基于无人机的投递系统的设计

单君正

摘要：随着移动互联网、智能识别，特别是无人机技术飞速发展，通过无人机进行速递业务将是未来速递行业技术与业务创新的必然趋势。该文从未来无人机应用的市场前景出发，结合无人机技术的原理，完整描绘了速递企业构建无人机投递系统的技术和业务架构。为实现通过无人机投递系统促进业务发展，提高业务形象设计了一套解决方案。

关键词：无人机；投递；智能识别；移动互联

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）28-0087-02

1 背景

1.1 国内外无人机快递发展现状

目前国内外各快递公司纷纷实验无人机技术以期节约人工成本、提高配送效率。瑞士邮政在2015年7月开始了无人机投递包裹测试，德国快递公司DHL在2014年9月份在欧洲利用无人机进行送货。国内的快递企业顺丰速运于2013年9月在广东省东莞市进行了无人机测试，2015年3月，顺丰正式开始了无人机送货，无人机快递无疑将成为未来企业首选的一种配送方式，无人机投递将是未来速递物流领域展开竞争的首选选项。

1.2 无人机投递的可行性

2010年，国家颁发了《关于深化我国低空空域管理改革的意见》，这是指导低空空域管理改革的纲领性文件。国家低空开放后无人机运输将获得政策支持。

现在的无人机技术已经有一套成熟的技术可以实现地理定位和货物的机械化装运，并按照条形码推送。目前国内无人机生产厂商正纷纷兴起，全国不少高校和科研单位也有自己的无人机项目。

国内速递物流企业经过多年的信息化建设，为实现无人机自动投递打下了坚实的基础。

2 无人机投递的原理

2.1 无人机自动投递系统的定义

无人机自动投递系统指的是快递公司使用无人机来自动运送小型包裹、邮件以及其他可投递物品的系统。发展阶段从有人参与的无人机投递到实现自主的飞行航线规划，自动的货物装卸，达到节约人力成本的目的。

2.2 无人机自动投递系统的组成

无人机投递系统一般由4部分组成：全天候飞行系统、远程调度系统、配送和控制中心和第三方管理平台四个部分组成。

全天候飞行系统即无人机系统，就是无人机及与其配套的通信站、起飞（发射）回收装置以及无人机的运输、储存和检测装置等的统称。

远程调度系统，也可以叫投递业务系统，主要实现整个业务支持，包括投递请求、邮件跟踪、投递通知、结算、客户服务到分析统计和业务管理全流程的投递信息化处理系统。

配送和控制中心负责整个无人机自动投递系统的运行、控制、维护等，在控制中心保存所有业务数据，并负责对整个系统的监控，及时处理各种软硬件故障，同时也作为邮件配送的枢纽和中转中心。

第三方管理平台是指为了保证无人机顺利开展自动投递业务所必需的第三方数据支持。例如飞行区域的气象数据、地图和定位服务，充电服务等。

2.3 无人机投递业务流程

在互联网时代大背景借助无人机平台，可以由无人机搭建客户到网点、网点到网点的纽带，甚至在足够成熟的条件下完成客户到客户的全自动投递服务。

当无人机收发站点接到飞行任务后，快递员将快件放置在无人机机舱中，然后将无人机放在起飞位置，通过扫描枪扫描确认航班信息，无人机校对无误后自动起飞。与此同时，调度中心会自动通知接收站操作员做好航班降落准备。无人机在接收点降落后，派件员将快件从机舱内取出，用扫描枪扫描确认航班到达，无人机会自动返航。

3 无人机投递系统设计

3.1 无人机投递系统架构设计

如图1所示，未来无人机快递业务可以分两种方式：一种是针对点对点业务的，客户需要一个具有标识自己身份和位置的智能个人标识，可以发出射频信号与无人机实现自动配对，用作飞行器识别目的地，达到精准定位和投递。

另一种业务模式是在目前已有的智能收发站的基础上，无人机将定时根据不同目的地将邮件运送到目标智能收发站，到达后发送信息到收件客户的移动智能终端，由客户自行前往智能快收发站取件。

3.2 无人机投递系统软件结构设计

无人机自动投递系统是一个多个子系统协同工作的多系统结构，软件逻辑设计如图2所示，主要是解决如何保证多个子系统合理的统一的在一个完整的软件体系中顺利运行。

无人机投递系统的软件从层次结构上划分为以下四层：

1）数据层：数据层主要包括客户数据、投递业务相关数据、无人机的飞行数据等数据，所有数据具有统一安全的存储中心，同时具有高级别的备份措施。

2）功能层：功能层包括了通过模块化功能实现无人机自动投递的各个子系统以及与第三方的数据接口。

3）控制层：在控制层实现了整个系统的“收”，由于系统涉及较多功能，必须有一个统一的控制和分配中心，保证系统稳定安全的运行。

4）应用层：面向客户的应用平台，客户可以通过个人移动智能终端，PC端，智能快递箱等途径获得无人机投递相关服务。

四层的架构使得平台软件构成更灵活、应用的可维护性更高、平台的安全管理更严密，有利于变更和维护应用技术规范，为模块化提供基础。

4 结束语

无人机自动投递系统可以应用在偏远地区，改变艰苦而危险的工作环境，提高配送效率，减少人力、运力成本；可以应用在改变、救灾物资速递、邮政快递保障人民生活；提升速递企业服务形象和品质，通过把握科技前沿促进业务发展。

无人机投递技术必将在不久的将来彻底改变现在物流模式，无人机投递系统，是充分发挥速递企业优势、不断拓展新的业务、持续保持竞争优势的重要手段。

参考文献：

[1] Pierre Jean Bristeau， Fran?ois Callou.The Navigation and Control technology inside the AR.Drone micro UAV[C].2011.

[2] 智研咨询集团.2013年无人机行业分析报告[R].2013.

[4] 周路菡.无人机物流时代渐行渐近[J].新经济导刊，2014（4）.