智能物流蜂巢取件系统设计与实现.docx

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1、摘要随着物联网技术和人们生活质量要求的不断提高，人类社会进入了一个全新的智能化时代，物联网的兴起对物流信息化整合起到重要的推动作用，面对物流快递业务量的爆发式增长，物流配送已成为制约递送效率的关键性因素。本文提出的基于物联网的智能快递存储系统，将信息识别、远程通讯、自动控制等电子科技融为一体，采用4G无线网络技术，进行物流存储终端与服务器网关之间的数据传输。最后，对智能物流蜂巢存储终端进行设计，利用RFID技术、传感器技术、无线网络技术等，构建了终端整体架构，包括数据采集模块、终端控制模块、数据存储与交互模块。遵照高速电路设计原则，以高速、稳定、健全为目标分别完成模块选型和电路设计，采用主流A

2、RM7核心处理器，电路包括晶振电路、复位电路、JTAG调试电路、实时时钟电路、电源管理电路、门开关控制电路、外置打印机电路等。依据软件工程思想实现了物流存储主要功能，依据订单进行物品存储，并发送验证码到客户手机，客户凭此验证码，从储物柜中取走自己物品。关键词：物联网；RFID；物流；无线网络AbstractWiththecontinuousimprovementofInternetofThingstechno1ogyandpeop1esqua1ityof1iferequirements,humansocietyhasenteredanewinte11igentera.TheriseofInte

3、rnetofThingsp1aysanimportantro1einpromotingtheintegrationof1ogisticsinformation.Facingtheexp1osivegrowthof1ogisticsandexpressde1iveryvo1ume,1ogisticsdistributionhasbecomeakeyfactorrestrictingde1iveryefficiency.Theinte11igentexpressde1iverystoragesystembasedontheInternetofThingsproposedinthispaperint

4、egratese1ectronictechno1ogiessuchasinformationidentification,remotecommunicationandautomaticcontro1,andadopts4Gwire1essnetworktechno1ogytocarryoutdatatransmissionbetween1ogisticsstoragetermina1andservergateway.Fina11y,theinte11igent1ogisticshoneycombstoragetermina1isdesigned,andtheovera11architectur

5、eofthetermina1isbui1tbyusingRFIDtechno1ogy,sensortechno1ogy,wire1essnetworktechno1ogy,etc.,inc1udingdataacquisitionmodu1e,termina1contro1modu1e,datastorageandinteractionmodu1e.Accordingtotheprincip1eofhigh-speedcircuitdesign,themodu1ese1ectionandcircuitdesignarecomp1etedrespective1ywiththegoa1ofhigh

6、-speed,stab1eandsound.ThemainstreamARM7coreprocessorisadopted,andthecircuitinc1udescrysta1osci11atorcircuit,resetcircuit,JTAGdebuggingcircuit,rea1-timec1ockcircuit,powermanagementcircuit,gateswitchcontro1circuit,externa1printercircuit,etc.Accordingtotheideaofsoftwareengineering,themainfunctionof1ogi

7、sticsstorageisrea1ized.Thegoodsarestoredaccordingtotheorder,andtheverificationcodeissenttothecustomersmobi1ephone,withwhichthecustomercantakehisorhergoodsfromthe1ocker.Keywords：InternetofThingsRFID1ogisticsWire1essNetwork目录摘要IAbstractI1第1章绪论11.1 课题背景11.2 目的和意义21.2.1 课题目的21.2.2 课题意义21.3 国内外研究现状31.3.1

8、 国外研究现状31.3.2 国内研究现状4第2章系统设计52.1.1 项目概述52.1.2 功能需求描述52.1.3 性能要求62.2硬件选型72.2.1 AMR开发板72.2.2 微控制器芯片72.2.3 SN74HC541N芯片82.2.4 RFID读卡芯片82.2.5 触摸屏选型9本章小结10第3章下位机系统设计103.1 基于物联网的系统整体结构设计113.1.1 系统结构设计113.1.2 存储终端结构设计133.2 RFID基本组成143.3 控制电路的设计与实现153.4 无线传输主要流程设计253.4.1 无线网络数据传输信道建立流程设计25本章小结29第4章终端系统设计314

9、.1 XCOde开发平台314.2 存储终端功能流程设计32421信息采集流程设计324.2.2 条码下发过程设计344.2.3 存货过程设计354.2.4 取货过程设计38本章小结40第5章系统测试405.1 系统的调试环境415.1.1 硬件调试环境415.1.2 软件调试环境425.2 存物功能实现435.3 取物功能实现46本章小结47结论48致谢49参考文献50附录1译文51附录2英文参考资料53附录3电路原理图58附录4程序代码64第1章绪论1.1 课题背景随着互联网技术、计算机技术和通信技术的进步，电子商务得到了飞速发展和广泛应用，在人们日常生活中占得比重越来越大，作为承载实物送

10、达的快递行业也呈现出蓬勃发展的态势，物流被看作是降低费用和增强服务优势的手段。据统计，2019年，全国快递服务企业业务量累计完成635.2亿件，同比增长25.3%；业务收入累计完成7497.8亿元，同比增长24.2%。此外，国家将发展智能快递行业和解决当前快递行业所面临的问题作为重点，实现物流管理智能化、物流配送信息化。2013年10月，全国邮政业标准化技术委员会正式审核颁布智能快件箱行业标准(YZT01332013)。这标志着国家对大力发展智能快件箱，作为解决物流末端配送问题的有效科技方法。说明智能快递箱已经得到了国家相关部门的认同及肯定，并得到了相关政策支持，种种迹象表明，智能物流行业正式

11、迈向高速发展的时期。现阶段所开发的物流设备，已经能够将部分物联网技术应用其中，包括RFID技术、红外传感技术、无线传输技术、自动识别技术、GPS定位技术、自动识别技术等。依托这些先进技术，物流业更加快速并且朝着信息化的方向发展，产生了一些基于智能计算的智能物流管理系统。使得这些物流设备已经具备了信息化、智能化、自动化等性能，这种集各种高新技术于一体的新技术在物流系统中的集成应用已经具备了现代物流系统的雏形。这些物联网技术在物流系统中的应用，开创了物流行业新的局面，这是符合时代发展的需要，符合科技发展的需要，符合物流行业发展的需要。物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，对新一轮产业变革和经

12、济社会绿色、智能、可持续发展具有重要意义。“十二五”时期，我国物联网发展取得了显著成效，与发达国家保持同步，成为全球物联网发展最为活跃的地区之一。“十三五”时期，我国经济发展进入新常态，创新是引领发展的第一动力，促进物联网、大数据等新技术、新业态广泛应用，培育壮大新动能成为国家战略。当前，物联网正进入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段，迎来重大的发展机遇。为推动物联网产业健康有序发展，制定信息通信业“十三五”规划物联网分册。物流技术与应用编辑部率先在行业提出“智慧物流”概念，即在互联网的基础上将物联网技术运用到物流产业发展中，是在智能交通系统和相关信息技术的基础上，电子商务化运作的现代物流

13、服务体系。智慧物流理念的提出，顺应历史潮流，也符合现代物流业发展的自动化、网络化、可视化、实时话、跟踪与智能控制的发展新趋势，符合物联网发展的趋势。随着现代物流的发展，智慧物流已成为物流业发展的必然趋势。1.2 目的和意义121课题目的随着互联网的快速发展，不仅仅改变了整个世界的环境，也改变了现在人们的生活方式，使得人们想要上网不必要在一个特定的地点，给现在的人们带来了很大的方便，要知道人人的心灵深处都是有懒惰性的，就算再勤奋的人也是如此，所以上面样的生活方式是简单的、是便捷的，那么这样的生活方式就获得了现在人的人们的认可，所以向网上购物、网上订餐等等这些给人们带来方便的生活方式，就获得了现在

14、人们的青睐。但是随着网上购物的人越来越多，从而也导致了每个快递站的包裹也是越来越多，随之而来的就是人们在快递站拿快递的时间变长、拿错快递的情况也逐渐变多等等问题野生接踵而来。而智能快递柜很好的解决这些问题。让我们的生活真正的高效了起来。122课题意义解决了配送问题，我国现阶段的快递行业仍然属于劳动密集型行业，没有实现信息化，且快递服务人员素质普遍偏低，同时，随着科技的发展、人们生活水平的提高，购买人群不仅仅集中于大城市，越来越的中小城市甚至农村开始热衷其中，这使得快递的投放更加困难，智能物流存储系统的出现极大的缓解了在快件配送过程中出现的不能送货上门或根据客户需要来送货的问题。随存随取，我国现

15、阶段的快递行业仍然受时间与空间的限制，只有在物流人员与用户都在场的情况才能完成快递接收，如若用户没有时间来接收快递，则快递人员只能另择时间再安排。智能物流存储系统使得物流人员与用户不必直接对话，物流人员与用户都直接与系统进行交互，系统为物品提供存储空间，没有时间与空间上的限制，随存随取，方便快捷。节省人力，降低人力成本，提高物流效率，向信息现代化发展系统可以通过对大量物流数据的分析，对物品库存、物品物流、存储和物流客户的需求等做出预测。实现物流活动管理自动化，支持物流库存管理策略，物流作业高效便捷，实现智能提醒、自动签收等功能改变中国传统企业“苦力”公司的形象。系统也可实现外部的物流数据共享功能。同时，也可提高物流服务质量、加快物流响应时间，增加物流客户的满意度，使整个物流活动更紧密。借智能物流的东风，我国物流企业信息化将达到一个新的高度，同时也促进整个物流行业达到物流信息共享的局面。提高用户的体验，增加一种新的行业服务模式，智能快递存储柜是一种全新的物流服务模式，打破了现阶段单纯人工配送的模式，使得在快递过程中行为更加规范，快件更加安全，时间更加精准，给用户一种全新的体验，提高用户的满意度，这也符合社会发展的需要。1.3 国内外研究现状1.3.1 国外研究现状在国外，智能快件箱已有十多年历史，目前全球应用智能快件箱的主要地区为中国、美国、欧洲、东南