一種共享單車有序停放物聯網管理系統及其方法與流程

本發明涉及物聯網應用技術領域，尤其涉及一種共享單車有序停放物聯網管理系統及其方法。

背景技術：

公共自行車作為城市公共交通的重要組成部分，尤其針對城市公共交通擁堵和機動車尾氣污染等問題，作為一個健康、低碳、綠色的公共交通和出行方式，越來越受到政府的重視，同時世界范圍內公共自行車的建設也進入蓬勃發展階段。

隨著公共自行車的發展，共享單車作為解決城市交通最后一公里的熱門解決方案之一，現已越來越受到人們的歡迎，因為它不僅方便了市民的出行,同時也降低了交通成本；目前的共享單車不僅方便，同時還有較好的用戶體驗，具體地，市民在使用共享單車時，只需要使用手機app掃描共享單車上的二維碼，即可完成開鎖功能，使用完共享單車之后，將共享單車上鎖，即可通過網上完成付費；整個過程不需要人工參與，方便、廉價；隨著共享單車的迅猛發展，出現的問題也越來越多，主要包括以下幾個方面：

1、品牌眾多，現在市面上已存在40多個品牌的共享單車，并且以每天一個品牌的速度遞增；如此多品牌的共享單車，卻缺乏統一的監管，導致市場混亂；

2、單車投放量巨大，一線、二線甚至三線城市都有著巨量單車投放，而各個品牌商投放單車之后，并沒有相應的管理人員對如此多的單車進行監督和管理；

3、管理混亂，現有共享單車經常出現亂停亂放、隨意破壞、占道搶行等現象，占用公共資源，造成交通通行不方便，而政府無從管理。

技術實現要素：

針對現有技術中共享單車的發展帶來的問題，本發明的主要目的在于提供一種共享單車有序停放物聯網管理系統及其方法，通過控制共享單車在指定區域停放來達到上述目的，一方面，本發明提供了一種共享單車有序停放物聯網管理方法，包括步驟：

s1：用戶將單車是否按規范停在鋪設感應線圈的地面；如果是，則執行步驟s2，如果不是，則無法鎖車；

s2：觸發車載電子識別器發送標識信息給停靠點監控器；

s3：所述監控器發送停車請求給監控平臺；

s4：所述監控平臺判定合理后發送允許鎖車信號給單車平臺；

s5：所述單車平臺發送鎖車指令給用戶手機或智能鎖；

s6：用戶手動鎖車，完成還車。

優選地，所述步驟s2中：所述標識信息為所述共享單車的唯一標識信息。

優選地，所述步驟s2中：感應線圈感應激活電子識別器的誤差在10-30cm范圍內，識別距離可以根據現場狀態精準調整。

優選地，所述步驟s3中：所述停車請求包括所述標識信息、停車位地址信息以及請求停車信號。

優選地，所述步驟s3中：所述監控器通過無線通信鏈路將停車請求發送給所述監控平臺。

優選地，所述步驟s4之后還包括：

s41：所述監控平臺對單車的標識信息及停車位地址信息進行管理、授權、分發、撤銷、存儲等管理。

優選地，所述步驟s5之后還包括：

s51：用戶手機或智能鎖接收到所述鎖車指令后，發出振動或響聲提示用戶，可以鎖車。

優選地，所述步驟s6之后還包括：

s61：用戶鎖車后，智能鎖或用戶手機或車載控制器向所述單車平臺發送已鎖車指令，單車平臺接收到已鎖車指令后，停止計時收費，將車改為空閑狀態，并向用戶手機發送此次行程的計費信息，從而完成還車。

另一方面，本發明還同時提供了一種共享單車有序停放物聯網管理系統，所述管理系統包括：感應線圈、車載電子識別器、停靠點監控器、監管平臺和單車平臺；所述感應線圈鋪設在自行車規定停放的區域，用于觸發電子識別器發送標識信息給監控器；所述電子識別器用于發送所述共享單車的唯一標識信息給監控器；所述監控器用于發送停車請求給監控平臺；所述監控平臺用于管理轄區內所有單車的授權管理、接口管理、停靠點管理，并且可以在判定停車合理后發送允許鎖車信號給單車平臺；所述單車平臺用于發送鎖車指令給用戶手機或智能鎖。

優選地，所述感應線圈感應激活電子識別器的誤差在10-30cm范圍內，識別距離可以根據現場狀態精準調整，識別距離可以根據現場狀態精準調整。

優選地，所述停車請求包括所述標識信息、停車位地址信息以及請求停車信號。

優選地，所述電子識別器包括天線、電池、微處理器、觸發模塊和存儲器，其中，天線、電池、觸發模塊和存儲器都連接微處理器，觸發模塊用于在電子識別器進入感應線圈工作區后觸發電子識別器發送rfid信號；天線用于通過通信模塊收發無線電信號，與停靠點監控器通過rfid技術進行通信；電池用于為電子識別器各模塊供電；微處理器用于處理信號，并控制天線收發信號；存儲器用于存儲該自行車的唯一標識信息。

優選地，所述監控器包括控制器、收發模塊、電源管理模塊、無線通信模塊和蓄電池；其中，收發模塊、電源管理模塊、無線通信模塊和蓄電池都連接控制器，收發模塊包含接收天線和發送天線，用于接收電子識別器發出的rfid信號和發送信號給電子識別器；控制器用于對停靠點的共享單車進行管理以及控制各通信模塊；無線通信模塊用于發送停車請求給監控平臺；蓄電池用于儲電，并為監控器供電；電源管理模塊用于管理監控器的電源來源，包括市電、路燈、太陽能、風能以及其他清潔能源。

優選地，所述用戶手機或智能鎖接收到所述鎖車指令后，發出振動或響聲提示用戶，可以鎖車。

優選地，所述用戶鎖車后，智能鎖或用戶手機或車載控制器向所述單車平臺發送已鎖車指令，單車平臺接收到已鎖車指令后，停止計時收費，將車改為空閑狀態，并向用戶手機發送此次行程的計費信息，從而完成還車。

優選地，所述監控平臺還用于對單車的標識信息及停車位地址信息進行管理、授權、分發、撤銷、存儲等管理。

優選地，所述監控平臺為后臺服務器，單車平臺為各廠商的服務器。

本發明實施例的技術方案提供了一種共享單車有序停放物聯網管理系統及其方法，本發明實施例的技術方案具有以下顯著效果：

1.規范了對共享單車的管理，實現了共享單車的有序停放，該共享單車上的電子識別器識別到指定停放區域的精度可以達到10-30cm，只有停放到規定區域，才能上鎖，從而解決了現有技術中出現的亂停亂放的問題；

2.通過監管平臺，對每一個共享單車品牌的每一輛單車進行監管，解決了現有共享單車品牌多，投放量大，難以監管的技術問題，實現了統一有效的監督和管理，為政府各部門對非機動車進行監管提供渠道，也為市場提供有效數據進行分析。

3.本發明由于所述感應線圈由柔性材料包裹，可以根據停車場的具體結構，因地布設，因此，在不規則形狀的停靠區域，如斜坡、土丘間、弧形長條狀等不規則區域地帶，也可以設置共享單車停靠點。除此以外，還可以臨時設置停車位。比如大型演唱會等大型活動時需要臨時增加停車位時，可以隨時通過鋪設感應線圈來增設停車位，應急適應性強。

附圖說明

圖1為現有共享單車借車的流程示意圖；

圖2為現有共享單車的還車的流程示意圖；

圖3為本發明實施例一中共享單車有序停放物聯網管理方法的流程示意圖；

圖4為本發明實施例二中共享單車有序停放物聯網管理系統的結構示意圖；

圖5為本發明實施例二共享單車有序停放物聯網管理系統中的電子識別器的結構示意圖。

圖6為本發明實施例二共享單車有序停放物聯網管理系統中的監控器的結構示意圖。

具體實施方式

為使得本發明的發明目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1所示，為現有共享單車借車的流程示意圖：

用戶看到閑置的共享單車，用手機app掃描車身上的二維碼，就可以實現快速借車。其實現步驟如下：

1、利用手機app掃描車身上的二維碼，手機app獲取該自行車的唯一標識信息(id信息)，并把借車請求發送到該自行車廠商的平臺服務器。

2、如果該自行車沒有人預約，則平臺服務器同時給自行車的車載控制器和用戶手機app發送開鎖指令，電子鎖自動開鎖，平臺服務器和手機app開始計時收費；自行車進入借用狀態。

3、如果該自行車已被其他用戶預約，平臺服務器提示用戶該車已被他人預定，請選擇另外的自行車。

如圖2所示，為現有共享單車的還車的流程示意圖：

1、把車停放在目的地后，鎖上自行車；

2、電子鎖控制器觸發鎖車完畢指令，由車載控制器向平臺服務器發送已鎖車指令。平臺服務器接收到已鎖車指令后，停止計時收費，將車改為空閑狀態，并向手機app發送此次行程的計費信息。

在現有技術的共享單車使用過程中，用戶借車和還車環節都不需要經過監管部門的監管，從而導致用戶在使用完共享單車后，亂停亂放、占道搶行等現象的出現，針對上述缺陷，本發明提供了一種共享單車有序停放物聯網管理系統及其方法的技術方案，在本發明的實施例中，通過限定共享單車停放在指定區域，才能進行鎖車和停止計費的方法，達到改進現有技術中的明顯缺陷。

具體地，在實施例一中，本發明提供一種共享單車有序停放物聯網管理方法，用戶在借車環節的技術方案與現有技術中的借車環節方案一樣，用戶隨時通過手機掃碼即可騎走共享單車，但在用戶還車環節，本實施例一增加了監管流程，具體地，如圖3所示，為本發明實施例一中共享單車有序停放物聯網管理方法的流程示意圖；管理方法主要包括以下幾個步驟：

s1：用戶將單車是否按規范停在鋪設感應線圈的地面；如果是，則執行步驟s2，如果不是，則無法鎖車；

共享單車上安裝的電子識別器平時處于休眠待機狀態，當用戶使用完自行車后，將該安裝有電子識別器的共享單車停放到鋪設有感應線圈的規定停放的區域后，該電子識別器進入到該感應線圈設定的工作區，隨即被感應線圈所發出的電磁場激活；而如果用戶將使用完的自行車隨意停放在沒有鋪設感應線圈的不規范的區域或者沒有停放在感應線圈設定的工作區，則電子識別器依然處于休眠待機狀態，此時，用戶無法完成鎖車結帳功能；在該實施例中，感應線圈感應激活電子識別器的誤差在10-30cm范圍內，識別距離可以根據現場狀態精準調整，這也就是說，通過rfid技術，通過在特定區域鋪設感應線圈，在指定的停靠電子地標的10-30cm的小范圍內停放，才可以觸發電子識別器，最后才能實現鎖車的功能。

s2：觸發車載電子識別器發送標識信息給停靠點監控器；

共享單車停放到規定區域后，隨即應用復合rfid技術的電子識別器中的感應模塊被感應線圈激活，隨即電子識別器中的微處理器控制通信模塊通過天線發射出唯一的加密的識別碼無線電信號給停靠點監控器，停靠點監控器上安裝有射頻識別收發模塊，能接收到帶有rfid電子標識信息(也為電子標簽)的識別碼無線電信號。

s3：所述監控器發送停車請求給監控平臺；

每個停靠點都安裝有至少一個停靠點監控器，可以監控停靠點所有單車停靠情況，監控器接收到電子識別器發送的識別碼無線電信號后，解密該識別碼無線電信號，獲取標識信息，判定該停車位無人預約，車位可用后，將停車位地址信息、自行車標識信息和請求停車信號發送給監管用的監管平臺，其中，所述停靠點監控器上安裝有無線通信模塊，監控器通過無線通信將停車請求發送給監控平臺。

s4：所述監控平臺判定合理后發送允許鎖車信號給單車平臺；

監管平臺接收到停車請求后，首先判定該標識信息的自行車屬于哪個共享單車廠商，是否是屬于合法停車，如果都沒有問題，則在監管平臺登記該廠商的該輛自行車停放在所述的停車位地址，這樣，就可以完成對各個廠商所有共享單車的監管，隨時隨地可以查詢哪些自行車停放在哪個停靠點，可以實時盤點各停靠的車輛，并自動生成各種報表，反應單車的分布、使用情況等，也可以為公安部門、城管部門提供各類管理數據，還可以實時監控各停靠點設備運行狀態信息；除此之外，在本發明優選的實施例中，監管平臺還提供所有單車品牌對投放的所有單車進行強制定期巡檢與檢修的審核功能，為政府監管單車安全提供可行的管理手段，保障群眾騎行安全；監管平臺還可以提供社會化的監控管理功能應用，比如中小學定位、電動自行車防盜。特殊物資監管等。

監管平臺判定可以停車后，則對自行車的各種信息及停車位地址信息進行記錄，以方便后續統計和監管，并發送允許鎖車信號和標識信息給相應單車品牌的單車平臺；

s5：所述單車平臺發送鎖車指令給用戶手機或智能鎖；

所述單車平臺接收到監管平臺發送的允許鎖車信號后，對相應單車執行鎖車功能；在本發明優選的實施例中，單車平臺通過無線通信網絡發送鎖車指令給用戶手機或智能鎖；

s6：用戶手動鎖車，完成還車；

在用戶手機上的app接收到鎖車指令后，提示用戶，現在可以鎖車；在本發明優選的實施例中，單車平臺也可用將鎖車指令發送給智能鎖，智能鎖通過發出“滴滴”的響聲來提醒用戶現在可以鎖車；隨后，用戶手動鎖車，完成還車；

在本發明優選的實施例中，用戶鎖上自行車后，電子鎖控制器觸發鎖車完畢指令，由車載控制器向單車平臺發送已鎖車指令。單車平臺接收到已鎖車指令后，停止計時收費，將車改為空閑狀態，并向手機app發送此次行程的計費信息，從而完成還車。

除此以外，本發明還提供了實施例二，具體地，如圖4所示，本發明的實施例二提供了一種共享單車有序停放物聯網管理系統，包括：感應線圈1、車用電子識別器2、停靠點監控器3、監管平臺4和單車平臺5；所述感應線圈1鋪設在自行車規定停放的區域，線圈封裝在停靠保護套內，鉚釘安裝在地面；所述感應線圈由柔性材料包裹，可以根據停車場的具體結構，因地布設；感應線圈最長可達200米，覆蓋范圍廣；電子識別器2固定安裝在自行車上，該電子識別器2是自行車必須攜帶的信標，載有感應標簽，如圖5所示，為所述電子識別器2的結構示意圖，它是由天線9、電池10、微處理器7、觸發模塊11和存儲器8組成，其中，天線9、電池10、觸發模塊11和存儲器8都連接微處理器7，觸發模塊11用于在電子識別器進入感應線圈工作區后觸發電子識別器發送rfid信號；天線9用于收發無線電信號，與停靠點監控器3通過rfid技術進行通信；電池10用于為電子識別器2各模塊供電；微處理器7用于處理信號，并控制天線9收發信號；存儲器8用于存儲該自行車的唯一標識信息；產品出廠時，標識信息已寫入存儲器8；該電子識別器2是有源的標識信息；

在本發明優選的實施例中，該電子識別器2為主動式標識信息或半主動式標識信息。電子識別器2安裝在現有自行車上，完全獨立，無需修改現有鎖的結構，采用超高工業等級，ip68防水，防震，防腐蝕，一次性金屬扎帶安裝，安裝簡單，高效；自帶電池，持續工作3年時間；對環境影響極小，不受雨雪洪水等惡劣天氣影響；與停靠點制定區域誤差在10-30cm內；而且多種安裝方式，適應不同品牌單車的安裝。

所述停靠點監控器3安裝于停靠點，其結構示意圖如圖6所示，監控器3內部包含控制器12、收發模塊14、電源管理模塊15、無線通信模塊13和蓄電池16；其中，收發模塊14、電源管理模塊15、無線通信模塊13和蓄電池16都連接控制器12，收發模塊14包含接收天線和發送天線，用于接收電子識別器發出的rfid信號以及發送信號給電子識別器；控制器12用于對停靠點的共享單車進行管理以及控制各通信模塊；無線通信模塊13用于發送停車請求給監控平臺；蓄電池16用于儲電，并為監控器3供電；電源管理模塊15用于管理監控器3的電源來源，包括市電、路燈、太陽能、風能以及其他清潔能源；停車場的標桿可以包含接收天線。停靠點監控器單個停靠區域最大管理單車數量為500輛，可定時盤點停靠區域單車數量與品牌；設備帶自測功能，減少故障率的發生；設備可接市電，更可用太陽能、風能等綠色能源。監控器采用超高工業等級，ip68防水，防震，防腐蝕；感應電子識別器誤差在10-30cm內，保證規范停車。

所述停靠點監控器3用于一方面與電子識別器2之間進行信息的接收和發送，另一方面與監管平臺4進行信息的接收與發送；具體地，用于接收并解密識別碼無線電信號，并將停車位地址信息、自行車標識信息和請求停車信號發送給監管用的監管平臺4；

所述監管平臺4一方面與停靠點監控器3進行信息的接收與發送，另一方面與各廠商的單車平臺5進行信息的接收與發送；具體地，用于對各廠商的共享單車進行監管，并控制各單車平臺4發送鎖車信號，只有在共享單車停放在指定區域，經監管平臺4判定合乎要求后，各單車平臺5才發送鎖車信號給相應的自行車鎖或用戶手機；監管平臺4中登記注冊了所有品牌所有單車編號，并綁定電子識別器；用于監控轄區內單車的品牌運營商，為每個品牌開戶，同時也為品牌的運營平臺提供停靠點位置、面積等信息，用于實時為單車品牌的運營平臺發送允許鎖車信息，其中，共享單車品牌包括但不限于：摩拜單車、ofo、小鳴單車、小藍單車、哈羅單車、永安、小白單車、快兔出行、unibike、悟空單車、9m單車、酷騎單車、一步單車等等。

所述單車平臺5一方面與監管平臺4進行通信，另一方面與用戶手機或智能鎖進行通信，用于在接收到允許鎖車信號后，發送鎖車指令給用戶手機或智能鎖，從而完成對自行車的鎖車功能。

在本發明優選的實施例中，由于所述感應線圈由柔性材料包裹，可以根據停車場的具體結構，因地布設，因此，在不規則形狀的停靠區域，如斜坡、土丘間、弧形長條狀等不規則區域地帶，也可以設置共享單車停靠點。

在本發明優選的實施例中，還有一個優點是可以臨時設置停車位的優勢。比如大型演唱會等大型活動時需要臨時增加停車位時，可以隨時通過鋪設感應線圈來增設停車位，應急性強。

在本發明優選的實施例中，監控平臺為后臺服務器，可用于為政府部門服務，也可為市場服務，單車平臺為各個廠商的服務器。

本發明所提出的技術方案并不局限于自行車，也可以擴展到電動車、滑板等其他非機動車。

本發明實施例的技術方案提供了一種共享單車有序停放物聯網管理系統及其方法，通過rfid技術，通過在特定區域鋪設感應線圈，在指定的停靠電子地標的10-30cm的小范圍內停放，才可以觸發電子識別器，最后才能實現鎖車的功能；從而完成對共享單車的管理和監管。

更進一步地，本發明實施例的技術方案具有以下顯著效果：

1.規范了對共享單車的管理，實現了共享單車的有序停放，該共享單車上的電子識別器識別到指定停放區域的精度可以達到10-30cm，只有停放到規定區域，才能上鎖，從而解決了現有技術中出現的亂停亂放的問題；

2.通過監管平臺，對每一個共享單車品牌的每一輛單車進行監管，解決了現有共享單車品牌多，投放量大，難以監管的技術問題，實現了統一有效的監督和管理，為政府各部門對非機動車進行監管提供渠道，也為市場提供有效數據進行分析。

3．本發明由于所述感應線圈由柔性材料包裹，可以根據停車場的具體結構，因地布設，因此，在不規則形狀的停靠區域，如斜坡、土丘間、弧形長條狀等不規則區域地帶，也可以設置共享單車停靠點。除此以外，還可以臨時設置停車位。比如大型演唱會等大型活動時需要臨時增加停車位時，可以隨時通過鋪設感應線圈來增設停車位，應急適應性強。

以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。