一种基于快递标签与亮灯匹配的快递速取系统设计

何志杰　曾光

摘  要：在最后一公里的快递派送中，取件效率成为影响客户体验和快递服务质量的主要挑战，而快递随机堆放致使客户需要等待很长时间才能拿到自己的包裹则是问题的关键所在。通过优化系统设计方案、软件流程和硬件电路等内容，设计并实现一种基于快递标签与亮灯匹配的快递速取系统。该系统操作简便，界面友好，成本低廉，将扫描终端和发光标签相结合，实现快递员和客户之间的高效交互和准确匹配，提高了快递派送效率，提升了客戶的取件体验。

关键词：快递标签；亮灯匹配；快递速取；取件效率；客户体验

中图分类号：TP311；TN710 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）19-0041-05

Design of an Express Rapid Pickup System Based on Matching of Express Labels and Illuminated Light

HE Zhijie1， ZENG Guang2

（1.Xichang University， Xichang  615000， China; 2.Guangdong Communication Polytechnic， Guangzhou  510650， China）

Abstract： In the final mile of express delivery， pickup efficiency has become the main challenge that affects customer experience and delivery service quality， the key issue lies in the random stacking of express delivery， which causes customers to have to wait for a long time to receive their packages. Design and implement an express rapid pickup system based on matching of express labels and illuminated lights by optimizing system design scheme， software flow， and hardware circuits. The system is easy to operate， user-friendly， and cost-effective. It combines scanning terminals with illuminated labels to achieve efficient interaction and accurate matching between couriers and customers， improving express delivery efficiency and enhancing customer pickup experience.

Keywords： express label; illuminated light matching; express rapid pickup; pickup efficiency; customer experience

0  引  言

快递服务作为电子商务运营的重要组成部分，在现代社会中扮演着不可或缺的角色。然而，在学校、小区等人口密集的区域，快递派送面临着一系列的挑战和问题[1]。传统的快递柜或保安亭已无法满足日益增长的快递寄存需求，而快递员在将快递送达目的地后，通常需要在堆满某一场地的快递中寻找客户的包裹，工作量巨大，效率低下，会让客户产生不良的取件体验[2]。特别是在诸如“双十一”“618”之类的购物节期间，这一问题会变得愈发严重。

针对上述问题，全力优化快递最后一公里，提出一种基于快递标签与亮灯匹配的快递速取系统，旨在提高快递派送的效率和顺序管理，提升客户的取件体验。通过引入快递扫描枪（如RFID、条形码、二维码），借助小型低成本的快递标签，实现快递标签与客户之间的关联。客户到达取件点输入手机号码后，系统会亮灯指示对应手机号码的快递标签，帮助客户迅速找到自己的快递。

1  设计背景

快递派送环节存在问题是影响快递最后一公里效率和客户体验的主要挑战。快递员通常将快递堆放在一个区域，电话通知客户前来取件。然而，由于快递被随机堆放，客户要想在堆积满满的快递中找到自己的包裹，需要耗费大量的时间。这种杂乱无序的取件过程不仅给客户带来不便，同时也增加了快递员的工作负担，严重影响快递派送的整体效率，降低客户的体验感[2]。

有鉴于此，提出一种基于快递标签与亮灯匹配的快递速取系统，旨在提高快递派送的效率和顺序管理，同时改善客户的取件体验。引入快递扫描枪，并采用小型低成本的快递标签，快递员在扫描客户信息条码的同时扫描贴有条码信息的快递标签，并将其与相应的快递放置在一起。客户到达取件点输入手机号码后，系统会亮灯指示对应手机号码的快递标签，从而帮助客户快速找到自己的快递[3]。

2  系统方案

本系统包含两个组成部分，分别是发射端（即扫描终端）和接收端（即发光标签）。发射端由主控芯片、信息获取模块和无线发射芯片构成，而接收端则包括无线接收芯片和发光控制电路，具体如图1所示。

发射端作为扫描终端可以直接提供无线发射芯片，与现有扫描枪相结合，用于扫描快递RFID、条形码、二维码等信息，经过处理后发送对应的无线编码信息，其主要包括如下模块：

1）信息获取：可获取RFID、条形码、二维码等信息，获取方式包括射频电路、激光扫描、摄像头。

2）主控芯片：主要用于信息识别与译码，并对按键模块、复位模块予以响应，输出相应的显示信号，控制无线发射芯片发射对应的编码信息等。

3）复位模块：用于系统复位，使系统恢复至初始状态，当内存告警时可通过此键清空存储数据。

4）按键模块：用于输入备注信息，修改识别后的数据，或用于拓展其他功能。

5）显示模块：用于显示时间信息、扫描结果数据信息、数据发送是否成功、内存或告警信号等内容。

6）时钟模块：为整个系统提供稳定可靠的运行时钟。

7）电源模块：给系统充电电池充电，为整个系统提供电源。

8）无线发射芯片：编码主控芯片输出的信息，通过天线发送。

发光标签作为接收端，主要用于接收发送端的编码信息，译码并匹配后，点亮LED灯（常亮或频闪），以便迅速定位，从而提示客户的快递是哪一件。发光标签外部粘贴有RFID、条形码、二维码等信息，供扫描终端扫描，以获取本标签的编码信息，用于与快递单条形码对应匹配[4]。

在系统运作过程中，快递员在扫描快递客户信息条码的同时，还会扫描贴有条码信息的发光标签，并将其与相应的快递放置在一起。发光标签的外表面带有标识码，可以是RFID信息、条形码或二维码中的任意一种形式[5]。

客户到达快递点后通过输入手机号码或扫描所提供的二维码，激活扫描终端。扫描终端通过无线发射模块发射无线信号至与当前客户对应的发光标签，驱动发光标签发出亮光。客戶可根据发光标签的指示迅速找到自己的快递，顺利完成取件过程[6]。

整体的操作流程如图2所示。

上述设计方案的优势在于可明显提高快递派送的效率和顺序管理，改善客户的取件体验。通过快递员与客户之间的信息关联以及发光标签的使用，快递员可以快速而准确地找到与当前客户对应的快递，大大缩减了快递员寻找包裹的时间。同时，客户也可以通过发光标签的指示快速找到自己的包裹，实现了取件的便捷性和高效性。

3  软件流程

本系统的软件操作流程涉及3个关键步骤：快递员录入快递信息、客户取件、发光标签的响应，如图3、图4、图5所示。

1）快递员使用扫描终端将快递客户信息条码与发光标签关联，将发光标签安装在相应的快递上。

2）客户到达取件点时，快递员使用扫描终端录入客户信息，触发无线发射模块向对应的发光标签发送信号。

3）发光标签接收到信号后亮起，为客户提供明确的取件指示[7]。

上述系统设计的主要优势如下：

1）通过发光标签的亮灯指示，快递员可以快速准确地找到与当前客户对应的快递，提高了派件效率。

2）客户只需输入手机号码或扫描二维码即可触发发光标签的响应，可以高效精准地找到自己的快递，提升了客户的取件体验。此外，发光标签可以回收再利用，既环保又节约成本[8]。

基于上述的软件操作流程设计，实现了系统的顺利运行。快递员与发光标签的关联以及客户信息的录入是系统操作的基础，而发光标签的响应流程则是快递员和客户之间有效通信的关键所在。这些流程之间的协调和关联确保了系统的高效运作和准确传递信息。

4  硬件电路

本系统的硬件电路设计为由发射端和接收端两部分组成，其中发射端主控芯片主要用于信息识别与译码，将客户信息与标识码进行关联，以及控制无线发射模块发射对应的无线信号[9]。主控芯片采用STC89C52单片机，内部自带EEPROM存储器，其硬件电路设计如图6所示。

发射端核心无线发射模块采用VG8455芯片，其电路原理图如图7所示，主要实现主控芯片输出的信息编码，并通过PCB天线进行发送。

接收端（即发光标签）则采用PRO480R芯片，无线接收模块的电路原理图如图8所示，通过发光控制电路的设置，使得只有与扫描终端发送的无线信号对应的发光标签才会发光，其他发光标签不发光，从而可以快速定位找到对应的快递。

5  系统测试

为验证本系统设计的合理性与有效性，以本校某快递点某天的快递量平均分2类为例，展开取件效率对比实验、派件准确性实验以及用户体验调查。其中的取件效率对比实验，是指将传统快递取件方式与使用基于快递标签与亮灯匹配的快递速取系统后的取件效率进行对比。通过记录和比较取件时间、取件步骤以及取件错误率等指标，评估系统对提高取件效率的影响。派件准确性实验则是评估系统在派件准确性方面的表现。通过记录派送的快递包裹数量、正确派送的包裹数量以及派送错误的包裹数量，由此分析系统的派件准确率。用户体验调查则是进行用户调查或访谈，收集用户对使用基于快递标签与亮灯匹配的快递速取系统的体验和满意度反馈。通过问卷调查或定性分析，了解用户对取件过程便利性、操作简易性和系统响应的评价[10]。最后汇总上述三个维度的综合实验数据，具体如表1所示。

通过表1的实验数据，我们可以得出如下结论：

1）本系统显著提升了取件效率。实验结果显示，在取件步骤保持一致的情况下，相比传统方式，采用本系统的取件效率提升了67%。这意味着在本系统的加持下快递员和客户之间的交互更加高效，减少了客户等候包裹的时间，取件效率得以提升。

2）系统具备较高的派送准确性。根据实验数据，使用本系统进行派送时，派送包裹的正确率达到100%。这表明系统设计的快递标签与亮灯匹配机制能够确保每个客户都能够准确找到自己的包裹，从而避免了派送错误和包裹混乱的问题。

3）用户体验评价较好。根据用户反馈数据，约有87.2%的用户对使用本系统取件给出了较好的评价。这表明本系统在提高取件效率的同时，也提升了用户的满意度和体验感。该系统操作简便，使用户能够轻松获取自己的快递，获得用户的高度认可与一致好评。

6  结  论

本文提出一种基于快递标签与亮灯匹配的快递速取系统，分别介绍了整体设计方案、软件流程及其具体的硬件电路设计。通过扫描终端和发光标签的结合，实现了快递员与客户之间的快速交互和准确匹配。快递员在录入快递信息时，将发光标签与客户信息关联，并将其附着在相应的快递上。客户到达取件点时，通过扫描终端录入客户信息，触发发光标签的亮灯指示，指引客户快速找到自己的包裹。这一设计方案提高了派件效率，优化了取件流程，为快递员和客户创造了便利和舒适的体验，具有优越的可扩展性和广泛的应用潜力，可以应用于各种人群聚集的场所，如学校、小区、办公楼等。同时，物流行业的快速发展催生了快递需求的增长，我们相信这个系统将会为物流行业带来更多的机遇和挑战。

参考文献：

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[8] 孙会泽，吴蓬勃，张金燕，等.一种基于STM32的快递包裹六面扫码装置 [J].电子制作，2023，31（5）：44-47.

[9] 李挥，肖海宁，王雨轩，等.包裹智能分拣系统提效降损交通管控方法 [J].机械设计与制造工程，2022，51（4）：59-64.

[10] 黄梦涛，黎译繁.面向快递分拣的二维码定位与校正方法 [J].科学技术与工程，2019，19（3）：153-157.

作者簡介：何志杰（2001—），男，汉族，四川南充人，本科在读，研究方向：电子信息工程；曾光（1990—），男，汉族，广东河源人，讲师，硕士研究生，研究方向：信息通信、机器视觉。

收稿日期：2023-07-17

基金项目：2021年广东省科技创新战略专项资金（“攀登计划”专项资金）项目（pdjh2022b0855，pdjh2022b0854）