CN205375687U - 基于Android系统的智能自助快递柜及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于Android系统的智能自助快递柜及系统，自助快递柜包括主机和多个分机，所述总机和每个分机均连接，每个分机分别扩展连接有电控锁、照明装置、开门检测装置以及物品检测装置；所述每个分机管理有一组快递柜单元；系统包括自助快递柜云端服务器以及移动终端。本实用新型智能自助快递系统综合应用了物联网、云计算、大数据等信息技术，可以放置在大中专学校门口以及政府机关、大型企事业单位、高档小区大厅，方便了人们的智慧城市生活，经济和社会效益显著。

Description

基于Android系统的智能自助快递柜及系统

技术领域

本实用新型涉及智能快递柜的研究领域，特别涉及一种基于Android系统的智能自助快递柜及系统。

背景技术

随着全球电子商务的迅速崛起，快递市场越来越繁荣，如何解决快递物品“最后一公里”的物流派送问题迫在眉睫。近年来，设立在公共场合，可供派件和取件的自助快递柜的出现提供了一种新的模式。目前，日本、德国等国家的社区均设置了收发快递的标准配置；加拿大Bufferbox和美国Amazon、Walmart公司也已开始建设自助密码箱系统；国内快递柜行业还处于起步阶段，北京智恒时代、南京云柜、厦门汉凌达等企业的相关产品，刚刚在一些社区、学校、公共场合投入使用。但是，国内外市场投入使用的自助快递柜，主机系统几乎全部采用工控机或台式电脑设计，成本造价高；大部分快递柜不能实现自助寄件功能；快递柜全部为单机工作，没有与快递公司联网构成系统。

针对快递系统的研究，经查阅文献资料，有以下相关技术文档。

1)胡清(上海宝清智能科技有限公司)，一种自助包裹寄送存取设备、及其系统，公开号为CN103106695A；

2)曾颍群,戴文明(嘉兴德瑞纳自动化技术有限公司)，一种基于云计算的快件箱智能维护方法，公开号为CN103942655A；

3)尧浩，快递邮件自助存取装置，公开号为CN202167060U；

4)宋白桦,戴若舒，一种自助式智能物流终端系统，公开号为CN103559607A；

5)杨泳,吕江波(浙江弛达信息科技有限公司)，一种自助存取件机及其使用方法，公开号为CN102855704A；

6)张春余,徐军,王文清(3M中国有限公司)，自助式快递收发件系统，公开号为CN202956803U；

现对所引用文献说明如下：

文献1公开一种自助包裹寄送存取终端，包括一主控部分和一存储物品的柜体。其主控部分包括一壳体：壳体内还设有一工控机，一带触摸屏显示器，一投币器，一找零机，一POS机，一纸币器，一语音装置，一键盘，一扫描枪，一射频读卡器，一凭条打印机，一邮单打印机，一电子秤，一通信模块(包括GPRS、有线网络、WiFi、3G)，一电表，一UPS不间断电源。通过工控主机的控制可以实现自动称重计费，打印凭证、自助取件、自助寄件、远程控制箱格门的开关等。自助包裹寄送存储系统包括客户端、中心服务器、一台以上自助包裹寄送存储装置(含个人寄存包裹系统、个人提取包裹系统、快递公司揽件系统和快递公司派件系统)。

文献2公开一种基于云计算的快件箱智能维护方法，包括云支撑平台，由云支撑平台构成云支撑平台运营商业模式、云支撑平台智能维护和云支撑平台智能检测方法。系统支持手机刷二维码自助取快递；所述云支撑平台智能维护：在终端设备处，除安装有视频摄像头外，还安装有防撬及震动传感器，对主要故障模式都有相应的报警模式并能将数据及时反馈到公司云服务平台；云平台也能实时监控各云柜的健康状况，给出健康诊断报告。

文献3公开一种快递邮件自助存取装置，包括中央控制器、二代身份证扫描仪、显示屏、票据打印机、视频监控器、寄存柜。可实现发件人自助投递、领取邮件，快递公司接收和投递邮件；收件人领取邮件通过二代身份证进行身份确认签收。

文献4公开一种自助式智能物流终端系统，包括寄存箱体，寄存箱体内设有中央控制单元与有线或无线互联网络通信模块(或为互联网终端)通过互联网络联接物流控制中心，以及若干容积大小不等储物柜。寄存操作部包括人、机对话输入模块、网络远程音、视频模块、货物重量、体积测量机构、标签、包装售卖机构、计价显示模块、支付模块、人员身份确认模块、打印装置以及储物柜的柜门控制装置。

文献5公开一种自助存取件机，包括箱体和主机，输入设备储柜，网络模块。自动存取件机输入设备包括条码读取器，智能卡读写器，指纹采集器和/或身份证识读器。主机包括主板以及设置在主板上的处理器和内存，所述的网络模块为移动网络模块且包括移动数据发射装置和移动数据接受装置。

文献6公开一种能够实现用户/快递人员自助收件和发件的自助式快递收发件系统。该系统包括货柜、配置在该货柜中的主控系统、电源、以及远端服务器。该货柜还可以包括智能卡读卡器。该主控系统包括CPU或MCU、键盘接口、显示器接口、电子锁控制接口、移动通信模块、TCP/IP接口。

综上所述，当前，投入使用的自助快递柜，能全天候24小时工作，减少了快递人工需求，但是存在以下缺陷：

1)自助快递柜采用工控机或台式电脑控制，体积庞大，成本造价高，升级维修不便，并且每一个快递柜都是独立工作，针对不同的快递公司，并没有实现集中管理，当设备出现异常状况时不能及时得到维护。

2)自助快递柜要求快递员用人工发短信方式将取件密码和取件方式发送给收件人，而收件人凭服务商发来的密码，开启快递柜获取快件，用户只能够被动接收服务商发来的信息，不能实时查阅快件的状态，没有完全实现智能化交互。

3)自助快递柜通常只能实现快递员派件和客户凭借短信取件功能，大部分没有实现自助寄件功能，也没有实现其他诸如电子商务、手机充值、信用卡还款、Q币、公共缴费、电子优惠券等附加功能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供基于Android系统的智能自助快递柜及系统。

为了到达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种基于Android系统的智能自助快递柜，包括主机和多个分机，所述总机和每个分机均连接，每个分机分别扩展连接有电控锁、照明装置、开门检测装置以及物品检测装置；所述每个分机管理有一组快递柜单元。

作为优选的技术方案，所述主机采用ARMCortex-A9架构的Exynos4412处理器。

作为优选的技术方案，所述分机是基于ARMCortexM3架构的STM32F103处理器，通过LQFP100封装，包含80个IO口。

作为优选的技术方案，所述每组快递柜单元包括20个不同大小的快递柜箱体。

作为优选的技术方案，每一组快递柜都采用RS485总线和Modbus协议与之对应的分机级联，并和主机进行RS485通信。

作为优选的技术方案，所述开门检测装置包括光敏检测电路、第一光电耦合器、开/关门行程开关以及智能照明电路，所述开/关门行程开关分别与第一光电耦合器和光敏检测电路连接，所述光敏检测电路与智能照明电路连接。

作为优选的技术方案，所述物品检测装置包括红外检测电路、电压比较器以及第二光电耦合器；所述红外检测电路、电压比较器以及第二光电耦合器顺序连接；其中，红外检测电路设置3路，分别安装在快递柜上下、左右、前后三个维度，对物品进行全方位的检测，检测结果经过电压比较器后，由第二光电耦合器进行隔离和电平匹配后传送到分机CPU的IO口。本发明还提供一种基于Android系统的智能自助快递系统，包括上述的基于Android系统的智能自助快递柜、云端服务器以及移动终端，所述自助快递终端用于快递员自助收件或派件，所述云端服务器用于实时接收智能自助快递柜分布位置、运行状态及快递电子单据信息，并实现上述信息的分布式存储；所述移动终端用于信息发布、在线查询及互动交流。

作为优选的技术方案，所述智能自助快递柜扩展有扩展触摸屏、语音播报模块、3G模块、WIFI模块、投币器、二维码识读器、RFID读写器、电子秤、银联刷卡机及快递单据打印机模块。

作为优选的技术方案，所述移动终端为智能手机或智能平板电脑。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1)本实用新型的智能自助快递系统综合应用了物联网、云计算、大数据等信息技术，可以放置在大中专学校门口以及政府机关、大型企事业单位、高档小区大厅，方便了人们的智慧城市生活，经济和社会效益显著。

2)本实用新型的快递系统终端摒弃了现有的工控机方式，采用Exynos4412和STM32F103的双CPU架构，运行Android系统，设备体积小，造价低，性能稳定可靠。

3)本实用新型的快递系统的移动终端采用Web-App设计，HTML5、JavaScript语言开发，响应速度更快，可适配多种移动设备，跨平台和终端，方便的实现了系统的维护和更新。

附图说明

图1是本实用新型智能自助快递柜的结构示意图；

图2是本实用新型开门检测装置的结构示意图；

图3是本实用新型物品检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例基于Android系统的智能自助快递柜，包括主机和多个分机，所述总机和每个分机均连接，每个分机分别扩展连接有电控锁、照明装置、开门检测装置以及物品检测装置；所述每个分机管理有一组快递柜单元。

所述主机采用ARMCortex-A9架构的Exynos4412处理器，运行主频可达1.5GHz，1GDDR3内存，4GeMMC闪存芯片，可流畅运行Android4.2系统。

所述分机是分机基于ARMCortexM3架构的STM32F103设计，LQFP100封装，包含80个IO口，每个快递柜扩展电控锁控制、智能照明、红外物品检测、柜门开关状态检测功能，考虑到系统的资源和实时性要求，1片STM32F103管理20个不同大小的快递柜。

本实施例中，每一组快递柜都采用RS485总线和Modbus协议与之对应的分机级联，并和主机进行RS485通信；其中，Modbus协议采用RTU模式，数据帧共12个字节，包括1个字节的从机地址、1个字节的功能码、8个字节的数据和2个字节的CRC校验码，消息帧间隔3.5位或以上的停顿。主机采用轮询机制循环向分机广播指令，主机指令中附加从设备的地址信息，分机接收目标地址并与本机地址进行比较，如果地址相同，则主机启动接收从机发送的柜门开关、柜内有无物件等信息，存入主机系统，然后轮询下一个分机。分机不断接收主机发送的数据帧，并与本机设备地址进行比较，如果确定是对本机操作，则接收完整的数据帧，并按照指令要求开启和关闭电控锁。

如图2所示，所述开门检测装置包括光敏检测电路、第一光电耦合器、开/关门行程开关以及智能照明电路，所述开/关门行程开关分别与第一光电耦合器和光敏检测电路连接，所述光敏检测电路与智能照明电路连接。柜门的开关状态利用安装在快递柜门框上的行程开关来检测，当箱门开关时，行程开关触点状态经光电耦合器连接到分机CPU的IO口进行检测，同时行程开关配合启动由光敏管和发光二极管构成的智能照明电路。

如图3所示，所述物品检测装置包括红外检测电路、电压比较器以及第二光电耦合器；所述红外检测电路、电压比较器以及第二光电耦合器顺序连接；其中，红外检测电路设置3路，分别安装在快递柜上下、左右、前后三个维度，对物品进行全方位的检测，检测结果经过电压比较器后，由第二光电耦合器进行隔离和电平匹配后传送到分机CPU的IO口。

本实施例还提供一种基于Android系统的智能自助快递系统，包括上述基于Android系统的智能自助快递柜、云端服务器以及移动终端，所述自助快递终端用于快递员自助收件或派件，所述云端服务器用于实时接收智能自助快递柜分布位置、运行状态及快递电子单据信息，并实现上述信息的分布式存储；所述移动终端用于信息发布、在线查询及互动交流。

所述智能自助快递柜扩展有扩展触摸屏、语音播报模块、3G模块、WIFI模块、投币器、二维码识读器、RFID读写器、电子秤、银联刷卡机及快递单据打印机模块。

所述云端服务器作为快递系统的后台服务器，实时接收快递终端设备分布位置、设备运行状态、快递电子单据等信息，并且实现快递终端位置、各快递箱状态、快件运转状态、用户个人信息、历史投递、取件记录等大数据信息的分布式存储，以供移动客户端通过手机、平板进行快件查询、追踪、调配等操作。

所述移动客户端采用Web-APP形式，使用HTML5、JavaScript语言进行编程，部署在快递系统云端服务器上，其总体功能结构由信息发布、在线查询、互动交流系统组成。信息发布系统用来满足信息推送的需求，以动态版块内容为主，包含快递行业资讯、最新优惠、专题计划等内容；在线查询系统可通过选择不同的快递公司，查询快递运转状态、历史记录、运费、时效、服务网点、服务介绍等信息；互动交流系统采用语音或文本机制，实现不同群体平台管理人员的互动，满足不同群体的个性化需求，本实施例中，所述移动终端为智能手机或智能平板电脑。

本实施例的自助快递系统提供24小时服务，可以实现用户自助寄件、取件，二维码取件，取件超时收费等功能，其工作流程如下：

(1)快递员派件

当快递员派件时，首先要在终端设备上注册，然后登录系统，点按触摸屏上的派件按钮，并在面板上手工输入收件人电话号码，选择合适的快递箱型号，点按确认按键。此时，终端系统将自动检索空箱柜，弹开箱门，提示快递员将快件放入。同时，自动生成取货二维码，以彩信方式发送到收件人手机，完成派件过程。

(2)用户取件

当用户取件时，利用终端设备上的二维码识读器扫描用户手机二维码后，终端系统将自动检索货箱柜，弹开箱门，提示取件人拿走快件，完成取件。此外，为了避免长时间占用快递柜，实行超时收费：24小时内取件免费；每超过24小时，收取1元服务费，收取的费用可以用于快递系统的维护和升级改造。

(3)用户寄件

当用户寄件时，首先将物品放在电子秤上称重，然后选择快递公司，在面板上填写电子寄件单据。此时，终端系统将自动计算快递费用，并提示用户缴费(投币或刷银联卡)，如果缴费成功，终端系统将电子单据上传到云端服务器，并且自动检索货箱柜，弹开箱门，提示用户将物品放入，完成寄件。同时，自动生成二维码彩信，发送到快递员手机，通知快递员前往取件。

(4)快递员收件

当快递员收件时，首先登录系统，点按触摸屏上的收件按钮，并利用终端设备上的二维码识读器扫描手机二维码后，快递终端将在面板上显示用户填写的电子单据，并自动检索货箱柜，弹开箱门，提示快递员取走快件。同时，快递员检查包裹内容，核对电子单据，确认无误后打印快递单据，完成收件。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于Android系统的智能自助快递柜，其特征在于，包括主机和多个分机，所述总机和每个分机均连接，每个分机分别扩展连接有电控锁、照明装置、开门检测装置以及物品检测装置；所述每个分机管理有一组快递柜单元。

2.根据权利要求1所述的基于Android系统的智能自助快递柜，其特征在于，所述主机采用ARMCortex-A9架构的Exynos4412处理器。

3.根据权利要求1所述的基于Android系统的智能自助快递柜，其特征在于，所述分机是基于ARMCortexM3架构的STM32F103处理器，通过LQFP100封装，包含80个IO口。

4.根据权利要求1所述的基于Android系统的智能自助快递柜，其特征在于，所述每组快递柜单元包括20个不同大小的快递柜箱体。

5.根据权利要求1所述的基于Android系统的智能自助快递柜，其特征在于，每一组快递柜都采用RS485总线和Modbus协议与之对应的分机级联，并和主机进行RS485通信。

6.根据权利要求1所述的基于Android系统的智能自助快递柜，其特征在于，所述开门检测装置包括光敏检测电路、第一光电耦合器、开/关门行程开关以及智能照明电路，所述开/关门行程开关分别与第一光电耦合器和光敏检测电路连接，所述光敏检测电路与智能照明电路连接。

7.根据权利要求1所述的基于Android系统的智能自助快递柜，其特征在于，所述物品检测装置包括红外检测电路、电压比较器以及第二光电耦合器；所述红外检测电路、电压比较器以及第二光电耦合器顺序连接；其中，红外检测电路设置3路，分别安装在快递柜上下、左右、前后三个维度，对物品进行全方位的检测，检测结果经过电压比较器后，由第二光电耦合器进行隔离和电平匹配后传送到分机CPU的IO口。

8.一种基于Android系统的智能自助快递系统，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的基于Android系统的智能自助快递柜、云端服务器以及移动终端，所述自助快递终端用于快递员自助收件或派件，所述云端服务器用于实时接收智能自助快递柜分布位置、运行状态及快递电子单据信息，并实现上述信息的分布式存储；所述移动终端用于信息发布、在线查询及互动交流。

9.根据权利要求8所述的基于Android系统的智能自助快递系统，其特征在于，所述智能自助快递柜扩展有扩展触摸屏、语音播报模块、3G模块、WIFI模块、投币器、二维码识读器、RFID读写器、电子秤、银联刷卡机及快递单据打印机模块。

10.根据权利要求8所述的基于Android系统的智能自助快递系统，其特征在于，所述移动终端为智能手机或智能平板电脑。