一种基于物联网的智能交接柜系统及智能交接方法与流程

本发明涉及金融押运物品交接安全管控领域，尤其涉及一种基于物联网的智能交接柜系统及智能交接方法。

背景技术：

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网，通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。

目前市面上的物品存储柜总体可分为传统机械式和电子式。传统机械式的存储柜是通过机械锁来控制柜门的开关，这种方式要求每个柜门都需要配备对应的柜门钥匙，用户使用时，需要到管理员处领取钥匙后才能进行存储操作。电子式的存储柜可细分为条码验证，刷卡验证，投币，指纹等几种类型，用户可通过这几种方式进行身份识别验证，自动开启对应柜门。电子式的存储柜实现了用户自助储存物品，目前这种存储柜的使用范围有：超市，图书馆，海滨浴场等。

现有押运公司对执行押运任务时需要领取的物品，保管较随意，安全性不高，对于需要充电的电子设备没有做到集群统一管理，在执行押运任务时，在物品交接的工作流程中采用的是人工管理的交接方式，而非科学智能化工作方式，工作效能落后。为提升押运公司在物品交接工作流程中的效率和实现管理上的智能化、安全化，一款高智能、便于管理、减少人力需求的物品交接柜系统就显得非常有必要。

随着押运公司信息化程度的推进，押运人员在执行押运任务的过程中，所需要携带的物品也越来越多，其中不乏一些需要充电的电子设备，押运人员在每天的任务结束之后，需要对这些电子设备进行充电管理。目前押运公司在做物品交接的过程中，还是采用传统的管理模式，对于交接记录，使用纸质登记，随着携带物品的增多，交接人员交接物品的过程中也变得非常繁琐，极大的拖慢了任务的执行。

市面上现有的物品存储柜，基本能满足押运公司物品统一存放的要求，可以对物品进行妥善保管，但还是有着许多不足。具体表现在以下几个方面：

1、规模较大的押运公司，需要部署多套物品存储柜用来存放物品，现有模式下的物品存储柜都是单独存在，彼此之间没有联系，不利于集群式的管理。

2、对于柜门未正常关闭的状况，不能进行语音提醒，交接人员开启柜门后，是否真实的存放了物品及是否存放了正确的物品缺乏自动检测装置，不能做到实时监控，存在一定的安全威胁。

3、对于需要充电的设备，在柜门内部，没有提供可进行充电的接口。同时也无法做到充电时段自定义。

4、缺少配套的后台软件系统，不能实时的监控各个柜门使用情况，及各个柜门内部所存放的物品。

5、不支持远程开门，只能在柜体上做开门操作。

6、对于柜门未正常关闭、物品超时未归的情况不能进行及时告警，使得物品存在被盗或丢失的隐患。

7、不能支持智能化管理，无法提示其交接的物品，对物品的库存进行自动调整。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种基于物联网的智能交接柜系统及智能交接方法，实现智能化管理，对押运人员执行物品交接过程中的安全及效率进行有效管控。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于物联网的智能交接柜系统，包括：智能交接柜管理平台、电子充电存储柜、身份识别装置；

所述智能交接柜管理平台，用于负责交接人员的身份验证、智能匹配分析、柜门物品绑定、柜门监控、根据身份验证信息远程下发开门指令；

所述电子充电存储柜，与所述智能交接柜管理平台通过WEB网络进行通讯，用于存储交接物品、语音提示播报、根据所述智能交接柜管理平台下发的远程开门指令执行开门操作；

所述身份识别装置，与所述智能交接柜管理平台连接，用于对交接人员的身份进行识别。

可选的，所述身份识别装置具体为IC读卡器和/或指纹识别仪。

可选的，所述电子充电存储柜包括：核心控制器，以及由核心控制器控制连接的电子锁闩模块、语音播报模块、WEB网络通讯模块、电源模块；

所述核心控制器，其内嵌硬件操作系统，用来处理各模块间的数据交互以及实现与后台通信的控制，可设置柜体的IP地址、柜体硬件序列号、柜门硬件序列号；

所述电子锁闩模块，用于接收核心控制器下发的开锁指令，据此开启对应柜门的锁闩；

所述语音播报模块，用于在用户操作失败/异常/告警时自动播报语音提示信息；

所述WEB网络通讯模块，用于实现核心控制器与后台的数据通信功能；

所述电源模块，采用220V家庭电压电源，用于为柜体各个模块供电。

可选的，所述电子充电存储柜还包括：充电接口模块、物品在位检测模块、柜门常开检测模块；

所述充电接口模块，用于给存放的电子设备进行充电支持，并且接收核心控制器下发的充电时间段设置，控制充电接口智能在制定的时间段内接通电源模块；

所述物品在位检测模块，包括安装于柜门内部的RFID读取装置，用于通过RFID检测结果来确认柜门内物品是否正确存放；

所述柜门常开检测模块，包括安装于柜门闭合处的门磁感应装置，用于自动检测柜门是否正常关闭；

所述核心控制器，还用于设置是否启动充电功能、物品在位检测功能以及柜门常开检测功能。

可选的，所述智能交接柜管理平台包括：基础信息管理模块、柜门监控模块、物品交接管理模块、系统操作日志模块，以及通讯接口；

基础信息管理模块，用于电子充电存储柜体信息、柜门信息、柜门所存放的物品信息、物品与柜门的绑定关系的管理与维护；

柜门监控模块：用于实时监控柜门的使用状态及柜门物品绑定情况；

物品交接管理模块：用于集成押运公司现有信息化系统，展示交接人员执行的押运任务及物品交接过程中的领取归还情况；

系统操作日志模块：记录柜门开启的原始记录，供后期查验；

所述通讯接口，包括远程开门接口，该远程开门接口用于在下发开门指令时将所需要开启的柜体相关信息传输至电子充电存储柜，

可选的，所述智能交接柜管理平台还包括：告警管理模块，根据电子充电存储柜上报的异常信息生成超时未归还告警信息、柜门常开告警信息和/或在位异常告警信息，实时提醒物品管理员电子充电存储柜的异常状况；

所述通讯接口还包括：充电时段控制接口、在位检测告警接口、柜门常开告警接口；其中的充电时段控制接口用于将预设的可充电时间范围信息传输至电子充电存储柜，在位检测告警接口用于接收电子充电存储柜在检测到超时未归还物品时上报的异常信息，柜门常开告警接口用于接收电子充电存储柜在检测到柜门未正常关闭时上报的异常信息。

相应的，本发明提供了一种如上所述的智能交接系统的智能交接方法，包括：系统初始化准备步骤以及物品交接步骤；

所述系统初始化准备步骤包括：

给待存放物品绑定RFID芯片，并在智能交接柜管理平台录入待存放物品的基本信息及其RFID芯片卡信息；

于智能交接柜管理平台录入电子充电存储柜体、柜门信息，设置柜体的IP地址、硬件设备序列号等信息；

将物品信息与柜门做数据绑定，设置各个柜门存放的物品；

采集并录入交接人员的身份信息；

所述物品交接步骤包括：

系统采集交接人员的身份信息；

身份信息自动上传至系统后台，系统进行人员身份验证；

人员身份验证通过后，系统根据验证通过的人员信息与当前押运系统中的线路任务信息做智能匹配，找出当前人员需要执行的线路及交接的物品，根据物品与柜门的绑定关系，系统自动找出当前交接人员需要开启的柜门；

系统将需要开启的柜门的硬件序列号、所属柜体的设备序列号并通过WEB通讯下发至电子充电存储柜；

电子充电存储柜接收到信息后，解析数据包，对电子锁闩下发开锁指令；

电子锁闩接收开锁指令，打开电子锁，自动弹开柜门，并返回操作状态给管理平台；

平台接收到操作状态后，记录本次交接记录包含交接人、交接类型、交接时间信息，并存储系统操作日志；

交接人员到柜门处领取/存放交接物品，并关闭柜门。

可选的，上述方法还包括：在所述电子锁闩接收开锁指令自动弹开柜门后，该柜门启动门磁感应装置，检测柜门是否长时间未关闭，若超时未关闭，则上报至智能交接柜管理平台，由其生成告警信息并于平台首页进行提醒。

可选的，上述方法还包括：在所述柜门弹开后，如果是归还操作，所述柜门启动物品在位检测功能，检测当前存放的物品是否正确，如果有异常，通过WEB通讯将该异常上报至智能交接柜管理平台，由其生成告警提醒，并在柜体进行语音提醒。

可选的，上述方法还包括：

预先在智能交接柜管理平台设置柜体充电时间范围，将该设置信息传输至所述电子充电存储柜；

所述电子充电存储柜据此设置信息自动设置其充电主板的继电器，使其在预设时间范围内保持充电接口处于通电状态；

在预设时间范围内，通过所述电子充电存储柜上提供的充电接口为待充电的电子设备进行充电。

与现有技术相比，本发明能够对押运公司执行押运任务所需的物品进行统一封闭式存放，对电子充电设备提供充电支持，无需人为值守，实现了物品交接的智能化、自动化过程，有着以下有益的效果：

1、有效加强了物品交接过程的安全管控，系统通过指纹比对/IC卡识别技术，对交接人员的身份进行识别验证，后台分析判断交接人是否具有开启柜门的权限，对系统异常情况进行实时告警。

2、实现物品交接的自动记录功能，系统能够有效、准确、智能的对物品交接的操作过程进行日志记录，便于后期查询、核对。系统可进行物品领取信息视图一览，可准确的查看物料的领取及柜门的使用情况。

3、对于充电设备可自定义可充电时间段，实现充电无人化值守。

4、提升了物品交接工作效率，实现物品交接过程的全智能化管理。

5、减少了物品交接过程中的人力成本，大幅度提升工作效率，降低安全风险。

附图说明

图1为本发明实施例中电子充电存储柜的外部结构视图；

图2为本发明实施例中智能交接柜系统的主体框图；

图3为本发明实施例中电子充电存储柜的原理结构图；

图4为本发明实施例中物品交接方法流程图；

图5为本发明实施例中超时未归还告警及处理方法流程图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

本发明是智能交接柜系统主要由智能交接柜管理平台、电子充电存储柜(见附图1)、IC读卡器、指纹识别仪组成。

智能交接柜管理平台在本发明的实现中，主要负责交接人员身份验证，智能匹配分析，柜门物品绑定，柜门监控视图，告警生成及处理等功能；

电子充电存储柜主要用来存储交接物品，充电控制，在位检测，柜门常开检测，语音提示播报，接收远程开门指令等功能；

IC读卡器和指纹识别仪分别用来采集交接人身份卡信息及指纹信息；

其中，电子充电存储柜与管理平台通过WEB网络进行通讯，IC读卡器及指纹识别仪通过USB接口与管理平台进行连接，系统主体框架图如(见附图2)所示。

在智能交接柜管理平台整体架构中，可分为一个告警服务、四个通讯接口、五个功能模块。具体描述如下：

(一)一个告警服务：主要用于物品超时未归还告警功能，系统在启动的时候，自动装载一个任务，时间达到系统管理员设置的超时未归还检测时间节点时，任务自动对当前柜门使用情况进行扫描，当检测到未归还的柜门时，系统自动生成告警提醒，提醒未归还的柜门号、领取人、领取时间，并在平台首页进行展示，实时提醒物品管理员进行查看监督。

(二)四个通讯接口：远程开门接口、充电时段控制接口、在位检测告警接口、柜门常开告警接口。各通讯接口采用WebService(web服务)通讯协议实现管理平台与电子存储柜之间的数据传输。各个接口的作用如下：

①远程开门接口：管理平台下发开门指令时，调用该接口，将所需要开启的柜体硬件序列号、柜门序列号信息传输至电子存储柜的核心控制器，核心控制器接收到信息后，解析数据包并执行开启柜门操作。

②充电时段控制接口：系统管理员在平台中设置好柜体充电时间范围后，管理平台调用该接口，将可充电时间的开始及结束时间点，传输至电子存储柜的核心控制器，核心控制器接收到信息后，解析数据包，自动设置好充电主板的继电器，使其在设置好的时间范围内保持充电接口通电状态。

③在位检测告警接口：交接人员在做物品归还操作时，关闭柜门后，自动触发电子存储柜的在位检测功能，检测当前交接人员是否有真实的归还物品，如果没有，则生成告警信息，通过在位检测告警接口，上传至管理平台，并展示在首页告警提醒中。

④柜门常开告警接口：交接人员在做完物品交接操作时，关闭柜门后，自动触发电子存储柜的柜门常开告警检测功能，检测当前柜门是否正常关闭，如果没有，则生成告警信息，通过柜门常开告警接口，上传至管理平台，并展示在首页告警提醒中。

(三)五个功能模块：基础信息管理、柜门监控、物品交接管理、告警管理、系统操作日志，各个模块的功能作用如下：

①基础信息管理模块：用于电子充电存储柜体信息、柜门信息、柜门所存放的物品信息、物品与柜门的绑定关系的管理与维护。

②柜门监控模块：用于物品管理员实时监控柜门的使用状态及柜门物品绑定情况。

③物品交接管理模块：用于集成押运公司现有信息化系统，展示交接人员执行的押运任务及物品交接过程中的领取归还情况。

④告警管理模块：包含超时未归还告警、柜门常开告警、在位异常告警，用于实时提醒物品管理员电子存储柜的异常状况，便于及时处理，增加系统安全性。

⑤系统操作日志：记录柜门开启的原始记录，供后期查验。

在电子充电存储柜中，主要包含八大模块(见附图3)：核心控制器模块、电子锁闩模块、充电接口模块、物品在位检测模块、柜门常开检测模块、语音播报模块、WEB网络通讯模块、电源供电模块。各个模块的描述如下:

①核心控制器：内嵌硬件操作系统，用来处理各模块间的数据交互以及实现与后台通信的控制，可设置柜体的IP地址、柜体硬件序列号、柜门硬件序列号、是否启用在位检测、柜门常开检测等功能。

②电子锁闩模块：接收核心控制器下发的开锁指令，锁闩开启后，柜门才能正常打开。

③充电接口模块：用来给存放的电子设备进行充电支持，并且接收核心控制器下发的充电时间段设置，控制充电接口智能在制定的时间段内接通电源。

④物品在位检测模块：在柜门内部，安装RFID(无线射频技术)读取装置，通过RFID检测结果来确认柜门内物品是否正确存放。

⑤柜门常开检测模块：在柜门闭合处，安装门磁感应装置，自动检测柜门是否正常关闭。

⑥语音播报模块：当用户操作失败/异常/告警时，自动播报语音提示信息。

⑦WEB网络通讯模块：核心控制器相关的数据可以通过WEB网络通讯模块回传至后台，而后台相关指令也可以通过该模块回传至控制器，以实现与后台互相通信功能。

⑧电源模块：220V家庭电压电源，为柜体各个模块供电。

在IC读卡器的选型上，采用USB接口的类型并且自带键盘事件，读卡器在识别到卡信息之后，自动将信息回填至当前电脑的鼠标光标的停留处。使用方便，系统集成简单。

在指纹识别仪的选型上，采用USB接口的类型，系统提供1：N的指纹比对算法，指纹识别仪采集到人员指纹后，系统进行指纹匹配，验证交接人员的身份信息。

与上述系统相对应的，本实施例还提供了一种智能物品交接方法，具体包括：

(一)系统初始化准备：

给需要存放的物品绑定RFID芯片，并在智能交接柜管理平台录入物品的基本信息及绑定的RFID芯片卡信息；

管理平台录入电子充电存储柜体、柜门信息，设置柜体的IP地址、硬件设备序列号等信息；

将物品信息与柜门做数据绑定，设置各个柜门存放的物品；

采集并录入交接人员的指纹信息，绑定交接人员IC卡编号。

(二)交接人员开展物品交接流程(见附图4)：

步骤401、交接人员到达物品交接室，准备交接物料。

步骤402、进行刷卡或者捺印指纹操作，系统采集到交接人员的身份信息。

步骤403、身份信息自动上传至系统后台，系统通过IC卡编号对比验证及指纹1：N算法匹配，进行人员身份验证。如果验证失败，则进行语音提示人员信息不存在。

步骤404、人员身份验证通过后，系统根据验证通过的人员信息与当前押运系统中的线路任务信息做智能匹配，找出当前人员需要执行的线路及交接的物品，根据物品与柜门的绑定关系，系统自动找出当前交接人员需要开启的柜门。

步骤405、系统将需要开启的柜门的硬件序列号、所属柜体的设备序列号并通过WEB通讯下发至交接柜终端核心控制器。

步骤406、核心控制器接收到信息后，解析数据包，并对电子锁闩下发开锁指令。

步骤407、电子锁闩接收开锁指令，打开电子锁，自动弹开柜门，并返回操作状态给管理平台。如果开锁失败，则进行语音提醒。

步骤408、平台接收到操作状态后，记录本次交接记录包含交接人、交接类型(领取/归还)、交接时间等信息，并存储系统操作日志。

步骤409、交接人员到柜门处领取/存放交接物品，并关闭柜门。

步骤410、柜门启动门磁感应装置，检测柜门是否长时间未关闭，如果是归还操作，柜门会启动物品在位检测，检测当前存放的物品是否正确，如果有异常，系统会通过WEB通讯，将该异常上报至管理平台，生成告警提醒，并在柜体进行语音提醒。

(三)超时未归还告警及处理流程(见附图5)：

步骤501、智能交接柜管理平台启动时，自动获取物品管理员设置的超时未归还时间节点值。

步骤502、根据该时间节点，自动建立一个在该时间节点执行的任务。

步骤503、当时间到达该超时未归还的时间节点时，系统建立的任务会对柜门的使用情况进行自动扫描，检测出当前未归还的柜门。

步骤504、根据扫描的结果，自动产生告警信息，包括领取人、领取时间、领取的物品、告警的柜门号等信息，并展示在平台首页提醒物品管理员

步骤505、物品管理员通知该领取人，领取人在经过正常的物品交接流程归还物品之后，告警信息自动处理完毕，记录处理时间、处理人及备注信息，并在首页的告警信息中消失。

综上，本发明提高了交接人员在工作流程中的作业效率，有效的加强了对存储物品的安全管控，实现了交接过程的自动化、智能化，提升了交接过程的准确度，大幅度减少了物品交接过程中的人力成本。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。