基于RFID的智能快递箱

徐俊愉,张　鹏,周恒飞（中国矿业大学机电工程学院,江苏　徐州　221116）



基于RFID的智能快递箱

徐俊愉,张鹏,周恒飞
（中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116）

摘 要:本文针对目前快递条形码的扫描方法的可复制性和易损坏等缺陷，设计出了一种基于RFID的智能快递箱，智能快递箱和RFID电子标签共同使用，利用 RFID的电子标签的唯一性和加密性，有效提高快递的投递，本文详细阐述 RFID 智能快递投递箱的架构及原理。

关键词：RFID；标签；MSP430；TRF7960；智能快递投递箱

1　引言

随着网购的人越来越多，快递在生活中越来越重要，快件的配送也越来越成为比较重要的问题，本文提出了文提出一种利用当前非接触式且加密程度高的射频 RFID 作为快递的标签，能够将物品（快件）进行识别，暂存，监控和管理的智能快递投递箱。

2　无线射频识别技术

无线射频识别技术(RFID)是一种利用无线射频信号及其空间耦合的传输特性，通过非接触对附有标签的物体的进行辨别的自动识别技术技术，其优势在于能够可实现高速运动下对特定物品的识别，且能够实现同时对多个附有标签的物体的识别的目的。已经广泛应用到生产制造、物流管理和公共安全等各个领域。

RFID 技术的应用优势：（1）不需要光源，甚至可以透过外部材料读取快递数据；（2）整个识别过程自动完成，没有人为参与；（3）识别效率高，读取距离更远；（4）适应性强，不会因为条形码撕裂或污损，无法扫描。

3　硬件架构

如图 1 所示，基本的 RFID 的智能快递箱硬件由MSP430单片机、TC35模块、TRF7960模块、控制锁、扫描仪组成。

3.1MSP430单片机

本文设计的智能快递箱采用美国德州仪器公司推出的MSP43O系列超低功16位混合信号处理器作为核心控制元件，能够实现数据的快速采集和显示功能。

系统具有如下特点：（1）功耗低。元器件耗能低，在全速工作的时候，其总功率也不到1W；（2）速度高。MSP430单片机内部集成DMA控制器，因此，其运行速度快，可以显著提高系统的速度。

3.2TC35模块

本文设计的智能快递箱采用的由西门子开发的TC35模块，集成了标准的RS232接口以及SIM卡的模块，能够在PC机上用AT命令通过串口对它进行设置。 MSP430单片机和TC35模块之间采用RS232串行通讯接口。

3.3TRF7960模块

本文设计的智能快递箱TRF7960是美国德州仪器公司推出的高频(13.56MHz)多标准射频识别(RFID)阅读器， TRF7960与MSP430单片机之间通信可以使用8位并行或者串行(SPI)的灵活的通信方式。该芯片还具有宽泛的操作电压(2.7～5.5 V)。TRF7960采用超小32-pin QFN的高级封装设计，因此，本设计TRF7960非常适用于安全访问控制，能有效对快件上的个人信息进行保密，降低快件运输过程中个人信息泄露的几率。

3.4控制锁

本文设计的智能快递箱采用的 是电磁式控制锁。采用的是一种电磁式锁执行机构，内设2个线圈，分别用来开启和锁闭门锁，当给锁门线圈通正向电流时，衔铁带动杆移动，门能够被锁住；当给开门线圈通反向电流时，衔铁带动连杆整体移动，门能够被打开。

3.5扫描仪

本文设计的智能快递箱采用的扫描仪，能够对校园卡进行读取，过RS232串口实现同MSP430单片机的连接，具有更简单、稳定和低成本的特点。

4　系统软件的设计

软件部分以智能快递箱为主体，其功能为快递员将包裹放在智能快递箱后，自动扫描读取信息，由单片机MSP430控制TC35模块自动发短信给收件人，收件人持校园卡，在楼下刷卡，读卡器部分，收到货后，TC35模块发送短信到终端，告知快递员已取货。

5　结束语

本文采用美国德州仪器公司推出的MSP43O单片机和TRF7960多协议读卡芯片以及由西门子开发的TC35模块，能够将物品（快件）进行识别，暂存，监控和管理的智能快递投递箱。快递员将快件送达指定地点后，只需将其存入智能快递投递箱利用控制锁锁上即可，然后利用MSP43O单片机控制TC35模块系统给用户发送一条短信，包括取件地址和验证码，用户在方便的时间到达该终端前输入验证码或者刷校园卡，即可打开智能控制箱的控制锁，取出快件。经实际使用证明,本设计智能快递箱，成本较低，操作灵活、方便,产品具有很强的的市场竞争力,投入使用将会产生较好的经济效益。

参考文献：

[1]成业.“快递闹革命!”——绿色可循环智能快递箱[J].科技致富向导,2014(17):198+261.

[2]雷浩然,薛凌云,徐莹,董腾飞.基于SD卡技术的智能快递存储功能设计与实现[J].自动化与仪器仪表,2014(11):124-125+128.

项目：中国矿业大学创新创业基金立项大学生创新项目,项目编号：201510

作者简介：徐俊愉（1994-），男，江苏苏州人，本科，研究方向：机械自动化，

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.136