基于4G物聯網的智能型配送箱的設計

張 丹

（江蘇食品藥品職業技術學院，江蘇 淮安 223003）

基于4G物聯網的智能型配送箱的設計

張 丹

（江蘇食品藥品職業技術學院，江蘇 淮安 223003）

隨著物流、快遞、外賣O2O模式的迅猛發展，消費者越來越關注物品配送的情況。文章主要研究設計基于4G物聯網的智能型配送箱，為客戶提供實時可視化服務。

4G；物聯網；配送箱

隨著倉儲物流的快速發展和電子商務的迅猛崛起，世界各大物流公司都開始采用GPS衛星定位、RFID射頻識別等技術跟蹤物流動態。物流運輸從卸裝、包裝、保管一直到輸送都必須有實時可視化的監控，才能維持原來的價值，讓用戶吃得放心、用得舒心。大到冷鏈物流，通過技術完整記錄物資所處環境的溫度，對于其品質保證有著積極的作用。小到目前火爆的美食外賣，如果能讓客戶時刻看到所點的美食安全地待在配送箱里是再好不過了。然而就目前來看，國內外的物聯網物流配送系統仍大多停留在初級階段，現有的物流配送箱通過RFID按節點階段性傳輸數據，其數據實時性差、信息采集效率低，無論是DHL還是國內物流公司都無法實現物流全程可視化監控。近年來隨著物聯網技術快速發展，特別是我國4G網絡開始快速普及，物聯網和4G網絡二者相結合為客戶實現低成本的可視化物流狀態查詢提供了技術基礎與實現可能。本文設計的基于4G物聯網的智能型配送箱，將物聯網技術運用到物流配送最后一個環節，通過4G高速網絡實現用戶對物流信息的全程可視化監控。真正實現了數據的線性實時采集，實現全程物流動態的監控和調度，使得物品能安全、高效的送到客戶手中。

1 4G網絡和物聯網技術

4G即第四代移動電話行動通信標準，指的是第四代移動通信技術。該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。4G能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等，滿足用戶對于無線服務的要求。目前，中國主要城市4G網絡已基本實現全覆蓋。配合高清攝像頭的使用，通過4G網絡完全可以實現物流管理、客戶實時可視化監控物品狀態。

物聯網技術是將信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與物聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網是對互聯網的擴展和延伸，互聯網只能實現計算機之間的互聯，而物聯網通過智能傳感器、云計算等技術，賦予物品以智能化。

2 設計主要內容

2.1 智能配送箱設計

智能配送箱由4G通信模塊、傳感器、供電模塊和一個有發泡保溫隔層的PT材質箱子組成。4G網絡是智能配送箱的核心，通過高速的4G網絡，使物流公司和用戶實時定位配送箱位置及其溫度等參數，接收方亦可預計大概的接收時間和位置，通過配送箱內置的攝像頭查看物品實時狀態。智能配送箱要實現實時溫度、濕度數據采集，依靠的是溫度、濕度傳感器。將溫度、濕度傳感器與4G網絡模塊連接，直接將數據通過4G網絡模塊實時發送至網絡中的服務器。全程實時動態查詢，在用戶查詢時看到的將是一條線性數據，而不是幾個點的數據。

2.1.1 4G網絡模塊

4G工作頻率：1 880～1 900 MHz，2 320～2 370 MHz，2 575～2 635 MHz；無線數據速率：100 M bps；信號接收靈敏度：不小于-90 dBm；工作溫度：－40℃～40℃；內置天線：全向。

2.1.2 傳感器

溫度測量范圍：-20℃ ～ +70℃；溫度測量精度：±0.5℃；濕度測量范圍：1%～99%（非凝結）；濕度測量精度：±3%RH（典型值）；采集速率：實時。

2.1.3 配送箱本體

配送箱尺寸可根據不同需求確定。采用中空保溫PT材質，抗摔，抗菌，可反復使用。工作原理如圖1所示。

2.2 實時定位查詢系統設計

實時定位查詢系統是一個龐大的動態數據庫系統，為便于快捷地存儲和讀取數據，需要構建一個統一的企業資源平臺架構，實現信息實時更新和共享。系統將選用SQL Server 2008建立數據庫，采用 B/S 體系結構來開發該信息平臺。Web服務器獨立運行，系統內部各個部門和外部的客戶端均可通過 Internet 訪問該系統。系統還能對數據庫按照需要進行備份和還原，提高系統的健壯性和安全性。通過智能配送箱4G網絡傳輸的數據，系統自動在電子地圖中定位并實時展示給所有用戶。

系統架構如圖2所示，分為數據層、邏輯層、應用層。數據層由RFID數據和4G網絡數據構成；邏輯層包括物品的托運、運輸、倉儲、轉運、接收等五大子系統；應用層則是為托運方、物流公司、接收方提供信息查詢服務。

3 結語

本設計對以生鮮物流、同城快遞、美食外賣等產業有著重要意義。消費者可以實時通過客戶端查詢產品的物流信息、產品的狀態，從而幫助消費者更放心地選擇產品，有利于保護消費者權益，有助于消除消費者的疑慮；有助于企業提高產品、服務的品牌美譽度，提升市場信心，擴大業務范圍，提升管理水平與品質管控能力；有助于物流公司快速處理突發事件，減少損失，避免客戶糾紛；有利于物流安全的監管，可以最大限度地減少物流過程中的損害，從而減少社會不安定因素。

圖1 智能型配送箱工作原理

圖2 智能型配送箱運轉系統架構

[1]馮佳.基于物聯網的城市生鮮農產品冷鏈物流模型的構建[J].物聯網技術，2017（1）：71-74.

[2]劉甍璐.4G網絡物聯網應用若干關鍵問題的研究[J]. 科技風，2015（13）：203.

[3]孫晶晶.物聯網下第三方物流互聯平臺構建[J].商業經濟研究，2017（3）：134-136.

[4]蔣凡.基于外賣物流配送大數據的調度系統[J].大數據，2017（1）：104-110.

Design of intelligent distribution box based on 4G and Ιnternet of things

Zhang Dan
（Jiangsu Food & Pharmaceutical Science College, Huaian 223003, China）

With the rapid development of logistics, express and takeaway O2O model, consumers are increasingly concerned about the distribution of goods. This paper mainly studies the design of intelligent distribution box based on 4G which can provide real-time visualization services.

4G; Ιnternet of things; distribution box

張丹（1982— ），男，江蘇淮安，碩士，講師；研究方向：下一代網絡技術。