，取消临时使用储物箱的申请。当异地临时快递功能申请成功后，注册用户移动终端将定时向服务器发送用户终端的当前所在位置，当服务器发现用户终端已不在所临时申请储物箱的区域时，自动取消该用户的异地快递申请，即将异地快递所申请的储物箱由使用状态改为闲置状态。

注册用户在本地和异地所申请的储物箱可以同时使用，当将快递发送给该用户时，服务器会通知快递发送人该接收人有多个储物箱，需要发送人指定该快递的目的储物箱是多个储物箱中的哪一个。

当快递的接收人与发送人相同时，可实现物品的临时寄放。此时，服务器不再通知本地快递公司，而是由发送人自行开启储物箱放入和取出物品。

服务器还可以实现下述功能：

(1)对申请成功的智能储物箱计算收费金额；

(2)对注册用户进行信用分析和打分；

(3)记录用户的投诉；

(4)当出现快递的丢失和错投情况时，调出相关记录，分析出问题出现的阶段、时间和地点和责任方。

本装置可由快递公司购买，任何人通过移动终端与快递公司进行联系，获得智能储物箱的使用权。

本发明中服务器1、移动终端、通讯基站(或通讯节点)4和各个模块都为现有技术，本发明通过不同模块之间的连接实现本发明的目的。

以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用来限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围内。

Claims (6)

1.可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统，其特征在于：包括服务器、移动终端、智能储物箱、通讯基站，其中服务器用于存储用户注册信息、记录和分析储物箱的状态、储物箱的查找和申请、用户身份验证、异常情况的判断和报警；智能储物箱用于存取物品、识别和记录所存取物品的信息、感知储物箱周边环境信息和获得储物箱的当前所在位置，并向服务器报告所述所存取物品的信息、所述储物箱周边环境信息和所述储物箱的当前所在位置；移动终端用于实现注册用户对储物箱的申请、开启所申请成功的储物箱；

其中智能储物箱分别与移动终端、通讯基站双向信号连接，通讯基站与服务器双向信号连接；

所述智能储物箱包括具有开口的箱体，箱体的开口上安装箱门，同时箱体上还安装电子锁、环境感应传感器、定位模块、物品识别器、通信模块、单片机；

其中通信模块通过通讯基站与服务器远程连接，同时通信模块还与移动终端信号连接，通信模块能够与通讯基站进行通信，通信模块能够实现加解密处理；

要使用智能储物箱系统，用户需要预先在服务器内进行注册，同时给出用来打开储物箱的移动终端号码，所述移动终端号码能够有多个，当用户使用移动终端连接服务器时，服务器进行用户身份的验证；

其中箱门与箱体通过电子锁锁定和开启，单片机能够控制电子锁的锁定和开启，单片机与通信模块信号连接，单片机存储由服务器传送的用来开启该储物箱的移动终端号码，服务器传送的移动终端号码为注册用户和/或快递员的移动终端号码；当移动终端连接单片机时，单片机判断当前与其连接的移动终端号码与所存储用来开启储物箱的移动终端号码是否吻合，当吻合时开启储物箱；储物箱开启时间超过设定值后，单片机自动关闭箱门并实现锁定；通过通信模块，单片机将当前开启储物箱的移动终端号码、箱门开启时间和关闭时间传送至服务器进行存储；

其中定位模块与单片机连接，定位模块用于获得智能储物箱的当前所在位置，通过单片机和通信模块将储物箱的当前所在位置传送至服务器进行存储；服务器判断储物箱的当前所在位置与正常安装位置是否一致，当出现不一致时则实现报警；定位模块能够使用GPS定位技术；

其中环境感应传感器连接至单片机，环境感应传感器用于感应智能储物箱的当前环境信息，并将当前环境信息通过单片机和通信模块传送至服务器进行存储，服务器分析智能储物箱的当前环境信息，当出现异常时则实现报警。

2.根据权利要求1所述的可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统，其特征在于：物品识别器用于识别和记录所存取物品的信息，所述物品识别器可为二维码扫描器、RFID读卡器、数码相机或数码摄像机；物品识别器与单片机信号连接，单片机控制物品识别器，当开启储物箱时，实现当前场景的记录，同时通过单片机和通信模块将所记录数据传送给服务器进行存储。

3.根据权利要求2所述的可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统，其特征在于：所述通信模块由移动通信卡和蓝牙模块构成，移动通信卡与通讯基站信号连接，实现与服务器的远程信息传送、验证和控制，蓝牙模块与移动终端进行连接，实现与移动终端的近距离信息传送、验证和控制。

4.根据权利要求3所述的可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统，其特征在于：所述智能储物箱采用防水抗腐蚀材料制造。

5.根据权利要求1所述的可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统，其特征在于：所述移动终端为智能手机。

6.可用于本地和异地快递发送和接收的智能储物箱系统的工作方法，其特征在于：具有①本地快递功能、②异地临时快递功能；

①本地快递功能：当用户需要在本地发送和接收快递时，使用该功能；注册用户使用移动终端向服务器发送智能储物箱的申请请求，同时将所申请储物箱的期望地址发送给服务器; 服务器查找出期望地址附近现处于闲置状态的储物箱，查找成功后服务器对该储物箱进行状态变换：由闲置状态变为使用状态；随后服务器将申请成功信号和所申请储物箱的识别信息，即储物箱的位置、颜色和尺寸的信息发送给移动终端用户，服务器再将用户注册时所给出的用来开启储物箱的移动终端号码传送至该用户已申请成功储物箱内的单片机进行存储；

快递发送人通过所申请储物箱的识别信息找到该储物箱，并使用移动终端开启储物箱；发送人将快递放入储物箱后，使用移动终端告知服务器快递接收人的信息，服务器查找出快递接收人的地址；服务器与本地快递公司联系，将储物箱的识别信息和快递接收人的地址发送给本地快递公司，快递公司将储物箱的识别信息发送给负责运输该快递的快递员，同时快递公司将负责运输该快递的快递员的移动终端号码发送给服务器，服务器将其传送至发送人所申请储物箱内的单片机进行存储；快递员使用移动终端开启储物箱，取出快递，并按照快递接收人的地址转运该快递至接收人所在区域的快递公司；

快递到达接收人所在区域的快递公司后，快递公司联系服务器，获得快递接收人所申请储物箱的识别信息并转发至负责运输该快递的快递员的移动终端上，同时快递公司将负责运输该快递的快递员的移动终端号码发送给服务器，服务器将其传送至接收人所申请储物箱内的单片机进行存储；快递员使用移动终端开启储物箱，放入快递，服务器通知接收人快递已到储物箱内；接收人使用移动终端开启储物箱，取出快递；

②异地临时快递功能：用户在外地时，使用该功能完成快递的收取和发送；注册用户使用移动终端向服务器发送临时使用储物箱的请求，移动终端同时将其当前所在位置发送给服务器，服务器查找移动终端当前所在位置附近的闲置储物箱，查找成功后对该储物箱实现状态转换：由闲置状态变为使用状态；服务器将申请成功信号和所申请成功储物箱的识别信息，即储物箱的位置、颜色和尺寸的信息通知移动终端用户；服务器再将用户注册时所给出的用来开启储物箱的移动终端号码传送给该用户已申请成功储物箱内的单片机进行存储；用户就能够使用该储物箱来实现快递的发送和接收；当异地临时快递申请成功后，注册用户的移动终端将定时向服务器发送用户终端的当前所在位置，当服务器发现用户终端已不在所临时申请储物箱的区域内时，自动取消该用户的异地临时快递的申请；

注册用户开启储物箱的实施步骤如下：注册用户使用移动终端与储物箱内单片机进行近距离连接，单片机判断当前与其连接的移动终端号码与所存储的用来开启储物箱的用户移动终端号码是否吻合，当吻合时开启储物箱；

快递员开启储物箱的具体实施步骤如下：服务器与快递公司之间进行通信，快递公司获得欲开启储物箱的识别信息，即储物箱的位置、颜色和尺寸的信息; 快递公司将其转发到负责开启该储物箱的快递员的移动终端上，同时快递公司将负责开启该储物箱的快递员的移动终端号码发送给服务器，服务器再将此移动终端号码发送至欲开启储物箱内的单片机进行存储；快递员通过储物箱的识别信息找到该储物箱，快递员通过移动终端近距离与储物箱内单片机进行连接，单片机判断当前与其连接的移动终端号码与所存储的快递员移动终端号码是否吻合，当吻合时开启储物箱；快递员开启储物箱后，储物箱内单片机自动删除该快递员的移动终端号码，同时通知服务器，服务器再将相关快递信息发送给快递发送人或接收人。