CN109509136A - 一种邮政信筒智能管理系统、云平台及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种邮政信筒智能管理系统、云平台及方法，涉及物联网信息通信技术领域；智能管理系统包括信筒和智能控制系统，智能控制系统包括通信主板以及与通信主板相连的传感器、智能锁和电源。云平台分为感知层、网络层和平台层，感知层通过感知层设备感知和采集各种数据；网络层将感知层采集的数据安全传输至平台层；平台层接收数据进行存储、处理、分析和展示。管理方法包括：智能化改造现有信筒；对传感器信筒实施监控；监测用户投信动作，启动通信主板并将相关信息传输给云端服务器；显示信筒位置和状态；揽收信件。本发明实现了邮政信筒的网络化、智能化、可视化和集约化管理，提高邮政普遍服务水平，带来较高的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及物联网信息通信技术领域，涉及一种邮政信筒智能管理系统、云平台及方法。
背景技术
随着万物互联的大趋势，中国邮政正加快物联网技术应用创新实验室建设，开展物联网技术的研究应用。
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)是IoT领域一个新兴的技术，是万物互联网络的一个重要分支，具有广/深覆盖、低功耗、低成本、大连接等技术特征。NB-IoT属于低功耗广域网(LPWAN)，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖，适应于广泛部署物联网终端、低速率、低流量的物联网应用。目前，NB-IoT技术渐趋成熟，国内已建成了覆盖全国的NB-IoT网络，能够支撑基于NB-IoT的物联网应用。
据统计，目前中国邮政在全国共有邮政信筒约12.5万个，是邮政普遍服务的一个重要组成部分。这些信筒分散在全国各地，尚无实现智能监测和联网管理，无法对客户投信行为进行及时感知，每年投入了入大量的人力、物力和宝贵的时间来揽收信件。因此，亟待出现一种可以实现对邮政信筒进行智能管理的系统和方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种邮政信筒智能管理系统、云平台及方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种邮政信筒智能管理系统，所述邮政信筒智能管理系统包括信筒和智能控制系统，所述智能控制系统包括传感器，智能锁，通信主板以及电源，所述传感器、所述智能锁和电源均与所述通信主板相连。
优选地，所述信筒包括直方体型信筒、圆柱体型信筒和挂式信箱。
优选地，所述传感器包括红外传感器、磁感开关传感器和微动开关传感器；
所述红外传感器为红外反射型传感器，包括单体红外传感器和红外传感器阵列，单体红外传感器设置在所述信筒每个的投信口内侧，监测有无投信动作、投信时间、投信次数；红外传感器阵列设置在所述信筒的底部，监测信筒内有无信件、投信时间，监测信筒内的信件是否被取走、取走时间；
所述磁感开关传感器设置在所述信筒每个的投信口内侧，监测有无投信动作、投信时间、投信次数；
所述微动开关传感器设置在信筒的内部，监测信筒门的开关状态。
优选地，所述智能锁支持刷卡开锁、远程开锁或机械钥匙开锁方式，监测开锁人员的身份、开锁时间、开锁方式；
所述刷卡开锁可以通过射频卡进行开锁；
所述远程开锁包括APP开锁和通过平台下发指令开锁。
优选地，所述电源为电池供电，所述电池为干电池、锂电池或太阳能可充电电池。
优选地，所述管理系统还包括云端服务器，所述通信主板通过窄带物联网通信将数据传输到云端服务器。
本发明的另一目的是提供一种基于物联网的智能邮筒管理云平台，所述云平台分为感知层、网络层和平台层，
所述感知层通过感知层设备感知和采集各种数据；
所述网络层为通过NB-IoT网络将感知层采集的数据安全传输至平台层；
所述平台层接收从所述网络层传输的数据进行存储、处理、分析和展示。
优选地，所述感知层设备包括三类：NB-IoT终端、非NB-IoT终端和其他PLCs、终端和传感器；
所述NB-IoT终端指该终端设备本身拥有NB-IoT模组，能够直接与运营商的NB-IoT基站进行通信，直接接入NB-IoT网络；所述非NB-IoT终端通常是使用RS232/485通信的有线传感器和开关传感器，它们本身没有NB-IoT模组，不能直接进行NB-IoT通信，但可以通过NB-IoT DTU/RTU进行NB-IoT通信，因此通过NB-IoT DTU/RTU接入NB-IoT网络，所述其他PLCs、终端和传感器它们本身也没有NB-IoT模组，不能直接进行NB-IoT通信，由于它们往往采用不同的通信方式以及采用多种协议或厂家的私有协议，不能通过简单NB-IoT DTU/RTU进行协议转换，只能通过性能较强的通信网关设备进行协议转换和NB-IoT通信，通过支持NB-IoT通信的网关设备接入NB-IoT网络。
优选地，所述平台层接收从网络层传输的数据进行存储、处理、分析和展示，所述平台层包括信筒管理模块、地图管理模块、信件揽收管理模块、电池管理模块、查询统计模块以及智能信筒管理APP；
所述信筒管理模块对信筒进行注册和连接管理，对智能锁进行管理，对开筒时间和方式进行管理，查询开筒情况历史记录；
所述地图管理模块采集信筒位置，实现信筒定位功能，并作出路径规划引导，引导投信客户找到最合适的信筒进行投信，引导信件揽收人员通过最优路径前去收取信件；
所述信件揽收管理模块对信件揽收情况进行管理，对信件揽收记录进行查询和统计；
所述电池管理模块对电池电量使用情况进行管理，直观显示电池当前电量情况，具备低电量报警功能，电量不足时向云端服务器发送低电量报警，通知工作人员更换电池或充电；
所述查询统计模块对每个信筒或单位的信件揽收情况进行查询和统计，应用大数据技术分析各地区信件投递情况、信件揽收情况；
所述智能信筒管理APP实现信筒管理、地图管理、信件揽收管理、电池管理功能和远程开锁功能。
本发明还提供一种邮政信筒智能管理方法，包括以下步骤：
S1，对现有信筒进行改造，安装智能化管理系统；
S2，利用智能管理系统对信筒实施监控；
S3，用户通过APP地图导航确定位置最合适的信筒，将信件投入信筒，传感器实时监测到信件投入动作，启动通信主板并将相关信息传输给云端服务器；
S4，通过智能化平台APP显示信筒位置和状态；
S5，揽收人员根据APP或云平台设定的揽收时间查询所辖范围内的信筒，如果信筒有信，则前去揽收；若无信，则不去揽收；同时也可通过地图导航以最优路径到达信筒位置。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种邮政信筒智能管理系统、云平台及方法，通过应用物联网技术，以低成本的方式，有效解决了现有邮政信筒无法对投信行为和揽收情况进行及时感知等突出问题，实现了邮政信筒的网络化、智能化、可视化和集约化管理，有利于提高邮政普遍服务水平，能够带来较高的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例1中邮政信筒智能控制系统示意图；
图2是安装智能管理系统的挂式信筒内部结构图；
图3是挂式信筒智能管理系统；
图4是圆柱体型信筒智能管理系统；
图5是直方体型信筒智能管理系统；
图6是智能邮筒管理云平台总体架构；
图7是邮政信筒智能化实施和业务流程图；
1是单体红外传感器；2为磁感开关传感器的磁感开关；3为磁感开关传感器的挡板；4为磁感开关传感器的固定支架；5是底盘式红外传感器阵列；6微动开关传感器；7是通信主板；8是电源；9是智能锁；①是单体红外传感器安装位置，②是磁感开关传感器安装位置；③是红外传感器阵列安装位置；④是智能锁安装位置；⑤是微动开关传感器安装位置；⑥是通信主板安装位置；⑦是电源安装位置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种邮政信筒智能管理系统，如图1所示，所述邮政信筒智能管理系统包括信筒和智能控制系统，所述智能控制系统包括传感器，智能锁，通信主板以及电源，所述传感器、所述智能锁和电源均与所述通信主板电路连接。
本实施例中以挂式信箱为例，安装智能控制系统，如图2所示。所述传感器包括红外传感器、磁感开关传感器和微动开关传感器；所述红外传感器为红外反射型传感器，红外反射型传感器包括两种：一种是单体的红外传感器(1)，设置在所述信筒每个的投信口内侧，主要是进行投信行为的监测，监测有无投信动作、投信时间、投信次数，；另一种是多个红外传感器组成的底盘式的红外传感器阵列(5)，设置在所述信筒的底部，监测信筒内有无信件、投信时间，监测信筒内的信件是否被取走、取走时间；
所述磁感开关传感器设置在所述信筒每个投信口内侧，监测有无投信动作、投信时间、投信次数；所述磁感开关传感器包括磁感开关传感器开关(2)、磁感开关传感器挡板(3)以及磁感开关传感器支架(4)，所述磁感开关传感器开关(2)通过磁感开关传感器挡板(3)安装在所述磁感开关传感器支架(4)上。
所述微动开关传感器设置在信筒的内部，本实施例中微动开关传感器(6)安装在左侧壁门口处，监测信筒门的开关状态。
所述智能锁(9)安装在所述信箱门上，该智能锁可以支持刷卡开锁、远程开锁或机械钥匙开锁方式，同时也可以监测开锁人员的身份、开锁时间、开锁方式；
当刷卡进行开锁时，可以通过射频卡进行开锁；所述远程开锁包括APP开锁和通过平台下发指令开锁。
所述电源为整个管理系统供电，所述电源为干电池、锂电池或太阳能可充电电池，所述电源和通信主板均安装在信箱内顶部。
本实施例中所述管理系统还包括云端服务器，所述通信主板通过窄带物联网通信将数据传输到云端服务器。
本实施例中的智能管理系统也同样适用于直方体型信筒和圆柱体型信筒，管理系统各部分的安装的位置可根据信筒具体的形状进行调整，图3、图4和图5中的标注指出各部分装置在信筒内的安装位置。
实施例2
本实施例提供一种基于物联网的智能邮筒管理云平台，如图6所示，所述云平台分为感知层、网络层和平台层，
所述感知层通过感知层设备感知和采集各种数据；所述感知层设备包括三类：NB-IoT终端、非NB-IoT终端和其他PLCs、终端和传感器；
所述NB-IoT终端指该终端设备本身拥有NB-IoT模组，能够直接与运营商的NB-IoT基站进行通信，直接接入NB-IoT网络；所述非NB-IoT终端通常是使用RS232/485通信的有线传感器和开关传感器，它们本身没有NB-IoT模组，不能直接进行NB-IoT通信，但可以通过NB-IoT DTU/RTU进行NB-IoT通信，因此通过NB-IoT DTU/RTU接入NB-IoT网络，所述其他PLCs、终端和传感器它们本身也没有NB-IoT模组，不能直接进行NB-IoT通信，由于它们往往采用不同的通信方式以及采用多种协议或厂家的私有协议，不能通过简单NB-IoT DTU/RTU进行协议转换，只能通过性能较强的通信网关设备进行协议转换和NB-IoT通信，通过支持NB-IoT通信的网关设备接入NB-IoT网络。
所述网络层为通过NB-IoT网络将感知层采集的数据安全传输至平台层；
所述平台层接收从所述网络层传输的数据进行存储、处理、分析和展示。
所述平台层包括信筒管理模块、地图管理模块、信件揽收管理模块、电池管理模块、查询统计模块以及智能信筒管理APP；
所述信筒管理模块对信筒进行注册和连接管理，对智能锁进行管理，对开筒时间和方式进行管理，查询开筒情况历史记录；
所述地图管理模块采集信筒位置，实现信筒定位功能，并作出路径规划引导，引导投信客户找到最合适的信筒进行投信，引导信件揽收人员通过最优路径前去收取信件；
所述信件揽收管理模块对信件揽收情况进行管理，对信件揽收记录进行查询和统计；
所述电池管理模块对电池电量使用情况进行管理，直观显示电池当前电量情况，具备低电量报警功能，电量不足时向云端服务器发送低电量报警，通知工作人员更换电池或充电；
所述查询统计模块对每个信筒或单位的信件揽收情况进行查询和统计，应用大数据技术分析各地区信件投递情况、信件揽收情况；
所述智能信筒管理APP实现信筒管理、地图管理、信件揽收管理、电池管理功能和远程开锁功能。
实施例3
本实施例提供一种使用实施例1中的管理系统和实施例2中的云平台对邮政信筒进行智能管理的方法，如图7所示，包括以下步骤：
S1，对现有信筒进行改造，包括直方体型信筒、圆柱体型信筒和挂式信筒，安装智能化管理系统；
S2，利用智能管理系统中的各种传感器对信筒实施监控；
S3，用户在进行投信时可以通过APP地图导航确定位置最合适的信筒，将信件投入信筒，传感器实时监测到信件投入动作，启动通信主板并将相关信息传输给云端服务器；
S4，管理人员或信件揽收人员可以通过智能化平台APP知晓信筒位置和状态；
S5，揽收人员根据APP或云平台设定的揽收时间查询所辖范围内的信筒，如果信筒有信，则前去揽收；若无信，则不去揽收；同时也可通过地图导航以最优路径到达信筒位置。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：以低成本的方式，解决了现有邮政信筒无法对投信行为和揽收情况进行及时感知等突出问题，实现了邮政信筒的网络化、智能化、可视化和集约化管理，有利于提高邮政普遍服务水平，能够带来较高的社会效益和经济效益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种邮政信筒智能管理系统，包括信筒和智能控制系统，其特征在于，所述智能控制系统包括传感器，智能锁，通信主板以及电源，所述传感器、所述智能锁和电源均与所述通信主板相连。
2.根据权利要求1所述的邮政信筒智能管理系统，其特征在于，所述信筒包括直方体型信筒、圆柱体型信筒和挂式信箱。
3.根据权利要求1所述的邮政信筒智能管理系统，其特征在于，所述传感器包括红外传感器、磁感开关传感器和微动开关传感器；
所述红外传感器为红外反射型传感器，包括单体红外传感器和红外传感器阵列，所述单体红外传感器设置在所述信筒每个的投信口内侧，监测有无投信动作、投信时间、投信次数；所述红外传感器阵列设置在所述信筒的底部，监测信筒内有无信件、投信时间，监测信筒内的信件是否被取走、取走时间；
所述磁感开关传感器设置在所述信筒每个的投信口内侧，监测有无投信动作、投信时间、投信次数；
所述微动开关传感器设置在信筒的内部，监测信筒门的开关状态。
4.根据权利要求1所述的邮政信筒智能管理系统，其特征在于，所述智能锁支持刷卡开锁、远程开锁或机械钥匙开锁方式，监测开锁人员的身份、开锁时间、开锁方式；
所述刷卡开锁可以通过射频卡进行开锁；
所述远程开锁包括APP开锁和通过平台下发指令开锁。
5.根据权利要求1所述的邮政信筒智能管理系统，其特征在于，所述电源为电池供电，所述电池为干电池、锂电池或太阳能可充电电池。
6.根据权利要求1所述的邮政信筒智能管理系统，其特征在于，所述管理系统还包括云端服务器，所述通信主板通过窄带物联网通信将数据传输到云端服务器。
7.一种基于物联网的智能邮筒管理云平台，其特征在于，所述云平台分为感知层、网络层和平台层，
所述感知层通过感知层设备感知和采集各种数据；
所述网络层为通过NB-IoT网络将感知层采集的数据安全传输至平台层；
所述平台层接收从所述网络层传输的数据进行存储、处理、分析和展示。
8.根据权利要求7所述的智能邮筒管理云平台，其特征在于，所述感知层设备包括三类：NB-IoT终端和传感器、非NB-IoT终端和其他PLCs、终端和传感器；
所述NB-IoT终端和传感器直接接入NB-IoT网络，所述非NB-IoT终端通过NB-IoT DTU/RTU接入NB-IoT网络，所述其他PLCs、终端和传感器通过支持NB-IoT通信的网关设备接入NB-IoT网络。
9.根据权利要求7所述的智能邮筒管理云平台，其特征在于，所述平台层接收从网络层传输的数据进行存储、处理、分析和展示，所述平台层包括信筒管理模块、地图管理模块、信件揽收管理模块、电池管理模块、查询统计模块以及智能信筒管理APP；
所述信筒管理模块对信筒进行注册和连接管理，对智能锁进行管理，对开筒时间和方式进行管理，查询开筒情况历史记录；
所述地图管理模块采集信筒位置，实现信筒定位功能，并作出路径规划引导，引导投信客户找到最合适的信筒进行投信，引导信件揽收人员通过最优路径前去收取信件；
所述信件揽收管理模块对信件揽收情况进行管理，对信件揽收记录进行查询和统计；
所述电池管理模块对电池电量使用情况进行管理，直观显示电池当前电量情况，具备低电量报警功能，电量不足时向云端服务器发送低电量报警，通知工作人员更换电池或充电；
所述查询统计模块对每个信筒或单位的信件揽收情况进行查询和统计，应用大数据技术分析各地区信件投递情况、信件揽收情况；
所述智能信筒管理APP实现信筒管理、地图管理、信件揽收管理、电池管理功能和远程开锁功能。
10.一种邮政信筒智能管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，对现有信筒进行改造，安装智能化管理系统；
S2，利用智能管理系统对信筒实施监控；
S3，用户通过APP地图导航确定位置最合适的信筒，将信件投入信筒，传感器实时监测到信件投入动作，启动通信主板并将相关信息传输给云端服务器；
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