一种基于二维码和RFID技术的电动单车充电桩的制作方法

本实用新型涉及电动单车充电设备领域，尤其涉及一种基于二维码和rfid技术的电动单车充电桩。

背景技术：

二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫码设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能及处理图形旋转变化点。二维码是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的barcode条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。2016年8月3日，支付清算协会向支付机构下发《条码支付业务规范》(征求意见稿)，意见稿中明确指出支付机构开展条码业务需要遵循的安全标准。这是央行在2014年叫停二维码支付以后首次官方承认二维码支付地位。二维码应用根据业务形态不同可分为被读类和主读类两大类。二维码应用根据业务形态不同可分为被读类和主读类两大类。被读类业务：平台将二维码通过彩信发到用户手机上，用户持手机到现场，通过二维码机具扫码手机进行内容识别。应用方将业务信息加密、编制成二维码图像后，通过短信或彩信的方式将二维码发送至用户的移动终端上，用户使用时通过设在服务网点的专用识读设备对移动终端上的二维码图像进行识读认证，作为交易或身份识别的凭证来支撑各种应用。主读类业务：用户在手机上安装二维码客户端，使用手机拍摄并识别媒体、报纸等上面印刷的二维码图片，获取二维码所存储内容并触发相关应用。用户利用手机拍摄包含特定信息的二维码图像，通过手机客户端软件进行解码后触发手机上网、名片识读、拨打电话等多种关联操作，以此为用户提供各类信息服务。

rfid(radiofrequencyidentification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的积极识别(积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份)。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。从概念上来讲，rfid类似于条码扫码，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫码读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫码读写器；而rfid则使用专用的rfid读写器及专门的可附着于目标物的rfid标签，利用频率信号将信息由rfid标签传送至rfid读写器。从结构上讲rfid是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。最初在技术领域，应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块，近些年，由于射频技术发展迅猛，应答器有了新的说法和含义，又被叫做智能标签或标签。rfid电子标签的阅读器通过天线与rfid电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。rfid技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。rfid是一种简单的无线系统，其组成部分主要包括以下部分，应答器：由天线，耦合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作为应答器，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器：由天线，耦合元件，芯片组成，读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式rfid读写器或固定式读写器。应用软件系统：是应用层软件，主要是把收集的数据进一步处理，并为人们所使用。

射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫秒。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务。制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂商提供的都是专用系统，导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率和协议标准，这种混乱和割据的状况已经制约了整个射频识别行业的增长。许多欧美组织正在着手解决这个问题，并已经取得了一些成绩。标准化必将刺激射频识别技术的大幅度发展和广泛应用。

电动自行车也叫电动单车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。城市中电动单车的充电是一个传统难题，充电过程的安全性、便利性是制约电动单车发展的重要因素。因此，需要设计一种基于二维码和rfid技术的电动单车充电桩。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的缺陷，提供一种基于二维码和rfid技术的电动单车充电桩。

本实用新型通过下述方案实现：

一种基于二维码和rfid技术的电动单车充电桩，包括设置在充电桩内部的插座，所述插座与继电器对应电连接，所述继电器与充电桩处理中心对应电连接，所述充电桩处理中心与rfid阅读器对应电连接，所述rfid阅读器与rfid电子标签对应无线连接，所述rfid电子标签设置在电动单车内部，所述充电桩处理中心还与支付模块对应电连接，所述支付模块与二维码显示模块对应电连接，所述充电桩处理中心与通讯模块对应电连接，所述通讯模块与中央处理器对应电连接，所述中央处理器与数据库对应电连接。

所述充电桩处理中心包括单片机。

所述rfid电子标签记录着对应的电动单车唯一的电子编码，所述rfid阅读器用于对rfid电子标签进行识别和相关电子编码的读取，并将对应的电子编码上传至充电桩处理中心。

所述继电器设置在插座与充电桩电源之间，所述继电器接收充电桩处理中心的命令，进而控制插座与充电桩电源的连接或者断开。

所述二维码显示模块包括液晶显示屏，支付模块设定需要支付的金额后在液晶显示屏上显示对应的二维码，电动单车使用者扫码对应的二维码进行支付，支付成功后将对应的信号发送至充电桩处理中心。

所述通讯模块为4gtd-lte/gprs/cdma无线公网、230mhz无线专网、光纤中的一种或者数种，所述通讯模块将充电桩处理中心收集的各种信息传送至中央处理器，并将中央处理器反馈后的处理命令发送至充电桩处理中心，由充电桩处理中心分发至继电器和支付模块进行处理；所述数据库采用sql2005数据库，所述数据库安装windowsserver2003操作系统，所述数据库用于存储各个rfid电子标签对应的信息；所述中央处理器为运行win7操作系统的台式机，所述台式机内置的管理软件为microsoftvisualstudio2008环境进行开发，所述中央处理器用于接收并按照事先设定的程序处理充电桩处理中心发来的信息，将并将处理结果反馈至通讯模块，电动单车使用者在对二维码显示模块显示的二维码后进行扫码支付后，电动单车使用者的余额、使用次数信息由中央处理器处理后发送至数据库进行更改和存储。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种基于二维码和rfid技术的电动单车充电桩采用无线射频识别对电动单车进行快速有效的识别，并在二维码显示模块中进行扫码支付，由继电器控制插座的通断，对电动单车进行充电，由数据库对每个电动单车的余额、使用次数、使用时间等信息进行有效的记录，方便电动单车使用者日常使用。

附图说明

图1为本实用新型一种基于二维码和rfid技术的电动单车充电桩的模块框图。

具体实施方式

下面结合图1和具体实施例对本实用新型进一步说明：

一种基于二维码和rfid技术的电动单车充电桩，包括设置在充电桩内部的插座，所述插座与继电器对应电连接，所述继电器与充电桩处理中心对应电连接，所述充电桩处理中心与rfid阅读器对应电连接，所述rfid阅读器与rfid电子标签对应无线连接，所述rfid电子标签设置在电动单车内部，所述充电桩处理中心还与支付模块对应电连接，所述支付模块与二维码显示模块对应电连接，所述充电桩处理中心与通讯模块对应电连接，所述通讯模块与中央处理器对应电连接，所述中央处理器与数据库对应电连接。

所述充电桩处理中心包括单片机，充电桩处理中心将rfid阅读器读取到的电动单车rfid电子标签的电子编码发送至中央处理器，中央处理器将对应电动单车的电子编码输入数据库进行查询，将电子编码对应的电动单车的余额等信息反馈至充电桩处理中心，在得到对应的电动单车的余额足够的情况下，有充电桩处理中心向继电器发送命令，使得插头处于导通状态，电动单车可以实现充电；在电子编码对应的电动单车的余额不足的情况下，由充电桩处理中心向支付模块发送命令，在二维码显示模块显示二维码，由电动车使用者扫码二维码完成支付后，再完成一次流程即可实现电动单车充电，在实际使用中，可以采取两种方法充值，第一种是用一次充值一次，第二种是预充值，保证后续使用方便，这个可以根据实际情况进行合理选择，本申请中，充电桩处理中心内部的电路结构、工作原理、与其他部件的连接方式均为公知技术，在此不再赘述。

所述rfid电子标签记录着对应的电动单车唯一的电子编码，所述rfid阅读器用于对rfid电子标签进行识别和相关电子编码的读取，并将对应的电子编码上传至充电桩处理中心，每一个电动单车对应一个电子编码，每一个电子编码都存储在数据库中，每一个存储在数据库的电子编码都对应着这辆电动单车的用户信息、金额、使用次数、使用时间等信息，在用户充值、使用后由数据库对电子编码对应的信息进行更改和存储，rfid阅读器及rfid电子标签的内部电路结构、工作原理和方式及与其他模块的连接方式为公知技术，在此不再赘述。

所述继电器设置在插座与充电桩电源之间，所述继电器接收充电桩处理中心的命令，进而控制插座与充电桩电源的连接或者断开。继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一，继电器的具体电路结构和其他部件的连接方式为公知技术，在此不再赘述。

所述二维码显示模块包括液晶显示屏，支付模块设定需要支付的金额后在液晶显示屏上显示对应的二维码，电动单车使用者扫码对应的二维码进行支付，支付成功后将对应的信号发送至充电桩处理中心。支付模块内设有单片机及对应的操作软件，自动生成二维码在二维码显示模块上显示，供电动单车使用者进行扫码支付，支付成功后自动将对应的支付金额、电动单车使用者信息发送至充电桩处理中心，由充电桩处理中心进行下一步的处置，本申请中，支付模块及其匹配的二维码显示模块的内部电路结构、工作原理、与其他部件的连接方式均为公知技术，在此不再赘述。

所述通讯模块为4gtd-lte/gprs/cdma无线公网、230mhz无线专网、光纤中的一种或者数种，所述通讯模块将充电桩处理中心收集的各种信息传送至中央处理器，并将中央处理器反馈后的处理命令发送至充电桩处理中心，由充电桩处理中心分发至继电器和支付模块进行处理；所述数据库采用sql2005数据库，所述数据库安装windowsserver2003操作系统，所述数据库用于存储各个rfid电子标签对应的信息；所述中央处理器为运行win7操作系统的台式机，所述台式机内置的管理软件为microsoftvisualstudio2008环境进行开发，所述中央处理器用于接收并按照事先设定的程序处理充电桩处理中心发来的信息，将并将处理结果反馈至通讯模块，电动单车使用者在对二维码显示模块显示的二维码后进行扫码支付后，电动单车使用者的余额、使用次数信息由中央处理器处理后发送至数据库进行更改和存储。

尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。