张 丹

（江苏食品药品职业技术学院，江苏 淮安 223003）

基于4G物联网的智能型配送箱的设计

张 丹

（江苏食品药品职业技术学院，江苏 淮安 223003）

随着物流、快递、外卖O2O模式的迅猛发展，消费者越来越关注物品配送的情况。文章主要研究设计基于4G物联网的智能型配送箱，为客户提供实时可视化服务。

4G；物联网；配送箱

随着仓储物流的快速发展和电子商务的迅猛崛起，世界各大物流公司都开始采用GPS卫星定位、RFID射频识别等技术跟踪物流动态。物流运输从卸装、包装、保管一直到输送都必须有实时可视化的监控，才能维持原来的价值，让用户吃得放心、用得舒心。大到冷链物流，通过技术完整记录物资所处环境的温度，对于其品质保证有着积极的作用。小到目前火爆的美食外卖，如果能让客户时刻看到所点的美食安全地待在配送箱里是再好不过了。然而就目前来看，国内外的物联网物流配送系统仍大多停留在初级阶段，现有的物流配送箱通过RFID按节点阶段性传输数据，其数据实时性差、信息采集效率低，无论是DHL还是国内物流公司都无法实现物流全程可视化监控。近年来随着物联网技术快速发展，特别是我国4G网络开始快速普及，物联网和4G网络二者相结合为客户实现低成本的可视化物流状态查询提供了技术基础与实现可能。本文设计的基于4G物联网的智能型配送箱，将物联网技术运用到物流配送最后一个环节，通过4G高速网络实现用户对物流信息的全程可视化监控。真正实现了数据的线性实时采集，实现全程物流动态的监控和调度，使得物品能安全、高效的送到客户手中。

1 4G网络和物联网技术

4G即第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式。4G能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等，满足用户对于无线服务的要求。目前，中国主要城市4G网络已基本实现全覆盖。配合高清摄像头的使用，通过4G网络完全可以实现物流管理、客户实时可视化监控物品状态。

物联网技术是将信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与物联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是对互联网的扩展和延伸，互联网只能实现计算机之间的互联，而物联网通过智能传感器、云计算等技术，赋予物品以智能化。

2 设计主要内容

2.1 智能配送箱设计

智能配送箱由4G通信模块、传感器、供电模块和一个有发泡保温隔层的PT材质箱子组成。4G网络是智能配送箱的核心，通过高速的4G网络，使物流公司和用户实时定位配送箱位置及其温度等参数，接收方亦可预计大概的接收时间和位置，通过配送箱内置的摄像头查看物品实时状态。智能配送箱要实现实时温度、湿度数据采集，依靠的是温度、湿度传感器。将温度、湿度传感器与4G网络模块连接，直接将数据通过4G网络模块实时发送至网络中的服务器。全程实时动态查询，在用户查询时看到的将是一条线性数据，而不是几个点的数据。

2.1.1 4G网络模块

4G工作频率：1 880～1 900 MHz，2 320～2 370 MHz，2 575～2 635 MHz；无线数据速率：100 M bps；信号接收灵敏度：不小于-90 dBm；工作温度：－40℃～40℃；内置天线：全向。

2.1.2 传感器

温度测量范围：-20℃ ～ +70℃；温度测量精度：±0.5℃；湿度测量范围：1%～99%（非凝结）；湿度测量精度：±3%RH（典型值）；采集速率：实时。

2.1.3 配送箱本体

配送箱尺寸可根据不同需求确定。采用中空保温PT材质，抗摔，抗菌，可反复使用。工作原理如图1所示。

2.2 实时定位查询系统设计

实时定位查询系统是一个庞大的动态数据库系统，为便于快捷地存储和读取数据，需要构建一个统一的企业资源平台架构，实现信息实时更新和共享。系统将选用SQL Server 2008建立数据库，采用 B/S 体系结构来开发该信息平台。Web服务器独立运行，系统内部各个部门和外部的客户端均可通过 Internet 访问该系统。系统还能对数据库按照需要进行备份和还原，提高系统的健壮性和安全性。通过智能配送箱4G网络传输的数据，系统自动在电子地图中定位并实时展示给所有用户。

系统架构如图2所示，分为数据层、逻辑层、应用层。数据层由RFID数据和4G网络数据构成；逻辑层包括物品的托运、运输、仓储、转运、接收等五大子系统；应用层则是为托运方、物流公司、接收方提供信息查询服务。

3 结语

本设计对以生鲜物流、同城快递、美食外卖等产业有着重要意义。消费者可以实时通过客户端查询产品的物流信息、产品的状态，从而帮助消费者更放心地选择产品，有利于保护消费者权益，有助于消除消费者的疑虑；有助于企业提高产品、服务的品牌美誉度，提升市场信心，扩大业务范围，提升管理水平与品质管控能力；有助于物流公司快速处理突发事件，减少损失，避免客户纠纷；有利于物流安全的监管，可以最大限度地减少物流过程中的损害，从而减少社会不安定因素。

图1 智能型配送箱工作原理

图2 智能型配送箱运转系统架构

[1]冯佳.基于物联网的城市生鲜农产品冷链物流模型的构建[J].物联网技术，2017（1）：71-74.

[2]刘甍璐.4G网络物联网应用若干关键问题的研究[J]. 科技风，2015（13）：203.

[3]孙晶晶.物联网下第三方物流互联平台构建[J].商业经济研究，2017（3）：134-136.

[4]蒋凡.基于外卖物流配送大数据的调度系统[J].大数据，2017（1）：104-110.

Design of intelligent distribution box based on 4G and Ιnternet of things

Zhang Dan
（Jiangsu Food & Pharmaceutical Science College, Huaian 223003, China）

With the rapid development of logistics, express and takeaway O2O model, consumers are increasingly concerned about the distribution of goods. This paper mainly studies the design of intelligent distribution box based on 4G which can provide real-time visualization services.

4G; Ιnternet of things; distribution box

张丹（1982— ），男，江苏淮安，硕士，讲师；研究方向：下一代网络技术。