基于Smart210的智能快递柜终端系统的设计与实现

摘要

随着国民经济的快速发展，快递业已经成为一个发展非常迅速、与人们生活息息相关的行业。快递业以其方便、安全和快速的特点受到了越来越多人的喜爱。但是制约快递之快的最主要原因就是快递堵在了“最后100米”。“最后100米”配送已成为制约快递投递效率的关键性因素。针对这一问题，为节约快递件逐件确认签收的时间，提高快递业服务效率，论文结合实际应用，研究和设计了一种智能快递柜终端系统，以实现快递件的自助派件和自助邮寄。
　　论文首先分析了智能快递柜系统的总体系统结构，智能快递柜系统分为两部分:智能快递柜终端和智能快递柜服务器端。智能快递柜终端主要负责快递件的邮寄、收发和相关信息上传。终端系统主要有派件和寄件两种操作过程。在派件过程中，快递员首先需要登陆终端;成功登陆后选择空置箱门来放置快递件;然后输入客户的手机号和快递单号等信息，通过终端系统给客户发送短信。客户取件时，输入正确的手机号和验证码就可方便地提取快递件。在寄件过程中，客户首先选择空置箱门放置快递件;然后输入被邮寄人的个人信息和快递员的手机号，终端系统通过短信通知快递员此快递箱有需要邮寄的快递件。快递员取件时，首先正确登录系统，输入短信上面正确的手机号和验证码开门寄件。
　　接着，论文在分析了智能快递柜终端系统主要功能和系统组成的基础上，设计实现了智能快递柜终端系统。通过选用Smart210开发板作为目标硬件平台，其中Smart210开发板是基于ARM Cortex-A8的内核。选用3G通信模块来收发短信，3G模块可以进行网络通信并上传数据。使用电控锁模块和LED显示灯来控制箱门开关和提醒。在Smart210硬件平台上搭载Android系统来设计与实现软件功能模块和人机交互界面。在Smart210硬件平台上首先需要编译和移植Android系统，通过建立Fedora20嵌入式系统来作为Android系统的编译环境，在编译环境里编译添加终端系统所需的3G内核驱动，利用3G通信模块实现短消息通信和上网的功能，然后通过安装交叉编译器和使用mktools工具链来移植Android内核系统和目标文件系统到Smart210硬件平台上。在protel99SE平台上设计电控锁模块PCB电路板，实现开锁控制电路，终端系统使用电控锁和LED灯来控制快递箱的开关和提示。
　　论文使用Eclipse软件设计实现了智能快递柜终端系统上的Android应用程序。对电控锁模块进行了中间层的JNI通信接口设计，使得上层应用程序能够调用底层硬件服务。Android应用程序主要完成了终端数据库、注册登录过程、派件过程和寄件过程的软件设计，作了相应的UI界面布局和Java源代码来实现终端操作功能，智能快递柜终端系统使用轻量级SQLite数据库存储相应的信息，数据的存储能力更加强大并且安全。论文最后对终端系统进行测试，主要是建立开发板上的Android调试环境，安装USB ADB驱动程序，通过USB ADB在开发板上运行程序、调试程序。智能快递柜终端系统在功能上可以满足系统预期的要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 研究现状及发展趋势

1．3 论文的结构安排

第二章 智能快递柜系统总体方案分析

2．1 智能快递柜系统的考虑因素

2．2 智能快递柜终端系统开发流程

2．3 智能快递柜系统组成

2．4 智能快递柜终端系统功能分析

2．4．1 派件流程

2．4．2 寄件流程

2．5 本章小结

第三章 Android系统移植和硬件设计

3．1 交叉编译开发方式概述

3．2 Smart210硬件平台概述

3．3 Android编译环境的建立

3．3．1 Android的体系结构

3．3．2 安装并配置Fedora20

3．3．3 安装交叉编译器

3．3．4 安装mktools工具链

3．4 编译源代码和创建Android文件系统

3．4．1 创建安装目录

3．4．2 编译Android4．0．3内核源代码

3．5 3G模块驱动开发

3．5．1 3G简介

3．5．2 3G硬件分析

3．5．3 编译内核驱动

3．6 使用MiniTools移植系统

3．7 电控锁设计与实现

3．8 本章小结

第四章 Android终端的中间层及上层UI软件设计

4．1 Android软件平台概述

4．1．1 Android简介

4．1．2 Android应用程序框架

4．2 Android应用开发环境的建立

4．3 中间层JNI通信接口设计

4．4 终端数据库设计与实现

4．5 注册登录过程软件设计与实现

4．6 派件过程软件设计与实现

4．6．1 快递员放件过程

4．6．2 客户取件过程

4．7 寄件过程软件设计与实现

4．7．1 客户寄件过程

4．7．2 快递员取件过程

4．8 本章小结

第五章 系统测试

5．1 建立开发板上的Android测试环境

5．1．1 安装USB ADB驱动程序

5．1．2 在开发板上测试ADB功能

5．1．3 通过USB ADB在开发板上运行程序

5．2 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢