基于物聯(lián)網(wǎng)的外賣配送箱消毒管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張正柱

(陽(yáng)光學(xué)院設(shè)計(jì)學(xué)院，福建福州 350015)

0 引言

隨著餐飲O2O外賣崛起、午餐，晚餐點(diǎn)一份外賣似乎成為了我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠諿1].面對(duì)如此大的用戶市場(chǎng)，餐飲的安全問(wèn)題備受消費(fèi)者關(guān)注，所以用于配送外賣的消毒箱逐漸走入了人們的日常生活中，配送箱的安全問(wèn)題成為外賣配送中不可或缺的一部分[2-3].作為外賣食品安全的一部分，針對(duì)如何做到外賣箱自動(dòng)消毒這一問(wèn)題，本文提出了外賣配送箱智能消毒管理系統(tǒng).通過(guò)在配送箱上裝上智能消毒芯片及消毒模塊[4，5]，使其能夠定時(shí)自動(dòng)完成消毒工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)配送箱消毒狀態(tài)及參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和記錄.本系統(tǒng)適用于對(duì)外賣餐飲行業(yè)的一個(gè)監(jiān)督，使配送箱的消毒透明化，簡(jiǎn)單化，讓消費(fèi)者安心，放心的享受餐飲.

1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

本系統(tǒng)主要包含硬件端、手機(jī)端APP和后臺(tái)管理系統(tǒng).

硬件端主要是通過(guò)在配送箱中安裝溫濕度傳感器、藍(lán)牙通信模塊、消毒瓶、噴灑器、烘干機(jī)和智能控制芯片，通過(guò)藍(lán)牙接收消毒指令，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或?qū)崟r(shí)控制噴灑模塊和烘干機(jī)完成消毒工作，實(shí)時(shí)傳輸配送箱消毒狀態(tài)及定時(shí)消毒時(shí)間等參數(shù)的數(shù)據(jù)到APP端[6].

手機(jī)端APP可以通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送定時(shí)或?qū)崟r(shí)消毒指令到硬件端，接收硬件端傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)配送箱消毒狀態(tài)及參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)，方便配送人員實(shí)時(shí)的監(jiān)督配送箱的整體消毒狀況.

后臺(tái)管理系統(tǒng)對(duì)市場(chǎng)上的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)訂餐平臺(tái)、配送箱、配送站點(diǎn)等進(jìn)行信息管理與統(tǒng)計(jì)，通過(guò)智能消毒芯片與手機(jī)APP配合收集的數(shù)據(jù)，整合出配送箱在某個(gè)時(shí)間段的消毒頻率，從而能更快的定位到哪個(gè)配送箱的消毒環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題.通過(guò)用戶的評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)出哪個(gè)訂餐平臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量更高，和配送箱的保溫性、性價(jià)比、衛(wèi)生性[7].

1.1 硬件部分設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)采用主控模塊為STC89C52的單片機(jī)[8]，它是S、TC公司生產(chǎn)的一種具有8 K字節(jié)系統(tǒng)可編程Flash且功耗低、性能高的微控制器.通信模塊則采用藍(lán)牙通信模塊，每個(gè)配送員可以用手機(jī)APP與其唯一配對(duì)，配送員在消毒箱附近才可以進(jìn)行操作，避免遠(yuǎn)程操作，降低風(fēng)險(xiǎn).圖1所示為該方案整體的系統(tǒng)框圖.

主要完成如下功能：(1)傳感器會(huì)獲取當(dāng)前溫濕度值并反映到顯示器上.(2)進(jìn)入了工作狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)消毒瓶是否會(huì)處于缺水狀態(tài)，如果是，系統(tǒng)便會(huì)報(bào)警即通過(guò)藍(lán)牙通信發(fā)送消息至手機(jī)APP端提醒配送員對(duì)消毒液進(jìn)行補(bǔ)充.(3)進(jìn)行烘干，如果是，輸入指令啟動(dòng)繼電器，系統(tǒng)便會(huì)開啟風(fēng)扇并打開照明開始進(jìn)入烘干狀態(tài).(4)進(jìn)行消毒，如果是，輸入指令啟動(dòng)繼電器，系統(tǒng)就會(huì)開始消毒(噴灑溶液).系統(tǒng)主程序流程圖如圖2所示.

圖1 系統(tǒng)整體框圖Fig.1 Overall Block Diagram of the System圖2 系統(tǒng)主程序流程圖Fig.2 Main Program Flow Chart of the System

1.2 手機(jī)端程序設(shè)計(jì)

手機(jī)端的程序采用Android Studio軟件進(jìn)行開發(fā)， 數(shù)據(jù)庫(kù)采用My SQL.手機(jī)APP提供配送員和普通用戶兩種角色.手機(jī)端APP系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示.

1.3 PC端程序設(shè)計(jì)

PC端的程序采用MyEclipse工具進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)語(yǔ)言為JAVA，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL[9].PC端系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖4所示：

圖3 APP系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Function Structure Diagram of APP System圖4 PC端網(wǎng)站功能結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Function Structure Diagram of PC Client

作品主要的功能實(shí)現(xiàn)如下：

(1)登入界面的邏輯判斷是否為管理員權(quán)限.

(2)管理員登入后臺(tái)管理系統(tǒng)，可以有權(quán)限對(duì)配送站點(diǎn)、生產(chǎn)廠家、配送人員、配送箱、用戶、送檢站等進(jìn)行信息注冊(cè)，以及可以對(duì)其信息進(jìn)行相應(yīng)的修改與刪除操作.

(3)在配送箱信息展示頁(yè)面中可以點(diǎn)開消毒狀態(tài)統(tǒng)計(jì)圖，可以直觀的查看該配送箱整個(gè)的每日消毒次數(shù)折線統(tǒng)計(jì)圖.

(4)在統(tǒng)計(jì)模塊中，管理員可以查看每個(gè)外賣平臺(tái)的配送人員服務(wù)度，可以更方便的向平臺(tái)顯示該平臺(tái)下的每位員工的工作服務(wù)度排行，以便采取更好的賞罰機(jī)制.以及配送箱統(tǒng)計(jì)表中可以方便的查看每個(gè)外賣平臺(tái)下的配送箱整體衛(wèi)生性、保鮮性，方便平臺(tái)篩選更優(yōu)質(zhì)的配送箱.配送箱月度合格比，可以更清晰的觀察每個(gè)配送箱的消毒安全性是否合格.通過(guò)廠家銷售統(tǒng)計(jì)表可以為平臺(tái)選擇配送箱時(shí)提供更優(yōu)質(zhì)的選擇.通過(guò)站點(diǎn)服務(wù)統(tǒng)計(jì)表可以為消費(fèi)者提供更好的平臺(tái)服務(wù)參考數(shù)據(jù).

2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

圖5 系統(tǒng)E-R圖Fig.5 E-R Diagram of System

本系統(tǒng)手機(jī)端和PC端共用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用MS SQL Server.分析本次課題設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的基本功能，確定出數(shù)據(jù)庫(kù)表主要含有配送站點(diǎn)表、生產(chǎn)廠家表、配送人員表、配送箱表、配送箱擴(kuò)展信息表、評(píng)論表、送檢站表、檢驗(yàn)表等.由以上的實(shí)體圖可得到整個(gè)后臺(tái)管理設(shè)計(jì)的E-R圖，其后臺(tái)管理設(shè)計(jì)E-R圖如圖5所示.

由以上的E-R圖，通過(guò)powerDesigner進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由現(xiàn)實(shí)世界的需求分析[10]，得到其需要設(shè)計(jì)11張數(shù)據(jù)表來(lái)完成智能外賣配送箱消毒后臺(tái)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，圖6為11張表對(duì)應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).

圖6 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.6 Physical Database Design

3 系統(tǒng)測(cè)試

將本系統(tǒng)應(yīng)用于外賣配送箱上，進(jìn)行消毒，烘干，數(shù)據(jù)收集傳輸?shù)葴y(cè)試.測(cè)試結(jié)果表明設(shè)備通信方面成功率高，能滿足日常的使用.圖7為作品硬件圖，圖8為后臺(tái)管理系統(tǒng)接收到的消毒數(shù)據(jù)得顯示圖.

經(jīng)過(guò)測(cè)試，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能較為完整，各模塊測(cè)試過(guò)程中能實(shí)現(xiàn)既定要求，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)正確，能實(shí)現(xiàn)各功能，測(cè)試結(jié)果滿意.

圖7 作品硬件圖Fig.7 Hardware Picture of Project圖8 后臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)管理頁(yè)面Fig.8 Data Management Page of Background Server

4 結(jié)語(yǔ)

互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，人們的生活變得越來(lái)越便利，也使外賣行業(yè)的市場(chǎng)迅速的擴(kuò)張.在外賣為人們帶來(lái)方便的同時(shí)，也會(huì)帶來(lái)一些附帶的問(wèn)題.食品的安全問(wèn)題，一直是人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)注的重點(diǎn).通過(guò)外賣配送箱消毒管理系統(tǒng)的APP，可以將配送箱的情況是否符合標(biāo)準(zhǔn)公開化，也便于送餐人員對(duì)于配送箱衛(wèi)生的管理，將配送工具規(guī)范化，對(duì)配送環(huán)節(jié)作出更嚴(yán)格的要求，保證安全問(wèn)題.后臺(tái)通過(guò)手機(jī)APP端采集到的配送箱消毒數(shù)據(jù)，整合出配送箱在某個(gè)時(shí)間段的消毒頻率，從而能更快的定位到哪個(gè)配送箱的消毒環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題.通過(guò)用戶的評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)出哪個(gè)訂餐平臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量更高，和配送箱的保溫性、性價(jià)比、衛(wèi)生性，有利于消費(fèi)者更好的選擇哪個(gè)訂餐平臺(tái)，和訂餐平臺(tái)更好的選擇性能好的配送箱.通過(guò)送檢站的檢驗(yàn)表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以快速的讓訂餐平臺(tái)知道哪些配送箱質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題.系統(tǒng)下位機(jī)能實(shí)現(xiàn)對(duì)外賣配送箱進(jìn)行對(duì)外賣箱內(nèi)數(shù)據(jù)的采集并送到上位機(jī)以及對(duì)外賣箱定時(shí)消毒.以及減少了外賣小哥的工作任務(wù)與外賣平臺(tái)的管理成本等問(wèn)題，讓消費(fèi)者能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)督，更安心的享受餐飲.