張釗源 趙東升 曲延華 張玉梅

摘 要：為了減輕物流工人繁重的體力和腦力勞動(dòng)，設(shè)計(jì)一款基于WiFi的智能包裹信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)利用單片機(jī)及帶有通信口的電子秤、RFID設(shè)備等，獲取包裹的質(zhì)量、地址等信息。單片機(jī)通過ESP8266串口轉(zhuǎn)WiFi模塊及無線路由器與服務(wù)器組建WiFi網(wǎng)絡(luò)，并將包裹信息實(shí)時(shí)上傳至服務(wù)器。在應(yīng)用層對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便服務(wù)器能夠從大量的數(shù)據(jù)報(bào)文中選出有效的信息。結(jié)果表明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了包裹信息的自動(dòng)化采集和智能化管理，可提高物流行業(yè)的工作效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。

關(guān)鍵詞：WiFi網(wǎng)絡(luò);單片機(jī);ESP8266;電子秤;RFID設(shè)備;包裹信息管理

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2019）07-0-02

0 引 言

近年來，電子商務(wù)帶動(dòng)了物流服務(wù)業(yè)的飛速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年，全國快遞業(yè)務(wù)量累計(jì)完成400.6億件，同比增長(zhǎng)28%;業(yè)務(wù)收入[1]累計(jì)完成4 957.1億元，同比增長(zhǎng)24.7%。包裹信息管理是物流業(yè)務(wù)進(jìn)程中的重要組成部分[2]，是提高工作效率和降低運(yùn)營(yíng)成本的有效方式。因此，本文利用成熟的電子測(cè)量技術(shù)、電子信息技術(shù)和無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一套包裹信息的智能化管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

包裹信息智能化管理系統(tǒng)框圖如圖1所示。單片機(jī)通過電子秤的串行通信口獲取包裹的質(zhì)量信息，同時(shí)通過RFID獲取包裹的地址[3]等其他信息;并利用ESP8266串口轉(zhuǎn)WiFi模塊、無線路由器與服務(wù)器組建WiFi網(wǎng)絡(luò)[4]，將收集到的包裹信息上傳至服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行綜合管理。服務(wù)器（Server）利用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)完成，并在PC機(jī)上運(yùn)行。單片機(jī)及ESP8266串口轉(zhuǎn)WiFi模塊作為客戶端（Client），與服務(wù)器建立TCP連接，組成WiFi無線通信網(wǎng)絡(luò)。

2 信息采集客戶端設(shè)計(jì)

以單片機(jī)為核心，客戶端實(shí)現(xiàn)包裹信息采集，單片機(jī)通過RS 232串行通信口讀取電子秤，從而獲取包裹的質(zhì)量信息。同時(shí)，客戶端集成基于RF522的RFID模塊[5]，用于讀取包裹中的電子標(biāo)簽，獲取包裹的郵寄地址等信息。串口轉(zhuǎn)WiFi模塊采用ESP8266實(shí)現(xiàn)[6]，與單片機(jī)之間利用UART通信，由單片機(jī)配置和管理，并將客戶端接入到WiFi網(wǎng)絡(luò)，從而與服務(wù)器通信。單片機(jī)利用國產(chǎn)增強(qiáng)型8051單片機(jī)STC15W4K32S4[7]，成本低廉，性能強(qiáng)大，供貨量充足，利于客戶端的大范圍部署。

3 服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)

服務(wù)器利用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)完成[8]，并在PC機(jī)上運(yùn)行，其軟件界面如圖2所示。服務(wù)器軟件設(shè)置為TCP模式，可以與多個(gè)客戶端建立TCP連接，從而收集多路信息。同時(shí)，將收集到的信息顯示在界面上，直觀易懂，方便使用。并在后臺(tái)對(duì)包裹信息進(jìn)行分類管理和記錄，以便用戶查閱和數(shù)據(jù)分析。

4 通信協(xié)議設(shè)計(jì)

系統(tǒng)基于WiFi構(gòu)建無線通信網(wǎng)絡(luò)，因此，通信協(xié)議的主體部分仍然是以太網(wǎng)協(xié)議，即TCP/IP協(xié)議。為了保證傳輸?shù)目煽啃?，客戶端與服務(wù)器之間采用面向鏈接的TCP方式[9]。此外，由于系統(tǒng)中存在諸多信息采集客戶端，為了便于服務(wù)器識(shí)別不同客戶端并獲取關(guān)于包裹的信息，在應(yīng)用層對(duì)報(bào)文格式進(jìn)行了設(shè)計(jì)[10]。報(bào)文格式包括數(shù)據(jù)幀頭、客戶端ID、包裹ID、包裹質(zhì)量、地址、校驗(yàn)和等信息，如表1所示。在服務(wù)器中，對(duì)收到的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行解析，即可對(duì)包裹信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和管理。

5 結(jié) 語

本文設(shè)計(jì)一套智能包裹信息管理系統(tǒng)，完成信息采集客戶端的設(shè)計(jì)和服務(wù)器端設(shè)計(jì)，并建立WiFi網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明，該系統(tǒng)可顯著提高物流行業(yè)的工作效率，降低運(yùn)營(yíng)

成本。

參 考 文 獻(xiàn)

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