一种智能化快递终端服务系统的制作方法

本发明专利涉及快件存取领域，具体来说是一种功能较为全面的、智能化快递终端服务系统。
背景技术：
：随着国内经济的快速发展，快递业也急速壮大，并成为配送行业中最有潜能、最富活力和最有前景的业务领域。快递业已经成长为我国国民经济中不容忽视的一个产业。随着国民经济的持续稳定健康地发展，城乡一体化进程的加快，商业贸易活动趋向频繁化。快递业同时也给普通人的生活带来了很大的便利，它以其方便、安全和快速的特点受到了越来越多人的喜爱。日常的购物方式也在悄然地发生着变化，便捷的电子商务逐渐成长起来，成为新时代购物消费的潮流，已经在广大的消费群体中流行起来，电子商务与物流快递的结合也越来越紧密。我国快递业具有巨大发展空间的同时，还是不可避免地出现了许多问题，这些都在严重考验着快递公司的生存状况。快递投递普遍存在快件延误、快件损毁、快件丢失和服务态度差，涉及到了国内各类快递公司。快递公司要在激烈的竞争中可持续的发展下去，低成本的大规模扩张并不能取得客户的满意及高额的利润。提供差异化的服务，指定完善的服务指标，改善服务质量，才能提升企业的持续竞争力。针对快递终端投递过程，在居民社区、高校等人群集中的地方安放快件终端服务系统，自动地实现快递的存取能减轻快递投递人员的压力，提高快递投递的效率，改善快递投递的问题，给用户取快件提供了便利。而现今的快递终端服务系统存在着功能单一、效率低下、设计不够完善等普遍的问题，因此，需要研究一种功能较为完善、效率较高、设计较为全面的快递终端服务系统。技术实现要素：有鉴于此，本发明要解决的技术问题需要提供一种快递终端服务系统使之达到功能全面、设计完善、效率较高的层次。本发明的内容为：一种智能化快递终端服务系统，包含控制系统与箱体，其特征是：控制系统，包括条码识别子系统、快件存取子系统与短信收发子系统三大部分，用于完成系统的主要功能，箱体，由多个带有自动闭合门的箱子组合而成，所述控制系统内嵌于箱体表面；条码识别子系统上设有条码读取仪，用于实现快件上的条码采集与识别功能，以条码所对应的快件信息存入系统，快件存取子系统上设有输入键盘及显示屏，以及包含控制箱体中箱子的门开闭的系统—门开闭控制系统，及单片机微控制器，用于完成快件的存取任务，短息收发子系统用于将快件的相关信息以短信的形式发送给用户；条码识别子系统与快件存取子系统相连，快件存取子系统与短信收发子系统相连，快件存取子系统与箱体相连；条码识别子系统由所述条码读取仪读取并识别快件上的条码，并将快件的信息录入系统后，快件存取系统打开所述箱体中一个箱子的门，将快件存入系统，短信收发子系统将系统收集的快件信息以固定的格式通过短信发送给用户，用户通过短信将其中的关键信息通过所述输入键盘录入快件存取子系统，在显示屏显示录入信息的正确与否，如果信息正确，快件存取系统打开所述箱体中一个箱子的门，将快件取出，如果信息不正确，需要重新输入信息；本发明的进一步方案为：条码识别子系统包含条码读取电路与条码识别系统，用于实现快件上的条码采集与识别功能，以将快件的相关关键信息存入系统；本发明的进一步方案为：条码读取电路，用于实现条码图像的采集功能，包含图像传感电路、先进先出帧存储电路、可编程逻辑器件控制电路、单片机控制电路；单片机控制电路为条码读取电路的核心控制模块，用于图像传感器的初始化、图像读取命令的监测及读取命令的发出；图像传感电路以图像传感器为主要工作器件，用于摄取条码图像，以产生相应的阵列像素数据，像素包含亮度信息和色度信息；先进先出帧存储电路的核心是先进先出帧存储器，用于存储从图像传感器输出的图像数据位数，然后再传出进行条码识别，其中包含图像的读写操作；可编程逻辑器件控制电路是实现对先进先出帧存储器的写入时序控制，以及控制像素从图像传感器到所述先进先出帧存储器传输的时序逻辑；本发明的进一步方案为：单片机控制电路与图像传感器、先进先出帧存储电路相连，图像传感电路与先进先出帧存储电路相连，可编程逻辑器件控制电路与先进先出帧存储电路相连；本发明的进一步方案为：条码识别系统，用于对条码读取电路读取的条码图像进行处理，识别条码信息并将关键信息存储，包含条码预处理模块与条码译码模块，条码预处理模块用于对图像进行预处理，将图像的噪声干扰过滤之后，突出条码图像的信息，条码译码模块用于将条码图像的信息进行翻译，得到条码所对应的快件信息，条码预处理模块与条码译码模块相连；本发明的进一步方案为：条码预处理模块包含图像分割、图像滤波，用于从包含特征物、背景和噪声等对象的数字化图像中提取特征物，特征物为条码图像的信息；图像分割采用二值化，用于区分特征物与背景，设定某一阈值T，以T为分界点将图像的数据分成两部分，大于阈值的像素群和小于所述阈值的像素群，大于阀值的像素群为特征物，小于阀值的像素群为背景，阈值的单位为像素点的灰度值，将输入灰度图像函数定为f(x，Y)，输出二值图像的函数定为g(x，Y)，则得到公式(1)：g(x,y)=1,f(x,y)≥T0,f(x,y)<T---(1)]]>图像滤波，用于消除图像的噪声，以进一步突出特征物图像，其中，采取中值滤波，所述中值滤波是一种局部平均平滑技术，属于非线性滤波，常用于消除随机脉冲噪声，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一个像素点的灰度值用该图像点周围区域的灰度值的中值代替，周围区域选取为8*8像素的块状区域，周围区域的灰度值的中值求取步骤为:第一，将块状区域内像素点的灰度值x1、x2、…xn按大小排序，排序后表示为x(1)≤x(2)≤…≤x(n),第二，求取块状区域内像素点的灰度值的中值，公式定义如下：y=Med{x1,x2,...xn}=x(n+12)12[x(n2)+x(n2+1)]---(2)]]>公式(2)中用于计算n为奇数时的块状区域内像素点的灰度值的中值，公式(2)中用于计算n为偶数时的块状区域内像素点的灰度值的中值，所述中值滤波对于与周围像素的灰度值相比有较大差值的像素点，将它的灰度值改为周围像素的灰度值的中值，从而有效消除孤立的噪声点；本发明的进一步方案为：条码译码模块的功能为将条码预处理模块得到的所述条码图像信息翻译成得到条码所对应的快件信息，条码译码模块的具体过程为：第一，决定条码行数和行高，第二，分割单行条码上，第三，识别条码字符条空序列，第四，依据符号对照表查询码字，将符号字符转换为相应码字，第五，按编码逆运算进行解码显示解码信息，得到条码的具体信息，通过连接外部快件网络查取条码所对应的快件信息，并将其存入系统；本发明的进一步方案为：快件存取子系统上设有输入键盘及显示屏，以及包含控制所述箱体中箱子的门开闭的系统—门开闭控制系统，及单片机微控制器，用于完成快件的存取任务；门开闭控制系统包含电控锁，电控锁是以高低电平及所述箱体中箱子编号作为输入端，高电平表示需要打开所述箱体中相应编号箱子的门，低电平表示需要关闭所述箱体中相应编号箱子的门，利用其终端的一个电磁铁来控制简单的机械装置进行所述箱体中箱子的门的开关，单片机微控制器是所述快件存取系统的处理中心，用于处理快件的存储信息，以及对门开闭控制系统以及所述显示屏输出相应的控制信息；本发明的进一步方案为：单片机微控制器包含条码号的存储模块、存件模块以及取件模块，存件模块、取件模块与条码号的存储模块相连；本发明的进一步方案为：条码号的存储模块用于将条码号与箱体中箱子编号进行关联，并进行存取操作的计算机物理结构设计，条码号的存储模块的设计思路是用两个链表来分别存放空箱和满箱，链表l存放代表空箱的结点，链表2存放代表满箱的结点，链表中以结点为表示单位，链表1的结点中存放箱号以及指向下一个结点的指针，链表2的结点中存放箱号、条码号以及指向下一个结点的指针，存入操作时查看链表1是否为空，若是空的则取出一个结点，存入条码号和箱号并插入到链表2中，取出操作时查看链表2是否有结点，若是非空则在显示屏上显示“请输入条码号"，其后将会检查该条码与链表2中结点的条码相比较，直到找到相同的条码号，取出之后将该结点插入到链表l中，并在显示屏上显示“X号箱取物后请关门"；本发明的进一步方案为：存件模块用于将快件存入系统，存入操作只有快递员有权进入，为了设计的安全性，给快递员分配一个专用密码，快递员经密码验证才可进入存件流程，程序检测到密码输入正确后，条码条的存储模块将会顺序检查是否有空箱位，有空箱位的情况下将会打开空箱等待快件的存入，同时，快递员还要将进行条码读入操作，这部分的操作主要是由条码识别子系统完成，条码读入之后，根据条码号的存储模块将将条码号与箱体中箱子编号进行关联，并分配箱体的箱子编号，快递员就可以将快件存放进去，箱门关闭之后就完成了存入操作，存件模块同时随机产生识别码，识别码与箱体中箱子编号以及快件相关信息关联存入系统，用于用户取件时识别用户身份并正确打开与快件相关的箱子，存入快件时，存件模块需要调用条码号的存储模块以判断链表l是否为空，链表1不为空，则表明有空箱位，可以存入快件，存入时需要将对应结点从链表1中删除，并插入到链表2中；本发明的进一步方案为：取件模块用于将快件从系统中取出，用户确认取件命令之后，系统将提示输入识别码，用户在所述输入键盘中输入识别码，系统将判断输入识别码是否有效，找到与输入识别码相关的箱子，同时，调用条码条的存储模块该箱子列入空箱，并提示“取件后请关门”，若输入识别码无效，则提示“条码号无效，请重新输入”，用户可以重新在输入键盘中输入条码号，如果连续无效三次，系统将进入保护状态，取出快件也需要查询条码号是否位于链表2中，查询到该条码存在后，便打开存放该条码号的箱子。同时，该快件所在的箱位被列入空箱，调用所述条码条的存储模块将对应结点从链表2中删除，并插入到链表1中；本发明的进一步方案为：短信收发子系统由GSM模块和单片机处理器构成，当快件存取子系统短消息的发送由单片机处理器与GSM模块间协调工作来实现的，单片机处理器在快件存取子系统中存件模块完成快件存入，并分配了随机识别码，将其与快件信息相关联后，将系统中存入快件的信息翻译，并用AT指令控制短信功能的基本操作，AT指令用于短消息在所述短信收发系统中的机器指令存储，GSM模块用于接收单片机处理器发出的AT指令及快件的信息翻译，并完成短信的通信发送，单片机处理器与GSM模块相连，以形成通信回路，从而实现短消息的发送功能；本发明的进一步方案为：GSM模块与移动通信网络相连，利用移动通信网络中提供的一项增值服务—短信服务，无需附加其他终端设备，只需GSM模块便可实现中、英文信息的传输；本发明的进一步方案为：单片机发送的快件信息翻译形式采用PDU模式，以实现多种格式的短信收发，PDU模式是把短信正文经十六进制编码后被传送，其编码按照内容可以分为三个部分：服务中心号、接收方号码、短信内容。附图说明图1为智能化快件终端服务系统的结构图。图2为条码识别子系统的结构图。图3为快件存取子系统的结构图。图4为短信收发子系统的结构图。具体实施方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。具体方法如下：实施例1：条码识别子系统的实施过程。条码识别子系统实现快件上的条码采集与识别功能，由快递员负责完成这一过程。本发明设计一套由单片机控制电路和图像传感器以及其他存储器件组成的条码读取电路以及条码识别电路来完成条码的读取与识别工作。条码识别子系统采集条码图像之后，需要对图像进行预处理以去除噪声、背景等的影响作用，有效地增强了条码主要信息，极大地保证条码的信息完整性，用图像分割来去除背景，图像滤波来驱除噪声。识别条码过程将分割条码符号字符，识别出条码的行数、行高、单元模块宽度、条码条空序列，最后通过查找码字库，将条码符号字符译为相应码字.该子系统的设计较为复杂，条码读取和识别需要较多的处理时间。实施例2：快件存取子系统的实施过程。快件存取子系统负责快件的自动存取任务。硬件部分主要采用电控锁，使用高低平指令控制可方便地实现箱门的关闭。快递员在存件操作时，首先完成条码采集与识别工作，然后，系统打开箱子门进行快件的存放。用户取件时，依据条码号来寻找快件，条码号与箱体中箱子编号关联，条码号的存储模块的设计使快件的存取工作中箱子的分配变为在计算机的物理结构上的操作，采用链表的形式存放，链表1存放代表空箱的结点，链表2存放代表满箱的结点，通过对链表进行操作对箱子的使用情况进行把握，使系统找到快件之后将打开相应的箱门方便客户取件。快件存取子系统上设有输入键盘及显示屏，以及包含控制箱体中箱子的门开闭的系统—门开闭控制系统，及单片机微控制器，用于完成快件的存取任务，其中输入键盘、显示屏为外部设备，门开闭控制系统用于控制箱子的开闭，单片机微控制器是处理的核心，其中，包含的存件模块与取件模块用于存取件的实际操作，条码号的存储模块用于辅助存件模块与取件模块的实际操作，是计算机信息技术在快件存取子系统上的应用。实施例3：短信收发子系统的实施过程；短信收发子系统主要用于发送短信给客户，实现短消息的发送方式有很多，选取便于设计、易于操作、开发成本较低的方式。常用的GSM模块实现短信的发送，在设计、操作、开发成本等方面都具有优势，适合于小规模设计的要求。在设计中，目前只是实现短信的发送功能，后期还可以设置其他功能，如与快件管理层建立起短信的联系方式，可实现快件的多级监管。存件完成之后，系统都会将快件的条码号发送给每个客户，客户收到短消息之后，可以灵活地安排时间取件，可以不用担心快件存放的安全性。本发明的短信收发子系统采用GSM模块和单片机组成的结构方案，来实现短消息的发送，对器件的配置连接作了详细设计，用AT指令设计了短消息发送时的通信代码，子系统满足了短消息通信的功能需求。短消息采用AT指令描述，本发明设置为PDU模式，收发短信息，由消息服务中心发送消息到用户端。具体分为初始化和发送两个步骤，初始化的步骤为：(1)设置短消息发送格式，指令AT+CMGF＝I<CR>，表示设置为PDU模式，<CR>代表回车符，代码是OXOd。指令设置正确则模块返回<CRLF>oK<CRLF>，<CRLF>指回车换行符号。(2)设置短消息中心，指令AT+CSCA＝“+8613800270500”<CR>，设置正确模块将返回<CRLF>0K<CRLF>。(3)设置短消息到达自动提示，指令AT+CNMI＝1，1，0，0，I<CR>，模块返回<CRLF>0K<CRLF>则表示设置正确。指令设置后，模块在短消息到达之后发送指令<CRLF>+CMTI：“SM"，INDEX(信息存储位置)<CRLF>至U单片机。发送的步骤如下：在PDU模式中，在发送短消息之前是先发送消息数据的长度，指令格式AT+CMGS＝<Iength><CR>。在GSM模块返回ASCII字符。>”之后，便接着输入PDU数据，并以<Z>(代码OXla)作为结束符··。成功发送短消息，模块将返回<CRLF>OK<CRLF>。本发明是在GSM模块和单片机处理器之间形成回路，来成功执行短信收发功能，GSM模块用于短信的收发，单片机处理器用于发送AT指令及将快件的相关信息用PDU模式翻译发送给GSM模块。本发明设计优点主要有：本发明完成了快递终端客户服务系统的主要功能设计。不仅完成了条码读取和识别子系统的硬件设计，还采用图像处理技术对条码进行了处理及识别，并实现了快件的查找以完成快件存取工作，完成了短消息通信的功能。通过本发明的设计，使快件终端客户系统的功能更加完善，提高了存取快递的效率。当前第1页1 2 3