基于单片机失物招领平台的建设与研究*

（重庆邮电大学移通学院，重庆 401520）

全球新一轮科技革命和产业变革已经兴起，与我国制造业转型升级形成历史性交汇，智能制造在全球范围内快速发展，已成为制造业重要发展趋势。结合重庆目前智慧城市发展状况，深入社会群体进行调研，重庆市整体智慧城市建设发展迅猛，群众满意度较高，但是也存在一些问题。随着社会经济、科技高速发展，人们的工作生活节奏不断加快，很容易养成丢三落四的习惯，有些重要的东西一旦丢失，很难找回，即使打广告、登报纸也很难起到作用。因此，笔者提出搭建一个高效的信息化平台，建立失主和遗失物品之间的联系，从而为智慧化城市建设画上浓重的一笔，更好地服务于民生。

1 调研分析

每个人都会有丢东西的时候，例如在高校，每天通过QQ 群发布丢失物品的信息就有几十条甚至上百条。人们大多通过QQ、网站、公众号、失物招领角等报备转发的方式来寻找失主或者寻找遗失物品，这类方法效率比较低。在其他场合很多时候物品拾取人不知道如何寻找失主，失主和物品拾取人之间没有可以快速对接的平台，即使通过上网搜索失物招领网站，上面登记的遗失物品可能来自五湖四海，范围很大，同时也不够细致，数据无法实现同步收集。以“丢哪了”失物招领平台为例，至今发布的寻物启事高达55 652 条，招领启事共8 402 条，共找回失物9 833 件，通过以上数据可以看出物品找回率仍然很低，很多平台没有在一些固定场所设置物品存放点，以及对物品图像等相关信息进行实时收集，造成了物主之间联系的时效性大大下降。因此，失物招领平台的建设与研究就显得尤为重要了[1]。

2 总体方案设计

2.1 方案设计

失物招领平台具有五个功能模块，如图1 所示，分别是物品存放模块、智能识别模块、数据存储模块、物主互联模块和快递服务业务，具体功能描述如下[2-3]：

1）物品存放模块。以柜体形式搭建，物品拾取人可将丢失物品临时存放在该柜体中。

2）智能识别模块。安装在柜体上，该模块融合了人工智能领域中的图像识别技术、语音识别技术及传感器技术，可实现对拾到的物品进行拍照等相关信息收集。

3）数据存储模块。通过建立数据库，对智能识别模块收集到的信息进行存储。

4）物主互联模块。通过Web 平台的搭建建立失主与丢失物品的联系，可实现物主之间的图像等相关信息匹配。

5）快递服务业务。根据用户需求制定相应的快递配送服务，以满足用户无法到现场取物的需求。

图1 总体框架图

2.2 方案优点

1）解决了物品拾取者对物品的处置问题，让多数人可以放心的将丢失物品储存到该柜体中，而不会被再次遗弃。

2）能够快速准确地对拾取者所提交的物品进行图片、文字等相关信息的实时收集，并存入数据库，解决了其他渠道不能实时准确收集物品信息的难题。

3）建立的Web 平台不但可以实现对用户提交的文字信息与物品描述信息进行比对，还能对用户自己预先存储的图片信息与收集到的物品图片信息进行比对。

4）快递服务解决了物品与失主之间距离远的问题，并且有效避免了拾取人处置丢失物品的繁琐过程。

3 智能失物储物柜的构成与原理

3.1 智能失物储物柜的构成

智能失物储物柜主要有工控机、图像识别摄像头、触摸屏、控制板、电磁锁、监控系统、灯光系统、散热系统、网络录像机、交换机、图像处理器、工业4G 路由器、单片机、传感器和大小不一的箱子等构件组成。

3.2 智能失物储物柜的原理

方柜通过电源口与家庭供电口连接供电，通过工控机来控制方柜的运转，当用户存放丢失物品时，用手触摸触摸屏，触摸屏会亮起，并显示当前任务指令供用户选择，并配有语音提示功能，触摸屏上方的摄像头用作拍照扫描收集丢失物品的图像信息，用户通过语音识别或者金属键盘输入物品丢失地点、特征等相关信息。当用户将丢失物品的信息录入完成后，方柜会打开某一空闲箱子供用户存放丢失物品，当用户关闭箱门后会提示本次操作完成，如果忘记关闭箱门，会提示用户请关闭箱门。如果用户或者快递员来取丢失的物品时，需要输入通过Web 平台发送的验证码，然后方柜对应箱子将会打开，即可取走丢失的物品。方柜网络可通过有线、无线路由器、4G 三种方式实现不同环境不同时段的设备通信，将采集到的信息实时上传到数据库中。

4 单片机选型

单片机是由定时器/计数器、输入/输出接口、串行接口、中断系统、Flash 只读存储器和数据储存器RAM 等电路构成。

其中CPU 是由运算器和控制器构成，控制器是单片机的核心，它可以识别指令，根据指令让单片机各部件自动工作。运算器是将算数运算、逻辑运算及其位运算整合后在一起的机器。单片机则是将上述所介绍的功能模块，通过电路集成的方式，将它们组合在一起，形成一个控制系统的微型计算器。

失物招领平台选用AT89C52 单片机，该单片机具有体积小、质量轻等优点，在使用时更加方便，它虽然小，但性能非常强大，由于它是采用汇编语言或者C 语言编写程序，易于学习，它的编程可以在没有实物单片机的条件下用电脑进行编程和调试。AT89C52 共有40 个引脚，其中有32 个可编程的I/O 端口。主要引脚介绍如表1 所示。

表1 AT89C52 单片机引脚介绍

5 主要技术应用

5.1 图像识别技术

图像识别是指以图像的主要特征为基础，利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术。失物招领平台将利用图像识别技术对收集到的丢失物品进行图像采集—图像预处理—特征提取—图像识别。通过一系列的图像分析与处理，最终将采集到的数据存储到数据库中。为了在图像识别中，能够更加准确地将物品的文字信息采集清楚，还设置有OCR 图像识别技术，以获取文字及版面信息，将图像中的文字进行识别，并以文本的形式返回。

5.2 数据库

数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大，可以存放百万条、千万条、上亿条数据。失物招领平台在接收失物时，会告知拾取人进行物品拍照和物品丢失地点等相关信息的采集，采集到的信息以一定规则上传到数据库，用户通过访问Web 平台可以与数据库建立联系，Web 平台可以实现用户和数据库之间的信息比对，当比对的信息相似度达到所设置的要求时，该物品信息就会调用出来，并由用户最终确定是否为自己丢失的物品[4]。

6 平台功能简介

6.1 用户部分

用户部分即为用户管理自己的账户和个人信息的部分。为了广大用户的隐私利益着想，通过设置用户登录界面，并采取全国身份联网，用户只需注册身份证或者手机号即可登录。用户个人界面还包括收藏的信息、我的发布、用户反馈等。

6.2 功能部分

1）总框架——区域划分。总框架为区域划分，首先是省—市，其次是区—县—镇，最后是收件人地址。

2）分类物品与失主信息。根据实际调查情况，将人们丢失最多的物品挑选出来，分为一大类，其余丢失情况不严重的物品归为其它类，例如：手机、钱包、钥匙、各种卡类物品等等。物品主人的联系方式会附在丢失物品信息之后，但为了保证失主的个人隐私，会设置一个“查看”选项，不会直截了当地显示出来，而是有需要联系失主的人去点击“查看”选项，如图2 所示。

图2 用户操作ER 图

7 结语

通过对失物招领平台的建设与研究，可实现一站式解决失主与丢失物品的联系。通过利用人工智能技术解决失物找回难的问题，有效解决了物品拾取者对物品的处置问题；通过人工智能识别模块能够快速准确地对拾取者所提交的物品进行图片、文字等相关信息的实时收集，并存入数据库；建立的Web 平台可以实现文字信息、图片信息的比对；快递服务解决了物品与失主之间距离远的问题，减少了拾取人处置丢失物品的负担[5]。