基于物聯(lián)網(wǎng)的快速外賣遞送系統(tǒng)

1、附件32016年安徽高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽作品簡(jiǎn)介作品名稱： 基于物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)人機(jī)快速外賣遞送系統(tǒng) 電子郵箱： x 提交學(xué)校： 黃山學(xué)院 參賽學(xué)生： 許智龍、張海超、陶佳慧 指導(dǎo)老師： 胡偉 填寫(xiě)說(shuō)明1. 所有參賽項(xiàng)目必須為一個(gè)基本完整的設(shè)計(jì)。參賽作品簡(jiǎn)介旨在能夠清晰準(zhǔn)確地闡述（或圖示）該參賽隊(duì)的參賽項(xiàng)目（或方案）。2. 參賽作品簡(jiǎn)介采用A4紙撰寫(xiě)。除標(biāo)題外，所有內(nèi)容必需為宋體、小四號(hào)字、1.5倍行距。3. 參賽作品簡(jiǎn)介不超過(guò)6頁(yè)A4紙。4. 參賽作品簡(jiǎn)介模板里已經(jīng)列的內(nèi)容僅供參考，作者也可以多加內(nèi)容。5. 為保證網(wǎng)評(píng)的公平、公正，作品簡(jiǎn)介中應(yīng)避免出現(xiàn)作者所在學(xué)校、院系和指導(dǎo)教師等泄露身份的信息

2、。摘要一. 概述餐飲行業(yè)本來(lái)就是傳統(tǒng)行業(yè)中跟物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合最早的行業(yè)之一，而在新的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景下，餐飲的外賣服務(wù)進(jìn)入了O2O時(shí)代，在此商業(yè)模式之下，餐飲快遞行業(yè)有了新的轉(zhuǎn)機(jī)。但是，外賣遞送的低效和高人工成本成為了阻礙外賣底價(jià)化的重要因素，人工運(yùn)送的速度十分緩慢，在用餐高峰時(shí)期很容易造成延誤，使得用戶體驗(yàn)極差。而且商家不得不將每一次遞送外賣所支付的人員工資疊加在外賣的基礎(chǔ)成本中，造成了外賣雖然好吃美味，但是起送價(jià)和價(jià)格都十分的昂貴。對(duì)于商家來(lái)說(shuō)，人力和時(shí)間成本是其外賣業(yè)務(wù)的短板。我們基于物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)人機(jī)外賣服務(wù)的功能就是簡(jiǎn)單高效的送外賣，等買家提交訂單后，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)立即提交訂單信息給商家，商家

3、接單并完成制作后輕輕一按，送餐無(wú)人機(jī)將會(huì)迅速降落在商家指定的位置，同時(shí)系統(tǒng)也會(huì)立即通知客戶準(zhǔn)備外出等待送餐無(wú)人機(jī)的到來(lái)。此時(shí)，商家只需將外賣打包后放入機(jī)身下方的盒子內(nèi)，待確認(rèn)后合上蓋子，飛行器將會(huì)立即起飛直奔客戶手中。飛行器在飛行中通過(guò)GNSS全球定位系統(tǒng)和RTK載波相位差分基站進(jìn)行精確定位，降落在客戶事先所設(shè)定的降落位置。此時(shí)用戶只需使用手機(jī)上所提供的解鎖二維碼取出外賣，待確認(rèn)收貨后合上蓋子，飛行器將會(huì)立即執(zhí)行返回程序并根據(jù)所余電量智能選擇返回配送點(diǎn)充電或繼續(xù)下一單。二. 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)飛行控制模塊通過(guò)陀螺儀、氣壓計(jì)、超聲波、GPS控制飛行器姿態(tài)，定高，定位。并通過(guò)預(yù)搭載CMOS攝像頭進(jìn)行簡(jiǎn)單地

4、面紋理識(shí)別，以便于準(zhǔn)確識(shí)別降落位置，通過(guò)超聲波壁障模塊保證不受障礙物干擾，從而進(jìn)行智能化外賣遞送。RTK（Real - time kinematic）載波相位差分技術(shù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析選擇在配送點(diǎn)和人員密集點(diǎn)之間建立RTK測(cè)量站，飛行終端通過(guò)實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量的差分方法，將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給軟件模塊終端，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠?qū)崟r(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。使得飛行終端更加安全

5、，高效。WiFi（2.4G/5.8G擴(kuò)頻）通訊網(wǎng)絡(luò)模塊的組建，利用2.4G/5.8G的龐大數(shù)據(jù)承載量、高速傳輸速度、多信道抗干擾的優(yōu)勢(shì)；結(jié)合低頻433Hz的高穿透性，穩(wěn)定性，組成穩(wěn)定可靠的通訊網(wǎng)絡(luò)，WiFi（2.4G/5.8G擴(kuò)頻）通訊用于大量數(shù)據(jù)的高速傳輸，433Hz負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)備份和定位傳輸，雙頻段組成的通訊網(wǎng)絡(luò)，使得飛行終端與中央處理平臺(tái)間的聯(lián)系更加安全和穩(wěn)定。 軟件（云計(jì)算）模塊擁有圖形化交互式界面，可以很好的將事先采集的道路、興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)錄入并分析，優(yōu)化，計(jì)算最佳配送路線。并通過(guò)各個(gè)飛行終端反饋的實(shí)時(shí)位置信息，規(guī)劃各終端的飛行路線，避免重復(fù)配送的浪費(fèi)，同時(shí)在有飛行終端出現(xiàn)故障后，及時(shí)告知商

6、戶和客戶。同時(shí)調(diào)整其他飛行終端繼續(xù)完成配送作業(yè)，并通知后勤人員故障飛行終端的實(shí)時(shí)狀態(tài)、精確坐標(biāo)以便快速維修。高效的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)將在結(jié)束配送作業(yè)后根據(jù)剩余電量選擇返回至補(bǔ)給點(diǎn)準(zhǔn)備下次配送作業(yè)或是繼續(xù)執(zhí)行下一配送作業(yè)。三. 測(cè)試與分析我們團(tuán)隊(duì)在調(diào)查大學(xué)生外賣需求以及對(duì)待無(wú)人機(jī)配送方式的態(tài)度之后，進(jìn)行了前期的準(zhǔn)備工作，隨后就開(kāi)始根據(jù)配送區(qū)域的地圖進(jìn)行路線分析和降落配送點(diǎn)的分析，在實(shí)際飛行配送的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)有一個(gè)問(wèn)題，無(wú)人機(jī)扇葉的安全問(wèn)題，因?yàn)槲覀兊臒o(wú)人機(jī)對(duì)于扇葉沒(méi)有添加保護(hù)裝置，在降落的過(guò)程的可能對(duì)于外賣訂購(gòu)者造成傷害。所以我們打算在無(wú)人機(jī)上加裝保護(hù)罩，保證用戶的安全。還有一個(gè)問(wèn)題就是，關(guān)于無(wú)人

7、機(jī)的續(xù)航能力和數(shù)量，本團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)使用的是兩架無(wú)人機(jī)，對(duì)于外賣的高峰期時(shí)，兩架無(wú)人機(jī)是明顯是不夠。本團(tuán)隊(duì)給無(wú)人機(jī)供電的是現(xiàn)在已將成熟的石墨烯電池，在高峰期時(shí)，是不夠的，所以，本團(tuán)隊(duì)提出的解決方法是多準(zhǔn)備幾節(jié)電池，可以緩解無(wú)人機(jī)電量不足的壓力。四. 應(yīng)用前景分析第三方物流是指生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)為集中精力搞好主業(yè)，把原來(lái)屬于自己處理的物流活動(dòng)，以合同方式委托給專業(yè)物流服務(wù)企業(yè)，同時(shí)通過(guò)信息系統(tǒng)與物流企業(yè)保持密切聯(lián)系，以達(dá)到對(duì)物流全程管理控制的一種物流運(yùn)作與管理方式。本系統(tǒng)則是利用第三方物流運(yùn)作思想，即商家將外賣配送外包給使用團(tuán)隊(duì)，由本團(tuán)隊(duì)專業(yè)、高效的完成外賣配送。商家則可以將更多的精力集中于餐飲服務(wù)，本團(tuán)

8、隊(duì)通過(guò)大量的驗(yàn)證與實(shí)踐保障了線路的合理規(guī)劃，配送工具的標(biāo)準(zhǔn)化等?，F(xiàn)如今第三方物流配送模式在大量校園得到采用，進(jìn)行統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化校園送餐也成為一種趨勢(shì)。在為學(xué)生提供便捷服務(wù)的同時(shí)也能提高送餐速度，更重要的是，減少了校園內(nèi)部的人員流動(dòng)和傳統(tǒng)外賣時(shí)潛在的交通安全風(fēng)險(xiǎn)，方便了校園管理，保證了學(xué)生的生命財(cái)產(chǎn)安全。而校園環(huán)境也給本系統(tǒng)的安全實(shí)行提供天然的環(huán)境，加上大學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)水平高，公共素養(yǎng)高，居住密度高，外賣需求量搞，更加適合采用本系統(tǒng)進(jìn)行外賣配送。五. 創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)該系統(tǒng)使用的地點(diǎn)主要是面對(duì)大學(xué)城或大學(xué)周邊。該系統(tǒng)的創(chuàng)新性和優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)在傳統(tǒng)人力派送買賣的方式所不能比擬的，該系統(tǒng)派送外賣采用一對(duì)一送達(dá)的

9、方式，當(dāng)消費(fèi)者在外賣的APP上下單成功，商家就會(huì)開(kāi)始加工食物，在加工完成后，商家只需簡(jiǎn)單操作設(shè)備，無(wú)人機(jī)就會(huì)快速到達(dá)商家地點(diǎn)，商家只要把食物放入無(wú)人機(jī)的派送盒中，無(wú)人機(jī)就會(huì)迅速的起飛，飛向消費(fèi)者的下單時(shí)定位的地點(diǎn)，并且在快要到達(dá)時(shí)，會(huì)通知消費(fèi)者外賣即將送達(dá)，接收外賣。由于采用的是一對(duì)一的派送方式，可以大大的節(jié)省用戶的時(shí)間，提高效率，有效的避免傳統(tǒng)的人力派送需要湊足一定量的派送單數(shù)再統(tǒng)一派送所造成的阻塞和延誤。由于商戶是采用租賃無(wú)人設(shè)備派送，可以減少人員工資的開(kāi)銷，使得商家的外賣成本大大的降低。該系統(tǒng)采用集體租賃使用的模式，配送站點(diǎn)只需要一次性投入，即可在支付少量電費(fèi)的情況下獲得較為長(zhǎng)久的收益。同時(shí)也使得商家的成本降到最低，利益達(dá)到最大化。飛行終端還裝備近距離避障模塊，以規(guī)避降落地點(diǎn)的障礙物。飛行控制系統(tǒng)則采用最新的算法，有效保證飛行的平穩(wěn)，使食物在運(yùn)送中不會(huì)收到影響，從而保證了用戶體驗(yàn)。六. 未來(lái)工作我們現(xiàn)在基于物聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)快速外賣遞送系統(tǒng)前期只是針對(duì)于一個(gè)小區(qū)域的外賣遞送活動(dòng)，而且因?yàn)橹群颓捌谟绊懥Φ脑?，我們所使用的系統(tǒng)只能進(jìn)行嵌入到外賣APP之中，我們計(jì)劃在站穩(wěn)市場(chǎng)之后，趁著還沒(méi)有其他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之時(shí)，我們會(huì)加大資