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摘要： 本文從智助煙倉的基本概念與核心功能出發，系統闡述了其設計架構、結構布局及硬件配置。通過實際案例分析，展示了智助煙倉在煙草物流領域的應用效果。研究顯示，智助煙倉能有效解決煙草物流在“最后一公里”配送環節存在的挑戰，提升卷煙配送效率，確保送貨規范性，同時提升客戶滿意率。

關鍵詞：智助煙倉；煙草物流；物流效率；送貨規范；智慧物流

作者：歐陽宇1 左鵬2

1湖南省煙草公司永州市公司

2深圳市正杰智能工程有限公司

一

引言

隨著智慧物流的快速發展，智能化技術逐步滲透到物流全流程、各環節。煙草物流作為物流行業的重要組成部分，也面臨著轉型升級的迫切需求。傳統的煙草物流在“最后一公里”配送上存在諸多挑戰，如位于限行路段的城區客戶和地處偏遠的山區客戶無法直接送貨到位、送貨效率低和客戶滿意度不高[1]。為解決這些問題，煙草公司開始探索建設智助煙倉，以打破卷煙配送的時空限制，提升卷煙配送效率和客戶滿意率。

二

智助煙倉的定義與功能

1.智助煙倉的基本概念

智助煙倉是一種集成物聯網、人工智能和5G等先進技術的自動化物流設備。它采用“人臉識別+密碼”雙重身份驗證技術，確保貨物的安全性和可追溯性[2]。通過后臺數據驗證分析、存取煙包全程錄像和電子簽收等功能，實現卷煙交接的自動化、智能化和透明化。同時，智助煙倉存取卷煙過程完全分離，實現無接觸式送貨和錯時錯峰送貨，拓展了配送服務方式。

2.智助煙倉的主要功能

智助煙倉的功能同智能快遞柜的功能類似，主要有寄取件、暫存商品、防盜監控、語音提示和短信通知等基礎功能[3]。除此之外，針對卷煙商品的高價值和專賣品屬性，智助煙倉還設計了人臉識別、存取煙包過程錄像和遠程監管等附加功能。

（1）人臉識別功能。智助煙倉的用戶（包括送貨員、卷煙零售客戶持證人及授權委托取貨人）在第一次使用時要完成實名注冊認證。實名注冊認證的身份信息與公安部身份證系統實時聯網，確保身份真實準確。在進行存取卷煙操作時，設備可即時捕捉用戶的面部特征，并與預先認證的用戶信息進行比對驗證。這一過程不僅提高了交易的安全性，防止非授權訪問，還為用戶提供了無感認證體驗。

（2）存取煙包過程錄像功能。為提升卷煙交接的安全性，自用戶靠近智助煙倉開始，到卷煙商品被存入、取出，再到離開智助煙倉，所有關鍵步驟都會被高清攝像頭記錄，為送貨交接可能發生的爭議提供有力證據。

（3）遠程監管功能。煙草公司管理人員可通過專用的手機應用程序或網頁端，隨時隨地查看煙倉的運行狀態，包括到貨時間、取貨時間、取貨人信息、卷煙狀態和異常報警等。這一功能提高了煙草公司的運營效率，規范了卷煙規范送貨行為。

三

智助煙倉架構設計

1.設計思路

通過分析煙草物流送貨的標準化流程，確保智助煙倉系統能夠無縫對接現有送貨體系。從接收訂單到商品出庫，每一步都嚴格遵循行業規定，保障送貨交接的合法性和安全性。同時，通過集成高精度識別技術和用戶友好的界面設計，使得用戶能夠輕松完成身份驗證和卷煙商品的存取等步驟。設計遠程監管功能以幫助煙草公司隨時掌握智助煙倉的運行狀態，優化送貨交接策略，從而在滿足用戶需求的同時，也符合煙草行業的送貨管理要求。智助煙倉業務整體流程如圖1所示。

圖1 智助煙倉業務流程圖

2.系統架構

智助煙倉的系統架構基于模塊化設計，以實現高效、穩定且可擴展的運營。它主要由智助煙倉終端、后臺服務器和用戶端三大模塊構成，如圖2所示。

圖2 智助煙倉系統架構示意圖

（1）智助煙倉終端。智助煙倉終端負責與用戶直接交互，包括觸摸屏界面、人臉識別模塊及卷煙商品暫存區。利用物聯網技術、人工智能、云計算技術和5G技術，為煙草公司和卷煙零售客戶提供卷煙送貨交接服務。

（2）后臺服務器。采用獨立臺式服務器運行智助煙倉后臺服務程序，主要實現與訂單信息系統、卷煙零售客戶信息系統和智助煙倉終端系統的通信，實時監控智助煙倉終端狀態、向智助煙倉終端推送指令和信息、處理來自智助煙倉終端的請求和報告等。

（3）用戶端。為零售戶端提供信息提醒和簽收查詢服務。

3.數據安全性

為確保數據的完整性、保密性和可用性，系統采用加密技術、訪問控制等手段，對各個關鍵節點進行防控，特別是存儲加密、傳輸加密以及身份認證三個關鍵環節。

（1）存儲加密。采用AES-256加密算法，在數據寫入存儲設備之前對其進行加密處理，確保即使數據被盜或未經授權訪問，也無法直接讀取原始信息。此外，用戶密碼采用HMAC-SHA256加鹽值算法獲取摘要信息，增強密碼管理的安全性。

（2）傳輸加密。在數據通過網絡傳輸時，服務接口調用采用DH密鑰交換算法，外部網絡請求采用https傳輸，WEB頁面到服務端敏感數據采用RSA2048算法，確保數據在傳輸過程中不被竊取、篡改或泄露。

（3）身份認證。在人機安全認證方面，訪問設備采用人臉識別加密碼的雙重認證方式。在機機安全認證方面，增加媒體網關取流、CVR訪問和云存儲訪問安全認證等認證方式。

四

智助煙倉結構設計

1.箱格尺寸設計

箱格的尺寸的設計直接關系到柜體利用率和適配性，在設計時主要考慮煙包尺寸及數量。

（1）卷煙煙包尺寸和數量分析。卷煙煙包中，卷煙標準煙包裝和異型煙包裝的尺寸存在一定差異，其中標準煙最大包裝數量為30條/包，異型煙包裝則以高度作為的限制。因此在測量標準煙包時，需要測量其長、寬、高尺寸，如圖3所示。異型煙包裝主要以高度為限制因素，如圖4所示，其最大高度為245mm。進一步對卷煙煙包數量進行分析，基于歷史訂單數據，統計分析發現，需要采用智助煙倉的零售客戶在卷煙需求量上有一定的規律性。具體而言，95%以上的卷煙零售客戶卷煙需求量不超過2個標準煙包和1個異型煙包，因此箱格容納2個標準煙包和1個異型煙包即可滿足大部分需求。

圖3 標準煙包尺寸

圖4 異型煙包尺寸

（2）箱格尺寸初步設計。設計時應確保箱格內部尺寸略大，以提供必要的緩沖空間和存取貨空間，同時一個箱格可以容納2個標準煙包和1個異型煙煙包。考慮到柜體整體尺寸，經過反復試驗確定空間利用率較高的煙包堆疊方式是將標準煙包平行排列，異型煙包放在標準煙包與箱格門之間的方式，如圖5所示和圖6所示，箱格的設計尺寸為長度680mm、寬度850mm、高度380mm。

圖5 煙包堆疊俯視圖

圖6 煙包堆疊左視圖

2.機柜設計

智助煙倉由一組主柜和多組副柜組成，主副柜可自由組合，靈活搭配。機柜設計主要考慮煙倉柜體與箱格尺寸的配套、柜體基材的選擇與設計和設備穩固性等方面。

（1）柜體與箱格尺寸配套。根據箱格尺寸反推煙倉副柜的整體尺寸，既滿足箱格空間利用的最大化，又要便于用戶開展存取作業。由于箱格設計尺寸為長度680mm、寬度850mm、高度380mm，基于人體工程學原理可設計4層箱格，這樣既保證了用戶在無需過度彎腰或踮腳的情況下即可順利完成存取作業，又確保了煙倉柜整體結構的穩定性和承重能力的合理分配。最終主柜的長度為350mm、寬度850mm、高度為1992.4mm，副柜根據需求匹配相應的組數，如圖7所示八門副柜長度為1550mm，高度、寬度同主柜一致。

圖7 機柜尺寸示意圖

（2）柜體基材的選擇與設計。柜體基材的選擇直接影響煙倉的耐用性、承重能力及防潮性能。因此，選用高強度、耐腐蝕的冷軋鋼板作為柜體基材，通過精密的折彎與焊接工藝，打造堅固耐用的柜體結構，主、副柜柜門厚度均不低于1.2mm，框體厚度均不低于1.0mm。

（3）設備穩固性設計。設備穩固性設計是確保煙倉內部卷煙商品安全存儲的關鍵。采用可調節的支架與鎖扣系統，確保箱格在裝載卷煙商品后能夠穩固地固定在柜體內，防止因變形或傾斜導致的產品損壞。此外，柜體底部設計有加固橫梁，進一步增強了整體結構的穩定性與承重能力。

五

智助煙倉硬件設計

1.硬件原理圖設計

圖8 硬件設計原理圖

智助煙倉主柜內配備了不間斷電源（UPS）和安卓一體機等電氣組件，這些組件共同負責設備的核心運行控制。副柜正面設有柜門，通過集成鎖控板和電磁鎖的安全機制，確保只有經過授權的操作才能開啟。此外，安防攝像機等監測設備安裝在智助煙倉外部的左右頂部位置，以實現對周圍環境的全面監控。

智助煙倉內部的通信模塊與所有電氣元件通過有線方式連接，構建了一個完整的局域物聯網系統。該通信模塊扮演著數據傳輸中樞的角色，能夠高效地將設備狀態、操作記錄以及監控視頻等重要信息實時發送至后臺服務器。這些數據經過處理和分析，為用戶提供詳細的運營報告和安全預警，硬件設計原理圖如圖8所示。

2.核心硬件系統設計

核心硬件系統包括主控系統、網絡系統、電源系統、門控系統和監控系統等。

（1）主控系統。主控系統作為核心硬件系統的中樞，由高性能的可編程邏輯控制器（PLC）組成，負責接收并處理來自各傳感器的數據，執行復雜的邏輯運算，并發出精確的控制指令。主控系統選用一體機形態，觸摸屏封裝到機器中，工控板、觸摸屏和液晶屏觸顯任意部件出現故障，更換整機便可快速恢復設備運行。

（2）網絡系統。網絡系統包括局域網內的設備間通信以及通過廣域網與監控中心的連接。機柜與服務器之間的網絡通訊采用5G模塊，確保數據傳輸的實時性、安全性和可靠性，實現智助煙倉狀態的遠程監控、數據分析和故障診斷。

（3）電源系統。電源系統

不僅能提供穩定的電力供應，還具備過流過壓保護、短路保護及備用電源切換等功能，確保在電力波動或故障情況下，煙倉仍能持續穩定運行。因此，在強電進入機柜之后，通過空開進行保護，再經過UPS設備和開關電源模塊，將220V交流電轉換成12V直流安全電壓輸出。

（4）門控系統。門控系統負責煙倉柜門的開啟與關閉控制，采用電動鎖具、傳感器及控制器等組件，實現遠程或本地控制下的自動開門操作。門控系統通過上位機下發命令到鎖控板，鎖控板控制對應的箱格門開啟，并返回相應的箱門開啟或關閉狀態。鎖控板支持打開12V電磁鎖和多個副柜鎖控板的級聯。

（5）監控系統。在設備本地構建專用的監控局域網環境，確保全天候（7×24小時）不間斷實時監管。該系統集成了SD卡存儲與揚聲器功能于一體的智能環境監測攝像頭，布置于設備兩側上方對角位置，確保設備前方區域無任何監控盲區。通過這種方式，不僅實現了現場實況的實施錄像存儲，還能無縫對接至后臺服務器。

六

案例分析

1.送貨員存貨

背景描述：某煙草公司在城市中心的繁華地段部署智助煙倉，以解決該區域因交通限制和停車困難導致的卷煙配送難題，送貨員小李負責該區域的8個卷煙零售客戶的送貨。

送貨員存貨流程：

（1）準備階段：小李到達智助煙倉所在位置后，將卷煙搬運至智助煙倉前準備存放。

（2）身份驗證：通過人臉識別功能驗證小李身份，確保送貨員身份的真實性和合法性。

（3）選擇訂單：驗證通過后，小李在系統界面上選擇待配送的客戶訂單，系統會自動匹配相應的柜門。

（4）存貨操作：小李根據系統提示，將卷煙商品整齊放入柜內，并關閉柜門。系統自動記錄存貨時間、卷煙品種和數量等信息，并全程錄像。

（5）完成通知：存貨完成后，系統向卷煙零售客戶發送取貨提醒信息。

通過智助煙倉的存貨功能，送貨員小李能夠高效地將8個卷煙零售客戶的卷煙商品存入指定位置，避免了因交通限制導致的配送延誤和送貨效率低下的問題。同時，系統記錄的所有信息為后續的取貨和異常處理提供了有力支持，如圖9所示。

圖9 煙包堆疊俯視圖

2.卷煙零售客戶取貨

背景描述：卷煙零售客戶張先生對寄存在智助煙倉的卷煙進行提貨。

卷煙零售客戶取貨流程：

（1）接收通知：張先生收到智助煙倉發送的取貨通知后，可自行前往或委托授權取貨人前往智助煙倉取貨。

（2）身份驗證：到達智助煙倉后，張先生或委托授權取貨人通過人臉識別和用戶密碼進行身份驗證。

（3）取貨操作：驗證通過后，系統自動打開指定的柜門，張先生或委托授權取貨人取出卷煙商品并清點。系統自動記錄取貨時間和取貨人員等信息，并全程錄像。

（4）完成簽收：取貨完成后，系統自動將完整的取煙包視頻上傳至后臺服務器，完成卷煙送貨交接。

張先生可以根據自己的需求隨時取貨，無需擔心卷煙未及時提取而遺失的風險，同時也避免了等待送貨上門而耽誤日常經營的事件發生，取貨更符合卷煙零售客戶需求，如圖10所示。

圖10 卷煙零售客戶取貨示意圖

3.監控與管理

背景描述：某煙草公司管理人員小王負責監控和管理智助煙倉的運行狀態和貨物信息。

監控與管理流程：

（1）實時監控：小王通過手機應用程序或網頁端平臺，實時監控智助煙倉的運行狀態，包括柜門狀態、暫存數量和取貨記錄等。

（2）數據分析：小王利用系統提供的數據分析功能，對卷煙的存取情況和客戶取貨及時性進行深入分析，為優化物流管理和提升客戶滿意度提供支持。

（3）異常處理：當系統檢測到異常情況時，如柜門開啟故障、取貨人員異常等，小王會立即收到警報通知，并采取相應的處理措施。

通過智助煙倉的監控與管理功能，管理人員小王能夠實時掌握煙柜的運行狀態、卷煙交接狀態和取貨人信息，為規范經營提供有利條件，如圖11所示。

圖11 監控與管理示意圖

七

結論

本文通過對智助煙倉在煙草物流中的設計與應用，證明智助煙倉是解決煙草物流配送“最后一公里”問題的有效手段之一。智助煙倉通過集成先進技術和智能化管理，打破了卷煙配送的時空限制，提高了配送效率和安全性。同時，智助煙倉的遠程監管功能為煙草公司提供了實時的運營數據支持，有助于優化物流管理和提升客戶滿意度。未來，隨著技術的不斷進步和應用的深入，智助煙倉有望在煙草行業物流中發揮更大的作用，推動煙草物流的轉型升級和持續發展。

參考文獻:

[1]王幸福,高維新.基于SWOT分析的“互聯網+”下智能快遞柜發展對策研究[J].太原城市職業技術學院學報,2018,(05):23-25.

[2]李祖標,羅凡,瞿瑋.智助煙倉是一種全新的物流新模式新業態[J].物流工程與管理,2021,43(08):174-176.

[3]吳愛萍,劉香進,謝媛媛.解決物流最后一公里之智能快遞柜[J].物流工程與管理,2018,40(06):82-84.

———— 物流技術與應用 ————

編輯、排版：王茜

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