马志康

（河北工业大学机械电子工程系，天津 300058）

0 概述

从2014 年国家发展和改革委员会等八部门联合出台的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，到近日自然资源部办公厅关于印发《智慧城市时空大数据平台建设技术大纲（2019 版）》，“智能城市”的概念越来越多的被人们所提及。据调查，2015 年底我国已有7.4916 亿城镇人口，同时预测2030 年我国将有65%的城镇化率，城市将新增1 000 万多外来人口[1]。而智能交易柜将是智能城市必不可少的元素。其易于管理、安全可靠、成本低廉等优势愈发突出[2]。同时，当前日常生活中的一些商品难以做到再利用，交易系统不够完善。很多平台存在欺诈行为，没有达到大众的期望值，大众无法安心。平台中还存在其他不足，例如买家与卖家的沟通存在问题，售后服务存在问题等。根据这一情况，笔者希望开创一种区域交易的新模式，建立一个高效、便捷、安全的物品交易柜平台。消除之前同类产品带来的弊端，更符合大众的心理，提高大众的满意度。

1 需求分析

如今经济迅速发展，人们的生活质量不断提高，根据统计，2018 年全年中，全国居民人均消费支出接近2 万元，比2017 年名义增长8.4%，增速较于2017 年加快1.3%。扣除价格因素后，实际增长更是达到了6.2%，比2017 年加快0.8%。作为经济增长的主动力，全国居民消费的作用也得到进一步巩固，最终消费支出对国内生产总值增长的贡献提高至76.2%，比2017 年提高了18.6%，相较于资本形成总额度高出43.8%。与此同时，居民消费升级提质，全国居民恩格尔系数为28.4%，比上年下降0.9%。人们口袋中的钱越来越多，“冲动消费”现象也愈发常见，手中的闲置物品不断增加。但是仍存在缺少一个正规、可靠的闲置二手物品交易渠道进行交易的问题。虽然房屋、车辆等产品的交易平台较为完备，拥有该类货源的卖家通常需要寻找平台进行出售。但是常见的生活用品相比之下出售流程更繁琐，且该类生活用品没有房、车的巨大价值，出售无法带来更大的收入，于是群众缺乏出售欲望，越来越多的物品将一直闲置下去，最终变为生活垃圾，造成大量浪费。

该产品的目标市场正是闲置物品交易市场（跳蚤市场），适应市场，呼应国家号召且有较大社会价值。其主要功能为二手物品交易。通过调查某平台线上二手交易平台我们得到2014～2018 年该平台总交易额，如图1 所示。仅4 年时间该平台二手交易额即增长10 倍。随后在对大学生的调查中笔者发现，越来越多的学生开始认同绿色生活方式，并有意识地将自己的闲置物品进行出售，如图2 所示。但是闲置物品交易市场距离成熟阶段还有很长的一段距离。可见该类产品的需求之大，市场前景十分可观。

图1 二手平台交易额

图2 闲置物品的处理情况

同时随着生活水平的提高与科技的发展，尤其是5G 时代的到来，物联网技术应用呈现爆发式增长。人们对该类“线上付款，线下交易”的认可程度普遍较高[3]。然而我国现有物联网二手交易平台并不成熟，且线下与线上相分离。在线下，自动售货尚处初期阶段，缺乏途径寻找合适的商品进行选购[4]。在线上，闲置物品交易过程中存在一系列欺诈行为。再加上繁琐的快递寄送流程，卖家买家叫苦不迭[5]。因而迫切需求两者结合，开发更安全，更直观的物联网二手交易平台。

2 整体布局设计

该平台的系统包括线上客户端App、网页等软件平台以及线下交易柜2 个部分组成。

由于交易柜的设计须考虑闲置物品大小的不确定性与买家查看商品时的视野范围等问题，因此，交易柜最终设计为可拆分侧壁隔板的结构，用展示仓空间大小可调的形式来满足不同大小物品的存放问题。每一个独立仓体对应一个专用的二维码，每一个二维码对应一个商品，避免交易出错。柜体四周使用钢化玻璃的设计，商品清晰可见，方便买家挑选。通过实际查看商品情况进行选购，大大降低了二手交易时发生诈骗行为的概率。除了线下查看之外，买家还可以通过线上进行预览，确定所需商品的地点后，到相应的交易柜进行二次确认，检查无误后通过终端设备，如手机、电脑等，付款取件完成交易。记录二手物品交易信息并进行大数据分析，也可得出闲置物品的种类和频率等数据，在当今互联网时代将产生巨大的价值。同时该系统在闲置时也可用于失物招领，物品暂存等，使用频率进一步提高，减少空间浪费。整体功能如图3 所示。

图3 整体功能示意图

3 交易柜柜体设计及使用

3.1 交易柜仓体设计

该装置包括底座和透明罩体，如图4 所示，透明罩体设置在底座上，并与底座构成一容置空间。支撑杆竖直设置在底座的中心，贯穿底座，透明罩体和支撑杆固定。为了使空间大小可调，设置若干可拆隔板，其设置在透明罩体和支撑杆之间，将容置空间分隔成若干透明柜体。为了拓展用户视野范围，降低成本，提高稳定性，装置设计为固定外部，旋转内部的方式，在底座上设置驱动电机，通过驱动电机带动底座进行旋转，使得透明柜体中的物品无论所处任何位置，均可以通过旋转转到仓门位置并交由用户进行取放。由于柜体为透明柜体，用户可以无遮挡地看到柜体中展示的物品，透过柜体与隔板，用户可在接近300°的范围对物品的细节进行观察，快捷高效。

图4 交易柜全貌

柜体仓门并不是设计在柜体的一周，而是在固定相连的3 个隔断空间的外部开设3 个相互独立的仓门，中间无多余框体。因此用户可根据物品实际大小，选择占用1～3 个仓体位置进行存放。系统按需求开启所需的仓门，同时解锁挡板，放置完毕通过3 个独立的电动锁锁死仓门，保证物品安全。

3.2 隔板自锁装置

由于隔板随底板一同旋转，因此不易进行固定形式的锁死。同时该装置考率到安全、美观、方便、降低成本等因素，最终设计为电机旋转锁芯与隔板内槽配合锁死的结构。在隔板旋转的过程中，锁不会干涉隔板的正常运动，但向外抽取时无法被外力打开。在需要解锁时，只须将锁芯开口部分与隔板凹槽转动到同一位置即可。使用该方法，用户可以同时打开连续的多个隔板而不增加额外动作。由于无须在每一个隔板上加装独立锁芯，成本大大降低。

3.3 结构设计及使用方法

整个挡板均为透明亚克力材质，进一步增加用户视野范围，尽量做到全方位观察物品，减少交易中不必要的争端，降低卖家买家双方风险。

下面给出该系统的具体用法。如图5 所示，该系统的软件部分包括客户端程序。硬件部分圆盘式的储物柜包括箱体外壳及支撑1、可拆卸侧壁锁死机构2、可旋转底板3、仓门4、可拆卸侧壁101、舵机102、挡板锁103、轴承201、步进电机202、可旋转上底板203 固定的下地板204、仓门锁205。其特征在于圆形储物柜以箱体外壳及支撑固定，可拆卸侧壁插于仓体之间，固定于旋转仓体之上，通过客户端传来的二维码在显示屏上显示，通过二维码的反馈信息使单片机启动开关程序打开柜子。用户在客户端可以查询柜体中已放置的商品，也可以在线下柜体处查看商品，当用户核查完毕后，就可以在软件平台上付款，并由服务器发给用户一个二维码，该二维码可以被柜体摄像头识别，并根据需求打开实体柜门，用户即可取出商品，完成一次交易过程。

图5 交易柜结构图

4 结语

移动互联网的发展也推进了闲置物品交易市场扩张，二手交易行业发展迅速但并未完善，用户对二手交易的接受度逐年提升，经济水平、移动互联网和消费理念驱动发展。在如此利好的大环境下，本应活跃的二手交易市场却因种种原因不能实现线上与线下相结合，难以融入这样一个时代。分析问题有3 种。1）当下的二手交易平台交易品类杂、涉及区域广，实现难度较大。2）相关成本太高，相较之下收益低。3） 网上交易平台安全性较差。该系统恰恰解决了以上痛点问题。

作为高效、便捷、安全、实用的闲置物品销售平台，该系统在多维度上打破了传统单一的线上交易模式，同一区域内线下交易更便捷，用户可以更放心地将自己的闲置物品转手出去，而不是将物品堆砌，最终成为生活垃圾，造成浪费。这是因为结合了线上软件平台与线下实体交易柜，用户不仅可以通过图片、视频和文字的方式对商品进行描述，还能通过实际观察的方式获取商品的每一个细节。必要时可以就交易商品的细节问题与卖家进行进一步沟通。云存储备份也可以应对后期出现的问题。用户可以更方便地查看商品的真实情况，能有效避免交易诈骗行为，提高交易成功率。让用户交易更加安全便利，买家购物更放心，卖家售货更省心，避免频繁退换货。同时该交易柜也可以用于失物招领、临时共享收纳、物品暂存等特殊需求。同时通过记录二手物品交易信息，进行大数据分析，得出二手商品交易的种类和频率，形成更具价值的数据信息，完善产品和系统。此外，该系统还能作为慈善活动的载体，免费为捐赠物品提供收集的平台，与慈善组织联合，体现出更多的社会价值与人文关怀。促进节能环保工作进行的同时填补了二手交易市场上区域交易新模式的一大空白。