基于移动物联网应用的互联蜂巢柜

陈凤，孙晓叶，高伊航

（防灾科技学院 信息工程学院，河北 廊坊 065201）

0 引 言

为了全面落实习近平总书记给中国“互联网+”大学生创新创业大赛“青年红色筑梦之旅”大学生的重要回信精神，深入推进大众创业万众创新，激发创新创业热情，我们团队根据我国以及整个社会目前面临的现状，在原有的物品上进行创新来满足人们的需求，让旧物焕发生机，顺应时代，满足环保节约的理念。

在未来，城市将面临向智能城市的转型，以便更有效地管理城市资源、公共安全等。智能城市概念包括经济、生活等多个维度。智能城市的发展离不开物联网，物联网已成为全球新一轮科技革命与产业变革的重要驱动力，这也使得我们日常的生活中出现了越来越多的智能产品，它们应用于我们生活中的各大场景。但有些产品仍然存在很多的不足之处，并且物联网技术还没有十分成熟，无法满足用户的需求。

目前市面上的储物柜的种类有很多，有条码感应型、指纹感应型、人脸识别型和ICID卡感应型等种类。储物柜的种类虽然多，但是随着社会的发展，有些种类的储物柜已经销声匿迹。在各大商超中，应用最广泛的便是条码感应型的储物柜，本文便是针对条码感应型的储物柜进行研究，并对其进行优化。

要想做出优化后的智能储物柜，了解条码型储物柜的工作原理及在条码型储物柜的优缺点就显得十分重要。我们团队通过在网络上查询条形码储物柜的相关资料，并去各大商超进行实地考察，来研究条码感应型储物柜，从而掌握条码型储物柜的利与弊，争取在设计互联蜂巢柜的时候能做到将条码感应型的储物柜的优点保留下来，去掉弊端，并融入新的功能来满足用户的需求以及适应目前的社会。

1 条码型储物柜

储物柜有着长期的发展史，无论是早期人工存储还是独立存储，这两种存储方式都是简单的初级存储方式，这样的存储方式不仅耗费大量人力还耗费物力，并且存储过程中，管理人员在帮顾客存储物品时可能存在差错，寄存物品经常由于人为原因丢失或混乱。初级的存储方式还存在着一个占用多个的现象，不能惠及大众，满足不了用户存储物品的需求，效率低下。在这样的情况下，条码型储物柜便诞生了。

通过实地走访，我们团队发现目前大型商场几乎都在使用条码型储物柜，采用传统方式的条形码存取件方式。这样的存取方式有利有弊，我们应该学会利用条码型储物柜的优点，将条码型储物柜的弊端进行优化，使得储物柜能够更加贴近我们现在的生活需求。

1.1 条码型储物柜的优点

条码型储物柜采用的是自动化寄存，相比于人工寄存来说，条码型储物柜不需要专门的工作人员去时刻管理物品的寄存，节省了寄存者的时间和管理者的精力，使得寄存过程不再复杂。这样就避免了在存储过程中用户寄存的物品由于人为原因丢失或混乱的问题，提高了用户存储物品的效率。

相比于自主寄存方式来说，条码型储物柜不需要寄存者必须携带硬币或者锁具，用户只需要依靠在条码型储物柜的机器上获取的条形码进行存取，顾客通过获取条形码能获得空间较大的一个储物柜，这样的寄存方式能够惠及大众，基本能够满足人们能够在一个储物柜里存放好自己的所有物品的需求，解决了一个占用多个的现象。

总的来说，条码型储物柜的存取相比于人工寄存和自主寄存的存取更加的简单便捷，用户获取到条形码后就能基本完成所有物品的存放。用户想取出物品也只需要扫描条形码即可打开柜门，并且每张条形码都只能使用一次，一定程度上保障了顾客的物品的安全性。

1.2 条码型储物柜的缺点

虽然条码型储物柜在人工寄存和自主寄存这两种寄存方式上进行了改进，但仍然存在着一部分缺点，不能够让用户满意。

由于印出条形码的纸很小，用户保管条形码不妥善时，便会遗失条形码，导致无法取出自己的物品，只能联系工作人员来处理。同时，纸张上印的条形码因为各种人为原因也很容易损坏，由此便会出现用户扫描条形码时容易扫描不成功的现象，如果用户将条形码扫描了三次都没有打开对应的柜门，这个柜门将会被锁死，并且条形码也失效，顾客只能联系管理人员来打开柜门，这对于用户来说是操作就显得不那么便捷，极大程度的浪费了用户和管理人员的时间。有的人还会因为柜门锁了并且自己没有存放什么贵重物品就直接离开了，其他用户就无法再使用那个储物柜，这个储物柜在管理人员检查储物柜中是否还有人有遗漏的物品没取走时才会被打开。由此可见，占用的现象并没有被完全解决。

在当今这个时代，推崇的是环保节约。在大型商超的储物柜附近，我们团队都能发现大量的印有条形码的纸张，有的在垃圾桶里，有的在专门存放废弃的条形码的盒子里，有的则随意被人们丢在地上。很显然，顾客的每一次寄存都需要取一张印有条形码的纸，并且使用过后就会失效，这便不符合环保节约，极大的造成了纸张的浪费。由于纸张较小，这也使得清洁人员在打扫时比较费时，也没有提高用户存取的效率。

2 互联蜂巢柜

在分析了条码型储物柜的利弊之后，我们团队决定在条码型储物柜的基础上进行改造，主要解决浪费纸张的问题，争取提高人们的存取效率。

互联蜂巢柜采用二维码扫描的方式来进行物品的存取。用户能够通过手机APP或者微信小程序获取二维码，通过蓝牙功能在蜂巢柜前进行扫码便可实现物品的存储，管理员也能通过云管理平台获取存储的信息，物品存取的安全性得到了保障。

2.1 系统的功能模块架构

互联蜂巢柜的功能模块架构如图1所示。用户和电子锁之间由蓝牙通信将两者进行联系，使得产品能够满足用户需求。

图1 系统的功能模块架构

整个系统由两部分组成，一部分是用户端系统，另一部分是管理员系统。

用户通过获取到的二维码，打开储物柜的电子锁，存放物品后关上储物柜的门，电子锁便能自动上锁。用户需要取出物品时，只需要再次扫描二维码，便能解开电子锁取出物品。当柜门第二次关闭的时候，打开该储物柜的二维码将会自动实时进行更新，方便下一个用户使用，这使得储物柜地安全性得到了保障。

2.2 用户端系统的技术路线

用户端系统的技术路线如图2所示。这个系统中使用到的技术有二维码技术、蓝牙技术、中控系统和PLC技术。用户通过微信小程序或APP进入到用户端界面，通过蓝牙技术用户在手机上能获取到离自己最近地空闲柜门的二维码，用户在蜂巢柜前扫描获取到的二维码，系统又将通过蓝牙技术，将用户扫描的二维码传输到中控，中控通过设定的程序来判断分析用户的二维码，分析出二维码中的指令后，指令将会被传输给PLC，PLC通过设定的程序来判断传输过来的指令，分析完中控传输的指令后PLC将会传输相应地指令给电子锁，以此来打开或关闭电子锁。

图2 用户端系统的技术路线

2.3 管理员系统的技术路线

管理员系统的技术路线如图3所示。当用户无法使用二维码打开蜂巢柜时，管理员便能通过管理员系统来查看该柜门出现的问题，然后通过远程操作来帮助用户打开柜门。

图3 管理员系统的技术路线

在这个系统中使用到的技术有云管理技术，2.4G无线通信技术，以及在用户端系统中也使用到的中央控制系统和PLC技术。当用户端扫描二维码后，蓝牙技术会将二维码传输到中控进行分析，中控通过设定的程序来判断用户的二维码，然后得到二维码中的指令，然后将指令传输给PLC，同时中控也会将二维码中的信息通过2.4G无线通信传输给云管理端。PLC通过设定的程序来判断指令，PLC将指令传送给电子锁的同时也再次会将指令在传回中控系统，中控系统则又会通过2.4G无线通信技术将得到的信息传输给云管理端。由此，管理员便能够通过云管理系统来查看每个柜子的存储状态，以及用户打开关闭蜂巢柜的时间。

3 项目特色与创新点

相对于条码型储物柜而言，我们的互联蜂巢柜要更加的智能，支持用户通过手机扫描二维码进行寄存，使得物品的存储更快捷，可以更好地满足大型商超连锁的需求，也更加符合现在中少年人群手均有智能手机的时代。

相比于传统的储物柜而言，互联蜂巢柜使用起来更加方便并且安全性更高；用户只需要下载了互联蜂巢柜的手机APP或者关注了互联蜂巢柜的微信公众号，便可获取到二维码，用户通过手机上的二维码进行扫码便可进行物品的存取，存放物品后用户也能收到自己的储物柜的情况。并且互联蜂巢柜以手机ID作为存取凭证，独有的二维码具有不反复、不可复制的特性，二维码还会再用户使用完储物柜后进行实时的更新，这使得互联蜂巢柜具有极高的安全性，保障了顾客的财产安全，让顾客在购物时不用再担心自己寄存的物品。

同时，互联蜂巢柜的使用中并没有用到纸张，以在手机上获取二维码取代了将二维码印在纸张上，极大地节约了纸张的使用，做到了环保节约。这也使得清洁人员在打扫卫生时，不用再清理印有条形码的纸张，不仅节约了清洁人员的时间，也让人们能够意识到要谨记环保节约的理念。

4 结 论

在目前这个时代，不平衡不充分的发展无法满足人民日益增长的美好生活需要。由此可见，智能储物柜的发展正处于天时地利人和的状态，人们在大型商超购物时很需要一个能保证无危险、及时且快速的一次性存储物品的智能储物柜，而人们的这个需求我们团队设计的互联蜂巢柜能够基本满足用户无危险、及时且快速的一次性存储物品。

我们团队通过实地考察和对身边同学的询问中，发现了市面现存的条码型储物柜达不到人们的需求，而我们通过研究条码型储物柜利弊后改良的互联蜂巢柜虽然在我们团队眼里达到了我们预期的要求，比起条码型储物柜进步了很多，也能基本满足用户存储物品的需求，但跟那些智能储物柜比较起来，我们团队设计的产品还有很多的不足之处，比如互联蜂巢柜不能够满足用户随时随地预约附近的互联蜂巢柜、人们看不到柜子剩余的数量、人们也不能远程打开自己的储物柜等。这些不足之处需要我们在之后的设计中进行改进优化，使之更加贴近生活，满足用户需求。

我们的城市在逐渐向智能化转变，物品也在经历智能化。物品智能化不仅仅只针对储物柜而言，现在生活中的很多物品都在智能化，例如：智能音箱、智能家居等。物品不被淘汰的唯一选择便是顺应时代的发展，不断的智能化，不断地改进满足人们日益增长的需求。我们的国家虽然是发展中国家，但是从我国的经济发展潜力与人们生活需求角度分析，我国智能物品存在很大的市场空间，对于智能储物柜来说也是发展地重要时机。在这样重要的时机，我们更应该抓住时机，利用现有的旧物，对其进行研究创新，让旧物焕发生机，让旧物能满足人们的需求，让旧物在社会发展中不被淘汰。