CN109242398A - 基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统及方法，属于物流技术领域。定位系统，包括无人机、智能设备和验证服务器；定位方法，包括：寄件时，在移动终端APP先下单寄件，加密生成快递信息扫描码和快递单号；快递到达快递点后，验证扫码权限，移动终端APP扫描快递信息，提示客户取件；无人机连接移动终端APP，并验证扫码权限，扫描快递信息和对应位置信息，存入移动终端APP数据库；输入待取件信息，无人机查找快递。本发明投入小，成本低，不需要大量的人力物力查找快递，降低快递公司的运营成本；不需要快递的明文信息，增加了寄件人和收件人个人信息安全性，不会造成个人信息泄漏，更好保障人民群众的利益。

Description

基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统及方法

技术领域

本发明属于物流技术领域，具体涉及基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统及方法。

背景技术

随着社会的发展，人们的生活节奏越来越快，愿意在各类生活琐事上花费的时间越来越少。同时，网购和收发快递的次数越来越频繁，出入快递网点翻找快递的情况也不可避免地越来越多地出现，这两点需求产生了冲突。而许多快递网点所提供的糟糕服务让人们的整个网购体验产生了巨大的下降。自动化的快递柜方案的部署需要较高的先期成本投入（快递柜硬件和固定场地）和后期维护费用。

此外，现有快递信息均明确显示在快递包裹上，泄漏了大量的个人信息，尤其是个人联系方式等，给人们的生活带来不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统及方法的技术方案，快递包裹查找方便快捷，成本低，人力资源需求量少，降低运营成本。

基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统，包括无人机、智能设备和验证服务器，无人机、智能设备和验证服务器之间均无线连接；无人机包括飞行控制模块、相机模块、陀螺仪控制模块、传感器组件、数据传输模块和智能电池控制模块，其中：

飞行控制模块包括微控制器，微控制器将控制信息从传感器组件反馈调整到每个螺旋桨所需的推力；

智能设备包括无人机配合使用的移动终端设备、移动终端APP、遥控器、头戴式显示器和手持相机，移动终端设备包括智能手机和平板电脑；

相机模块拍摄图片和录制视频；

陀螺仪控制模块，控制无人机的稳定，平滑跟踪目标，或者定焦拍摄；

传感器组件包括罗盘或者定位系统；

数据传输模块，与智能设备无线连接；

智能电池控制模块，与飞行控制模块配合估算无人机继续飞行的时间，在电池电量低于低电量阈值时候可以提供警报。

进一步的，所述相机模块多个参数可以被调整，包括多种不同的操作模式、分辨率、帧率、曝光设置、图片设置以及文件类型设置；相机模块设有一个可以存储媒体文件的本地存储设备，可以是SD卡或者固态硬盘或其他形态的存储设备。

进一步的，所述的无人机设有万向架和控制垂直轴旋转的电机，前者将陀螺仪信息反馈给电机控制器，以补偿支架的旋转运动，后者可以用来控制相机指向的方向，并且可以用来平滑跟踪目标，或者定焦拍摄；旋转的三个轴称为俯仰、滚动和偏航，万向节的方向称为姿态。

进一步的，所述的无人机设有蜂鸣器和细绳，细绳悬挂在无人机下方。

基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位方法，所述的智能设备包括移动终端APP，所述的定位方法包括以下步骤：

步骤1：寄件时，相关人员在移动终端APP里先下单寄件，信息填写完整后，加密生成快递信息扫描码和快递单号，并贴于快递表面；

步骤2：快递包裹到达快递点后，快递员验证扫码权限，移动终端APP扫描快递信息，提示客户取件；

步骤3：无人机连接移动终端APP，并验证扫码权限，通过指定范围内飞行来扫描快递包裹信息，获取快递包裹信息及包裹的位置信息，存入移动终端APP数据库；

步骤4：快递员根据收件人提供的待取件信息，命令无人机查找快递包裹，无人机提示快递包裹位置，取件人到指定位置取件。

进一步的，所述的步骤2包括：

步骤2.1：快递运送到快递点后，快递员使用移动终端APP再次扫描特殊扫描码，登录验证服务器，获取初始信息扫描权限；

步骤2.2：采用授权并且与无人机连接的移动终端APP扫描快递件，获取快递的信息，根据扫描到的信息给用户发短信或打自动语音电话、发电子邮件提示其快递包裹已经入库。

进一步的，所述的步骤3包括：

步骤3.1：打开无人机，将无人机与移动终端APP连接，通过移动终端APP连接验证服务器，获取无人机升空扫码权限；

步骤3.2：将所有快递的扫描码部分向外，整齐摆放，便于无人机扫描；使用无人机扫描快递信息扫描码和位置信息，获取快递信息并与位置信息对应，快递的位置信息通过坐标形式存储，将快递信息与位置信息存入移动终端APP的数据库中。

进一步的，所述的步骤4包括：

步骤4.1：确认无人机与移动终端APP网络连接通畅后，使用员工账户和密码登录系统，连接上该站点的无人机，移动终端APP的数据库为本地数据库，故与验证服务器模块通信登录后，可以进行后续离线操作；

步骤4.2：取件时，使用移动终端APP输入快递信息，填写好快递信息后点击查询按钮，即向无人机发出找件命令；

步骤4.3：无人机收到找件命令后，飞起找件，根据存储的快递包裹位置信息飞到快递包裹的准确位置，并且亮起闪烁灯或蜂鸣器的叫声、无人机上悬挂的细绳指示：该快递包裹在该位置，引导取件人到指定位置取件，并且向移动终端APP发送已经找到快递包裹的信号；

步骤4.4：快递员的移动终端APP收到无人机已经找到快递包裹的信号后，会在屏幕上显示已经找到快递包裹，并且发出提示声或电子设备的震动，再次提醒取件人去指定位置寻找快递包裹；

步骤4.5：前一位用户取完快递包裹后，后一位用户即可立马输入快递信息以查询自己的快递，再次重复步骤4.2至步骤4.4。

进一步的，所述的步骤2.2中，每次通过移动终端APP扫描快递件，并且移动终端置于有网络的环境下，移动终端将记录快递数字单号，实时地与集散中心数据库对接，或上传到验证服务器。

进一步的，所述的步骤4.2中，快递信息可以为快递单号、收件人地址、收件人姓名、收件人联系电话、发件人地址、发件人姓名、发件人联系电话、收件人的面部特征信息、收件人的声纹特征信息、收件人的指纹特征信息、收件人的虹膜特征信息中一个或者多个信息、其他可识别身份信息等。

本发明投入小，成本低，不需要大量的人力物力查找快递，减轻快递员的工作负担，帮助用户更快找到快递，降低快递公司的运营成本；而且此种快递查找方式不需要快递的明文信息，增加了寄件人和收件人个人信息的安全性，不会造成个人信息的泄漏，从而减少社会危害，更好地保障人民群众的利益。

附图说明

图1为本发明快递寄收件流程图；

图2为本发明加密方式说明图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明的技术方案作进一步详细描述。

基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统，包括无人机、智能设备和验证服务器，三者通过无线通讯方式连接。无人机包括飞行控制模块、相机模块、陀螺仪控制模块、传感器组件、数据传输模块和智能电池控制模块。

飞行控制模块包括微控制器，可以为单片机，飞行控制模块与传感器组件连接，微控制器将控制信息从传感器组件反馈调整到每个螺旋桨所需的推力，控制飞机状态信心，如姿态、位置、速度等。智能设备包括移动终端设备、无人机配合使用的移动终端APP、遥控器、头戴式显示器和手持相机等设备，移动终端设备包括智能手机和平板电脑等。

传感器组件包括罗盘或者定位系统。同时无人机设有飞机起落架、GEO系统和控制飞行限制系统，防止飞机飞入禁飞区。当传感器组件安装在一个框架上时，许多数据和控制线需要从飞行控制模块到传感器组件。这些控制线通常被捆绑在电缆组件或柔性电路中。

无人机上设有的相机模块，用于拍摄图片和录制视频。相机多个参数可以调整，包括多种不同的操作模式、分辨率、帧率、曝光设置、图片设置以及文件类型设置。相机设有用于存储媒体文件的本地存储设备，可以为SD卡或者固态硬盘或其他形态的存储设备。

无人机上设有控制垂直轴旋转的电机、电机控制器、万向架和陀螺仪，万向架将陀螺仪信息反馈给电机控制器，以补偿万向架的旋转运动。除了稳定，电机可以用来控制相机指向的方向，并且平滑跟踪目标，或者定焦拍摄。旋转的三个轴称为俯仰、滚动和偏航，万向节的方向称为姿态。

无人机上的数据传输模块可以采用AirLink或其他通信方式，将无人机与其他智能设备无线连接，智能设备上配设有与无人机匹配的数据传输系统，无线连接的优势在于其灵活性，在合适的范围内，无线连接方式能够提供稳定的通信连接。

无人机采用智能电池供电，并设有智能电池控制系统，提供了无人机运行的能量。智能电池控制模块可以与飞行控制模块一起进行估算飞行器能在空中继续飞行的时间，在电池电量低于低电量阈值时可以提供警报。电池可以非常方便得在飞行间隙替换，这种设计大大延长了产品使用时间。

无人机上还设有蜂鸣器和细绳，细绳悬挂在无人机下方，用于提示无人机已找到快递包裹位置。

利用该无人机能够快速帮助客户在快递站点快速定位包裹位置，无需人工服务，智能设备包括移动终端APP，如图1所示，基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位的方法包括以下步骤：

步骤1：寄件时，相关人员在移动终端APP或类似的终端软件里先下单寄件，信息填写完整后，加密生成快递信息扫描码和快递单号，并贴于快递表面。

步骤2:快递包裹运送到快递点后，移动终端APP再次扫描特殊扫描码，登录验证服务器，获取初始信息扫描权限；移动终端APP初始化后具有一定的有效工作时效，无需时刻在线验证通信。

步骤3:采用授权并且与无人机连接的移动终端APP扫描快递件，获取快递的信息，根据扫描到的信息给用户发短信或打自动语音电话、发电子邮件等通知方式提示其快递已经入库；每次通过移动终端APP扫描快递件，并将移动终端置于有网络的环境下，移动终端将记录快递数字单号（如：“1111111”），且实时与集散中心数据库对接，或同时上传到验证服务模块。

步骤4:打开无人机，将无人机与移动终端APP连接，通过移动终端APP连接验证服务器，获取无人机升空扫码权限。

步骤5:将所有快递的扫描码部分向上，平铺摆放在地面上；或者摆放在架子上，扫描码部分向外；使用无人机扫描快递信息扫描码和位置信息，获取快递信息并与位置信息对应，快递的位置信息通过坐标形式存储，将快递信息与位置信息存入移动终端APP的数据库中。

步骤6：确认无人机与移动终端APP网络连接通畅后，使用员工账户和密码登录系统，连接上该站点的无人机，移动终端APP的数据库为本地数据库，故与验证服务器模块通信登录后，可以进行后续离线操作。

步骤7:取件时，使用移动终端APP输入快递信息，快递信息可以为快递单号、收件人地址、收件人姓名、收件人联系电话、发件人地址、发件人姓名、发件人联系电话、收件人的面部特征信息、收件人的声纹特征信息、收件人的指纹特征信息、收件人的虹膜特征信息中一个或者多个信息、其他可识别信息等。填写好快递信息后点击查询按钮，即向无人机发出找件命令。

步骤8:无人机收到找件命令后，飞起找件，根据存储的快递包裹位置信息飞到快递的准确位置，并且亮起闪烁灯或蜂鸣器的叫声、无人机上悬挂的细绳等提醒方式指示该快递在该位置，引导取件人到指定位置取件，并且向移动终端APP发送已经找到快递的信号。

步骤9:移动终端APP收到无人机已经找到快递的信号后，会在屏幕上显示已经找到快递，并且发出提示声或电子设备的震动等提醒方式，再次提醒取件人去指定位置寻找快递。

步骤10:前一位用户取件完以后，后一位用户即可立马输入快递信息查询自己的快递，再次重复步骤7、8、9。取件区允许多人排队等待，无人机指示的位置可以被取件人和无人机操控人员看到。

以上所述过程中，所有的快递信息均采用现有加密方式编码，如图2所示，快递的有关信息均不可见，在没有通过验证服务器的情况下，快递员和其他取件人都无法从快递单中得到任何的取件人信息，避免大量私人信息由于快递包裹的丢弃而遭遇泄漏，保障公民的个人隐私，减少潜在的社会犯罪事件。虽然快递包裹采用非明文方式显示信息，但是因为无人机指引系统的寻在，整个系统并不会因为非明文方式显示信息的原因而降低取件效率，反而可以有效提高取件效率。

Claims (10)

1.基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统，其特征在于包括无人机、智能设备和验证服务器，无人机、智能设备和验证服务器之间均无线连接；无人机包括飞行控制模块、相机模块、陀螺仪控制模块、传感器组件、数据传输模块和智能电池控制模块，其中：

飞行控制模块包括微控制器，微控制器将控制信息从传感器组件的反馈调整到每个螺旋桨所需的推力；

智能设备包括无人机配合使用的移动终端设备、移动终端APP、遥控器、头戴式显示器，移动终端设备包括智能手机和平板电脑；

相机模块拍摄图片和录制视频；

陀螺仪控制模块，控制无人机的稳定，平滑跟踪目标，或者定焦拍摄；

传感器组件包括罗盘或者定位系统；

数据传输模块，与智能设备无线连接；

智能电池控制模块，与飞行控制模块配合估算无人机继续飞行的时间，在电池电量低于低电量阈值时可以提供警报。

2.根据权利要求1所述的基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统，其特征在于所述相机模块多个参数可以被调整，包括多种不同的操作模式、分辨率、帧率、曝光设置、图片设置以及文件类型设置；相机模块设有一个存储媒体文件的本地存储设备，本地存储设备是SD卡或者固态硬盘或其他形态的存储设备。

3.根据权利要求1所述的基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统，其特征在于所述的无人机设有万向架和控制垂直轴旋转的电机，前者将陀螺仪信息反馈给电机控制器，以补偿支架的旋转运动，后者可以用来控制相机指向的方向，并且可以用来平滑跟踪目标，或者定焦拍摄；旋转的三个轴称为俯仰、滚动和偏航，万向节的方向称为姿态。

4.根据权利要求1所述的基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位系统，其特征在于所述的无人机设有蜂鸣器和细绳，细绳悬挂在无人机下方。

5.基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位方法，其特征在于所述的智能设备包括移动终端APP，所述的定位方法包括以下步骤：

步骤1：寄件时，相关人员在移动终端APP或类似的终端软件里先下单寄件，信息填写完整后，加密生成快递信息扫描码和快递单号，并贴于快递表面；

步骤2：快递包裹到达快递点后，快递员验证扫码权限，移动终端APP扫描快递信息，提示客户取件；

步骤3：无人机连接移动终端APP，并验证扫码权限，通过指定范围内飞行来扫描快递包裹信息，获取快递包裹信息及包裹的位置信息，存入移动终端APP数据库；

步骤4：快递员根据收件人提供的待取件信息，命令无人机查找快递包裹，无人机提示快递包裹位置，取件人到指定位置取件。

6.根据权利要求5所述的基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位方法，其特征在于所述的步骤2包括：

步骤2.1：快递运送到快递点后，快递员使用移动终端APP再次扫描特殊扫描码，登录验证服务器，获取初始信息扫描权限；

步骤2.2：采用授权并且与无人机连接的移动终端APP扫描快递件，获取快递的信息，根据扫描到的信息给用户发短信或打自动语音电话、发电子邮件提示其快递已经入库。

7.根据权利要求5所述的基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位方法，其特征在于所述的步骤3包括：

步骤3.1：打开无人机，将无人机与移动终端APP连接，通过移动终端APP连接验证服务器，获取无人机升空扫码权限；

步骤3.2：将所有快递的扫描码部分向外，整齐摆放，便于无人机扫描；使用无人机扫描快递信息扫描码和位置信息，获取快递信息并与位置信息对应，快递的位置信息通过坐标形式存储，将快递信息与位置信息存入移动终端APP的数据库中。

8.根据权利要求5所述的基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位方法，其特征在于所述的步骤4包括：

步骤4.1：确认无人机与移动终端APP网络连接通畅后，使用员工账户和密码登录系统，连接上该站点的无人机，移动终端APP的数据库为本地数据库，故与验证服务器模块通信登录后，可以进行后续离线操作；

步骤4.2：取件时，使用移动终端APP输入快递信息，填写好快递信息后点击查询按钮，即向无人机发出找件命令；

步骤4.3：无人机收到找件命令后，飞起找件，根据存储的快递位置信息飞到快递的准确位置，并且亮起闪烁灯或蜂鸣器的叫声、无人机上悬挂的细绳指示该快递在该位置，引导取件人到指定位置取件，并且向移动终端APP发送已经找到快递的信号；

步骤4.4：移动终端APP收到无人机已经找到快递的信号后，会在屏幕上显示已经找到快递，并且发出提示声或电子设备的震动，再次提醒取件人去指定位置寻找快递；

步骤4.5：前一位用户取件完以后，后一位用户即可立马输入快递信息查询自己的快递，再次重复步骤4.2至步骤4.4。

9.根据权利要求6所述的基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位方法，其特征在于所述的步骤2.2中，每次通过移动终端APP扫描快递件，并且移动终端置于有网络的环境下，移动终端将记录快递数字单号实时与集散中心数据库对接，或上传到验证服务器。

10.根据权利要求8所述的基于无人机与智能设备的快递包裹快速定位方法，其特征在于所述的步骤4.2中，快递信息可以为快递单号、收件人地址、收件人姓名、收件人联系电话、发件人地址、发件人姓名、发件人联系电话、收件人的面部特征信息、收件人的声纹特征信息、收件人的指纹特征信息、收件人的虹膜特征信息中一个或者多个信息、其他可识别身份信息等。