王子铭 沈浩然 车兴东 刘琛 贺征
哈尔滨工程大学，航天与建筑工程学院，哈尔滨 150001
摘要：后疫情时代，随着人们的卫生安全意识的逐渐提高，实现快递包裹无毒化的需求越来越旺盛。智能快递柜作为打通快递包裹最后一公里的重要手段，更是需要做好消杀工作，守护人民群众的生命健康。因此，本文针对智能快递柜的消杀现状进行分析，梳理了传统消杀方式的优缺点，论证了传统消杀方式与智能快递柜的不匹配性，进而提出“‘丰巢卫士’——应用于储物柜的高频离子消毒设备”的构想，为实现“快递包裹最后一公里”无毒化提出一种解决方案。
关键词：“丰巢卫士”；高频离子消毒；无毒化；
中图分类号: 文献标识码： 文章编号：
Feng Chao Guardian — High frequency ion intelligent disinfection technology for lockers
Wang Ziming, Shen Haoran, Che Xingdong, Liu Chen & He Zheng
Harbin Engineering University, College of Aerospace and Civil Engineering, Harbin 150001
Abstract: In the post-epidemic era, with the gradual improvement of people's health awareness, the demand for detoxification of express parcels has become increasingly strong. Smart express cabinets are the most important means to get through the last mile of express parcels, and it is necessary to do a good job of disinfection to protect the lives and health of the people. Therefore, this article analyzes the current situation of the elimination of smart express cabinets, sorts out the advantages and disadvantages of traditional methods of elimination, and demonstrates the mismatch between traditional methods of elimination and smart express cabinets. Then, this article put forward the concept of " 'Feng Chao Guardian' — high-frequency ion disinfection equipment used in storage cabinets", and proposed a solution for the realization of the non-toxicity of "the last mile of express parcels".
Keywords: "Feng Chao Guardian"; high-frequency ion disinfection; non-toxic;
引言：
快递业是21世纪以来我国发展起来的新兴产业。 国家邮政局发布的数据显示，2015年—2019年，全国快递公司的业务量持续增长，中国快递业的规模正在迅猛发展。然而，快递业务的激增与快递员数量的缓慢增长之间存在着巨大的矛盾，这使得快递包裹末端配送的压力不断增加。一些物流公司顺势而为，推出了智能快递柜，这种方便、准时、全天候收发件的自助式服务设备使快递包裹的物流配送压力得到一定程度的缓解[1]。但是2020年新冠疫情的袭来，使得智能快递柜的末端配送服务受到严重冲击。快递包裹携带新冠肺炎病毒的新闻时时爆出，令全国上下人心惶惶。末端配送的最后一公里如何保证快递包裹的无毒性值得所有快递从业者去思考。本文将结合快递业的实际情况，提出将高频离子智能消毒技术运用于智能快递柜的想法，打造守护快递卫生安全的“丰巢卫士”。我们由衷希望“丰巢卫士”能在物流末端发力，为营造“快递包裹无毒化”环境贡献一份力量。
一、“丰巢卫士”诞生背景
1.1智能快递柜服务发展迅猛
智能快递柜的迅猛发展得益于电子商务的兴起，网络购物逐渐成为中国社会的主流消费方式，近年来我国快递业务量激增，2018年中国快递业务量达507亿件，同比增长26.6%，2019年上快递业务量达635.2亿件，同比2018年上半年增长了25.3%。
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图12015年-2019年快递业务量及其增长速度
《2020中国快递末端服务创新发展现状及趋势报告》显示，2014年以来，智能快件箱的保有量和箱递量呈现快速增长态势。2019年，快件箱保有量增加了13.4万组，箱递量增量达到24.1亿件，均创历史新高。其中，箱递量增速依然高于保有量增速，表明市场认可快件箱自提模式，设备使用率不断提升[2]。截至2020年，我国现存快递柜存量规模已达50万组，共有近800余家快递柜相关企业，丰巢快递模式已经为全国110余座城市、超过2亿用户提供无接触的快递柜交付服务。
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图22014年—2020年中国智能快递柜保有量
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图32014—2020年中国智能快递柜箱递率
1.2消费者对快递包裹的无毒性提出了更高的要求
国家邮政局公布的2020年1—4月的数据，全国快递企业快递业务量达180.3亿件，同比增长了11.5％[3]。受到疫情的影响，居民的消费被迫从线下转移到线上。然而，有关快递包裹携带新冠病毒的新闻让消费者人人自危，这对快递业务的冲击不可谓不大。
2021年1月29日，汉中市镇巴县两件韵达快递包裹外包装被检测为阳性，其中一件已被消费者签收；就在同一天，齐齐哈尔市富裕县某企业进口货物的外包装中，同样被检测为新冠病毒阳性。
这样的新闻事件接连发生着实令人对包裹的安全性感到担忧。智能快递柜作为传统“无接触配送”的主要载体，需要承担起后疫情时代“无接触配送”最重要的责任——减少病毒传播。研究表明，现有智能快递柜在庞大规模和较高使用率的背后，存在着关于卫生安全的三大痛点：
?丰巢智能快递柜体内部与快递件接触频繁，易在其表面残留下细菌病毒。
?市面上的智能快递柜不具备自主消毒功能对快递员和居民的带来健康隐患。
?快递柜基数较大，病毒消杀难度较高，定期人工消毒将大大提高运营成本。
上述种种痛点在后疫情时代尤其凸显，群众对快递包裹卫生安全的诉求应当被满足，这不仅是商家对消费者胃口的迎合，更是对新冠肺炎传播的有力隔绝。智能快递柜作为快递配送的最后末端，需要对快递包裹进行高效合理的消杀，为快递最后一公里无毒化保驾护航。
二、“丰巢卫士”消毒快递柜构想
2.1“丰巢卫士”概念
为了解决智能快递柜的消毒问题，我们提出“‘丰巢卫士’——应用于储物柜的高频离子消毒设备”的构想。“丰巢卫士”是一款安装在普通丰巢智能快递柜中的消毒产品。它能够根据智能快递柜的状态，利用自身消毒系统对快递表面进行时时消毒，对包裹表面的病毒进行灭活。“丰巢卫士”对智能快递柜的消杀区别于传统消杀方式的地方主要有两点：一是应用高频离子智能消毒技术使快递柜消杀效果更强，消杀过程对人体无害；二是该产品将控制消杀过程的系统嵌入到丰巢原有智能系统中，使消杀过程更加智能化。
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表1“丰巢卫士”主要技术指标
图4“丰巢卫士”实物图
以下是已装备“丰巢卫士”智能快递柜的工作流程：
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图5装备“丰巢卫士”智能快递柜的工作流程
2.2“丰巢卫士”的消毒技术
在日常生活中，智能快递柜与快递包裹都和人类有密切接触。因此，智能快递柜的消杀过程需要保证对人体是安全的、无害的。从下表中我们看到，当前的消毒手段（如化学试剂、臭氧、紫外线等）都对人体具有一定的安全隐患，虽高效快捷，但却不适宜运用于生活场景之中。
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为寻求能够与智能快递柜相匹配的新消毒手段，我们从等离子风消杀技术中获取灵感，希望能够将这种高频离子智能消毒技术运用于智能快递柜中。该技术主要有两大特点：
?一是够通过大风量吹风和吸风的交互作用，将快递包裹表面携带的病毒载体如气溶胶尘埃等与表面剥离，随空气进入设备内部，进行高压吸附收集和灭活处理。
?二是可以通过特定频率的高压脉冲对金属网进行放电，在特定高频电压作用下，带电金属网会将空气中的分子进行电离，形成大量等离子。这些极具流动性又微小的等离子具备极强的氧化性，随空气流动形成等离子风作用于物体表面。这些大量具备很高能量的等离子一旦和微生物（例如病毒，霉菌孢子、细菌）接触，就能够立即破坏细菌的细胞壁以及病毒的蛋白质衣壳等，从而达到灭活的作用。而且氧离子随空气和自身的分子动能运动，避免了紫外线照射消毒方法有死角的问题，可以持续对物体表面进行杀菌消毒。
我们可以看到，这种高频离子消杀技术对于人体较为温和，不会对人体造成损伤。但同时，对病毒的消杀效果很强，并且在快递柜这种狭小空间内会产生全方位、无死角的消杀效果，可持续为物体表面消毒。从以上角度来看，为“丰巢卫士”配备高频离子消杀技术无疑是最合适的。
2.3“丰巢卫士”的控制系统
在“丰巢卫士”装配在普通智能快递柜的过程中，需要在丰巢原有智能系统（“丰巢”控制系统）中加入嵌入式智能控制模块（“丰巢卫士”控制系统），以实现快递柜对消杀过程的智能化控制。这种采用嵌入式控制模块对“丰巢卫士”进行控制的方法可大大增强用户体验，用户不需要耗费任何时间成本去学习智能快递柜消毒板块的运用。“丰巢卫士”的消毒过程将与快递的存取过程完全连锁。用户在进行存取快递的操作时产生的输入响应经由“丰巢”控制系统，实现快递柜的开关门，再经嵌入式智能控制模块（“丰巢卫士”控制系统）启动消毒装置。
以下为已装备“丰巢卫士”的智能快递柜控制过程：
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图6装备“丰巢卫士”智能快递柜的控制过程
三、“丰巢卫士”的核心优势
3.1填补技术空白，市场前景广阔
目前，市场上智能快递柜没有任何一款具备消毒系统。但是，用户对于快递卫生安全越发重视，急需一种针对快递包裹进行消杀的产品。“丰巢卫士”满足这种需求，填补了市场空白。它在物流配送的末端对包裹进行消杀，最大程度地守护用户的健康。无论是从利益还是防疫的角度去考量，推行一款针对快递包裹进行消杀的产品都是社会群体众望所归的。倘若“丰巢卫士”能够成功推广，将会在后疫情时代给用户吃下一颗安心药，消除快递包裹是否存有病毒的疑虑。
3.2大规模推行成本低廉，可安装在现有智能快递柜上
“丰巢卫士”对于智能快递柜而言，是一个发挥消毒作用的独立产品。它可以装配在目前已经应用于市场的智能快递柜。因此，“丰巢卫士”在推行时，可直接利用现有的智能快递柜体系，在较短时间内实现“丰巢卫士”的大规模使用。
3.3“丰巢卫士”的产品独立性使其容易得到迁移运用
目前，“丰巢卫士”的主要技术在于狭小封闭空间内消毒。在未来，“丰巢卫士”可进一步改进，研发出适用于鞋柜、衣柜等家庭生活环境的产品。进一步拓展而言，利用该技术可研发出适用于大型密闭空间（如高铁、飞机等）的绿色消杀装备。相较于传统消杀方式，“丰巢卫士”的高频离子消杀技术是无腐蚀性、无异味的无死角消杀，可以很好满足日常生活的消杀需求。
四、结语
本文对智能快递柜存在的消杀问题进行分析，梳理了传统消杀方式的优缺点，论证了传统消杀方式与智能快递柜的不匹配性，进而提出“‘丰巢卫士’——适用于储物柜的高频离子消毒设备”的构想，为实现“快递包裹最后一公里”无毒化提出一种解决方案。在后疫情时代，随着人们卫生安全意识的提高，类似“丰巢卫士”的消毒设备将会备受用户青睐。它促使智能快递柜在为人们带来更多便利的同时，更大程度上将消除用户对快递留毒的疑虑，保障人民群众的生命健康。
参考文献
[1]詹浩澜,张晴,陈睿,刘洋.模块化智能快递柜创新研究——“e循环”快递柜[J].现代商贸工业,2020,41(27):61-62.
[2]《2020中国快递绿色发展现状及趋势报告》发布[J].绿色包装,2020(10):16.
[3]http://www.mot.gov.cn/tongjishuju/youzheng/202006/t20200604_3323828.html