基于STM32的快递自动处理系统

基于STM32的快递设备设计

1. 引言

根据前瞻产业研究院发布的《快递行业市场前瞻战略规划与投资分析报告》最新统计显示，随着电子商务的发展。2018年上半年，全国快递服务企业业务总量达220.8亿件，同比增长27.5%。12%的投递量。芜湖县，根据邮政部门2017年的数据，该市快递业务量较往年取得突破性进展。芜湖县快递行业发展尤为强劲，指标显示，2017年芜湖县快递业务量为1346万件，同比增长28.16%，位居四县之首。快递业务量的快速增长凸显了芜湖县的发展态势。安徽信息工程学院作为安徽省芜湖县唯一一所本科层次的高等院校，校内师生人数超过9000人，据初步统计，寄往安徽信息工程学院的包裹数量可观。

2. 校园快递点的现状与问题

2.1 校园快递的现状

安徽信息工程学院目前仅有一个快递服务点，由一名快递人员单独负责处理。快递处理人员通常在上课时间集中收取并为快递包裹编号，放学后发送取件通知短消息。由于工作量巨大，这些简单的任务将消耗快递处理人员的大部分时间。在一些特殊节日，如淘宝“双十一”和“双十二”，快递包裹会大量涌入快递服务中心。由于存储货架有限，快递处理人员最终会在站点入口的某个角落堆积大量物品，或形成校园室外快递摊位。并且由于快递数量过多，快递处理人员的处理效率大大降低。已经出现签收快递被延误，而学生尚未收到取件通知的情况。

2.2 校园快递过程中的问题

2.2.1 快递存放

由于学校客观因素的限制，安徽信息工程学院的快递服务点数量有限，即使经过一次扩建后仍略显不足。日均快递数量接近1400件，加上大学生取件不及时，容易导致快递积压，进而引发货物损坏。此外，快递人员的手动处理效率有限，随着处理时间的增加，快递处理效率会下降，这使得快递积压问题更加严重。

2.2.2 丢件与错件

由于安徽信息工程学院快递人员有限，且仅采用人工分拣和编号，在高强度工作环境下，快递人员不可避免地会出现失误，导致学生误领和丢失包裹的概率极高，这不仅给学生带来麻烦和经济损失，也给快递点带来困扰。根据随机调查结果，12.4%的学生遇到过快递丢失的情况，8.5%的学生遇到过快递损坏的情况。

2.2.3 信息易泄露

在信息时代，人们常常忽视个人信息泄露问题。以安徽信息工程学院为例，学生经常收到垃圾短信，这些短信影响了他们的生活，甚至在短信内容的引导下访问一些非法钓鱼网站。尤其是在快递方面，个人信息泄露率非常高。当网上购物的快递到达快递点时，由于人手不足，快递人员通常会自行发送短信通知学生前往指定快递点领取快递。此时，买家姓名、手机号码、家庭住址等私人信息容易被不法分子获取，从而导致不法分子利用买家泄露的信息进行诈骗的现象。此外，学生在收到快递后通常直接丢弃快递包装，未注意撕毁快递单，这也导致了个人信息的泄露。

3. 方案设计思路

3.1 总体设计

为了实现自动读取信息、编码和贴标以及自动发送短信的功能，快递自动处理机的系统由四个区域组成，即光电测距区、快递单扫描区、编号贴标区和GSM短信通知区。光电测距区获取的信息用作确定扫描仪和贴标机位置的标准。

3.2 机械结构设计

在 b 处布置有传送带，箱体底部与箱体的底部相连。传送带与可控制其启停的控制部件相连接。传送带两端设有导轨，支架上设有可移动矫正门，传送带顶部安装有感光元件和扫描仪。涂胶组件、打印机和贴标机分别与箱体连接。箱体包括入口侧和出口侧，感光元件、仪器、打印机和贴标机从入口侧一端依次排列至出口侧。快递自动处理机还包括设置在箱体出口侧的储物架。传送带、感光元件、涂胶组件、打印机和扫描仪分别与控制部件连接，扫描仪还与通信组件连接。

3.3 工艺设计

当快递包裹从入口进入时，首先由感光元件进行识别，然后传送带两侧的矫正门阻挡快递包裹。扫描仪识别快递单上的原始信息，并将信息反馈给控制单元的存储模块和通信模块。接着打印机打印出带有编号的二维条码，由涂胶部件进行粘贴，并通过贴标机压紧。可伸缩部件将其附着在快递单上，覆盖原始快递单，然后从存储模块调取收件人联系方式和编号信息。最后通过通信模块自动将投递信息发送至收件人的手机。

3.4 硬件设计

该解决方案中描述的快递自动化处理器主要由STM32控制，集成了传送带模块、扫描模块、贴标机模块、工装模块和无线通信模块。控制系统框图如图3所示。

4. 可行性分析

4.1 市场分析

相较于当前的人工配送模式，该设备不仅在应用领域取得了巨大突破，大幅提高了工作效率，降低了快递人员的劳动强度，而且将快递点的配送模式由手动转变为自动化。大学生常常遇到误投递和无法取件的问题，而该设备巧妙地解决了这一问题。这些优势将使该设备在快递自动处理领域得到广泛推广，也必将赢得大多数快递公司的青睐，具有广阔的市场前景。

4.2 科技进步性分析

1. 在包放入后，它被感光部件识别，便于控制部件调整贴标机的高度并提高贴标的准确性。
2. 校正门阻挡包裹，使包裹与传送带相对平行，减少标签错位。
3. 在当今信息时代，个人信息的保护尤为重要。该设备读取快递单信息后打印二维条码覆盖原始信息，以防止信息泄露，使不法分子失去可乘之机。
4. 自动发送取件信息大大减轻了快递处理人员的工作量。智能操作还避免了发送信息的错误，并进一步避免了取件包裹的错误。
5. 快递在传送带上线性排列，逐一识别粘贴的编号，避免了丢包和错误的情况。
6. 该设备有高可用性，且只能与快递存件柜配合使用，进一步提高了快递末端服务的智能化。

5. 结论

该设备本文设计旨在解决高等院校快递服务中心在包裹处理问题上存在的效率低、错误率高和人工处理劳动强度大的问题。与过去完全依赖人力的快递处理方式相比，该设备首次在使用领域实现了突破，避免了快递高峰期快递包裹的堆积现象，降低了快递处理人员的劳动强度，填补了快递流程中快递末端自动化领域的空白。随着快递行业的快速发展和大学生购买力的不断提升，用于末端站点的快递自动化处理设备作为物流系统实现自动化和智能化的重要组成部分，将逐步发挥更大的作用，并具有更高的应用前景。