基于射頻識別的共享單車系統(tǒng)運(yùn)行方法研究

朱冬冬 南京恒電電子有限公司

基于射頻識別的共享單車系統(tǒng)運(yùn)行方法研究

朱冬冬 南京恒電電子有限公司

現(xiàn)有技術(shù)的公共停車站點需要設(shè)置復(fù)雜的借還車系統(tǒng)，投入成本比較高，用戶體驗差。利用射頻技術(shù)建立無線停車站點，不需要建立復(fù)雜的借還車系統(tǒng)，投入成本低，不需要專門的停車卡位，停車數(shù)量多，設(shè)置站點方便靈活快速，極大節(jié)省公共自行車運(yùn)營方建設(shè)停車站點的成本，合理快捷規(guī)劃停車區(qū)域，方便用戶借還車。

1 引言

公共自行車即共享單車，作為城市交通的組成部分，提高了道路資源的利用率，緩解了道路交通擁堵，解決了公交出行“最后1公里”難題。

但是為防止公共自行車被盜以及有效監(jiān)控自行車的使用，一般需要規(guī)劃專門的停車站點，設(shè)置專門的借還車系統(tǒng)，投入成本比較高。停車站點配備的電子防盜鎖數(shù)量是固定的，當(dāng)電子防盜鎖的卡位停滿后，就無法再歸還公共自行車，用戶只能尋找下一停車站點或者等其他用戶借走公共自行車后再還車，浪費(fèi)用戶時間，用戶體驗差[1]。

為減少投入成本以及改善用戶還車體驗，推出一種共享單車技術(shù)，不需要停車站點，隨借隨還。在單車內(nèi)放置GPS定位系統(tǒng)以及鎖具，用戶從app軟件中獲得單車的位置以及通過軟件完成開鎖，用完后鎖車，在app軟件中選擇還車。雖然此技術(shù)能夠最大程度的節(jié)省期初的投入成本以及最大程度改善用戶體驗，但是這種技術(shù)停車位置隨意，給共享單車運(yùn)營方和城市管理著帶來了很多問題[2]，更加不能解決公車私用的問題，嚴(yán)重影響單車的使用率。

2 系統(tǒng)運(yùn)行方案

針對以上技術(shù)的缺陷，本文介紹了一種投入以及維護(hù)成本低，車輛不易損壞的便于管理，方便其他用戶使用的用戶體驗好的基于射頻識別的無線停車站點以及管理方法。該系統(tǒng)包括安裝在自行車上的標(biāo)簽、安裝于某一停車區(qū)域的閱讀器、用于數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋镜鼗鳈C(jī)、用于數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)存儲的服務(wù)器，標(biāo)簽為射頻標(biāo)簽，閱讀器識別自行車上的標(biāo)簽信息并通過數(shù)據(jù)線或者無線通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸給本地化主機(jī)，本地化主機(jī)與遠(yuǎn)程服務(wù)器通過Internet連接。

2.1 系統(tǒng)組成

射頻識別（RFID）是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。自行車的車頭、車身、車尾分別安裝標(biāo)簽，提升閱讀器的讀取速率，即使自行車沒有全部放入閱讀器的識別區(qū)域，也能有效識別。利用射頻技術(shù)建立無線停車站點，不需要建立復(fù)雜的借還車系統(tǒng)，投入成本低，不需要專門的停車卡位，停車數(shù)量多，停車站點設(shè)置靈活方便高效，可大范圍建立還車點，提升用戶借車體驗。

2.2 運(yùn)行方法

（1）在多個區(qū)域，安裝本地化主機(jī)、閱讀器、顯示模塊、監(jiān)控設(shè)備以及語音播報模塊；

（2）對每個自行車分別安裝標(biāo)簽、鎖具、定位組件、鳴叫裝置以及編碼顯示牌；

（3）用戶打開專用借車軟件，查詢到某一無線停車站點某一自行車進(jìn)行預(yù)約借車，借車信息傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器鎖定上述自行車，并反饋預(yù)約成功；

（4）用戶根據(jù)提示到指定無線停車站點，打開借車軟件，通過軟件鳴叫功能，找到所預(yù)約的自行車，點擊確認(rèn)借車功能，鎖具打開。監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，自行車推出閱讀器的識別范圍，閱讀器識別現(xiàn)有的自行車標(biāo)簽，并傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器進(jìn)行前后對比，確定減少的自行車，并與用戶借車信息相對比，如果兩者不對應(yīng)，則把借車者的圖像留存并進(jìn)行報警，如果相對應(yīng)則進(jìn)入租車計時環(huán)節(jié)，借車成功；

（5）用戶到達(dá)目的地后，找到最近的無線停車站點進(jìn)行還車，自行車推入標(biāo)示的閱讀器的識別范圍，手動關(guān)鎖，打開借車軟件，點擊還車，監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控閱讀器識別現(xiàn)有的自行車標(biāo)簽，并傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器進(jìn)行前后對比，確定增加的自行車，并與用戶還車信息相對比，如果兩者不對應(yīng)，則把還車者的圖像留存并進(jìn)行報警；如果相對應(yīng)則退出租車計時環(huán)節(jié)，還車成功，計時完成并計算費(fèi)用；如果自行車超出了閱讀器的識別范圍，則系統(tǒng)提醒用戶停車區(qū)域不正確。

閱讀器的識別范圍可根據(jù)GPS定位信息進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)自行車的定位信息顯示新歸還的自行車位于識別范圍的外邊緣時，服務(wù)器通過閱讀器的識別芯片調(diào)整閱讀器的射頻發(fā)射功率，擴(kuò)大識別范圍，以滿足更多停車需求，解決后續(xù)用戶無法就近還車的難題，提升用戶借車體驗。當(dāng)自行車的定位信息顯示新歸還的自行車位于識別范圍的中心時，服務(wù)器通過閱讀器的識別芯片調(diào)整閱讀器的射頻發(fā)射功率，縮小識別范圍，節(jié)省電能。可設(shè)置校正模塊對縮小范圍進(jìn)行校對，當(dāng)識別范圍縮小后，閱讀器重新識別范圍內(nèi)所有的自行車，如果識別出的自行車數(shù)量變少，說明范圍縮小的過多，需要重新調(diào)整。

3 小結(jié)

利用射頻技術(shù)建立無線停車站點，不需要建立復(fù)雜的借還車系統(tǒng)，投入成本低；不需要專門的停車卡位，停車數(shù)量多，解決了停車難的問題；射頻識別的無線停車站點，配合停車站點的停車標(biāo)示，解決了亂停車的問題，方便運(yùn)營方管理及城市管理，杜絕公車私用，提高公共自行車的使用效率；無線停車站點建設(shè)靈活快速，可滿足節(jié)假日景區(qū)、大型會議會展、人才招聘會等特殊情境下臨時布置無線停車站點，滿足出行要求。

[1]楊志和.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的公共自行車租賃管理系統(tǒng)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015，5(02):60-62.

[2]莫嬌.城市公共自行車移動互聯(lián)租賃系統(tǒng)的設(shè)計[D].成都理工大學(xué)，2016.

朱冬冬，1990.09，男，漢，本科，江蘇揚(yáng)州，助理工程師，目前從事微波射頻電路方面的研究。