本发明涉及隐私安全技术领域，特别涉及一种改进的共享单车智能锁构架控制方法及装置。
背景技术：
面对气候变暖的严峻形势，在国家节能减排的号召下，公交出行的意义十分重大。然而面对一些短距离、时效性强的出行情况，公交系统往往不能够满足需求，共享单车的出现恰好弥补了这一空缺，但是随着共享单车数目的不断增加、用户量的不断壮大，对单车的管理与使用以及用户行程隐私的保护不得不提上日程。
相关技术在共享单车的使用过程中，需要用户手机扫描二维码。一旦出现二维码被遮盖、污染等情况，那么单车将面临无法使用的情况。
另外，用户的常用轨迹会被共享单车公司记录，以满足公司相应业务需求。但是共享单车公司仅需要这些数据来确定单车的投放策略，而不需要明确的获取具体用户的具体骑行路线，在相关技术的数据采集模式下，一旦数据库遭到攻击，那么用户的骑行隐私信息将会遭到严重泄露。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种改进的共享单车智能锁构架控制方法，该方法可以有效提高共享单车的使用效率，且保护用户的隐私，提高用户隐私的安全性。
本发明的另一个目的在于提出一种改进的共享单车智能锁构架控制装置。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种改进的共享单车智能锁构架控制方法，包括以下步骤：接收用户的身份信息，并根据登录方式所述身份信息进行验证；在验证完成后，检测通过移动终端的nfc(nearfieldcommunication，近距离无线通讯技术)模块与单车智能锁通信连接后通过杂凑函数生成的匿名账户是否存在未完成订单，并在所述未完成订单完成支付后允许骑行；接收所述单车智能锁在预设时间内采集到所述用户的当前位置信息；根据所述当前位置信息确定车辆的目标位置，且接收所述单车智能锁在所述目标位置加密后上传行的程信息，并根据所述形成信息获取资费信息，以生成新的未完成订单，同时根据所述目标位置更新所述单车智能锁的当前位置。
本发明实施例的改进的共享单车智能锁构架与服务流程方法，通过将共享单车结合新型通信方式，利用智能终端应用软件和服务器，协作完成共享单车的管理和服务功能，用户可利用智能终端上的应用程序，打开并使用共享单车，支付服务费用；通过对用户身份信息匿名，增强用户隐私信息安全性，有效保证用户身份信息匿名性和安全性；通过nfc技术识别用户使扫描用户信息过程更为高效，通过新型技术引入，有效降低共享单车系统功耗，提高提高共享单车的开锁效率。
另外，根据本发明上述实施例的改进的共享单车智能锁构架与服务流程方法还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述登录方式包括账号密码登录、第三方登录和验证码登录其中，所述接收用户的注册信息，以在通过登录方式登录时进行验证，进一步包括：检测所述登录方式；如果所述登录方式为所述账号密码登录或者所述第三方登录，则根据预设的身份数据库对所述用户身份信息进行验证；如果所述登录方式为所述验证码登录，则发送验证码至所述移动终端，以对用户进行验证。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对用户进行验证，进一步包括：获取用户的验证次数，并判断所述验证次数是否大于预设次数；如果所述验证次数大于所述预设次数，则锁定用户的匿名账户。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过杂凑函数生成的匿名账户，包括：通过sha-256(securehashalgorithm，译作安全散列算法)算法对所述用户的身份信息进行杂凑，以形成所述匿名账户，且与所述单车智能锁通过匿名账户进行信息交流。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述接收所述单车智能锁在预设时间内采集到所述用户的当前位置信息，包括：通过定位模块采集所述单车智能锁的当前位置信息；根据所述用户的骑行速度确定采集的时间间隔。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种改进的共享单车智能锁构架控制装置，包括：验证模块，用于接收用户的身份信息，并根据登录方式所述身份信息进行验证；开锁用车模块，用于在验证完成后，检测通过移动终端的nfc模块与单车智能锁通信连接后通过杂凑函数生成的匿名账户是否存在未完成订单，并在所述未完成订单完成支付后允许骑行；接收模块，用于接收所述单车智能锁在预设时间内采集到所述用户的当前位置信息；结算模块，用于根据所述当前位置信息确定车辆的目标位置，且接收所述单车智能锁在所述目标位置加密后上传行的程信息，并根据所述形成信息获取资费信息，以生成新的未完成订单，同时根据所述目标位置更新所述单车智能锁的当前位置。
本发明实施例的改进的共享单车智能锁构架与服务流程装置，通过将共享单车结合新型通信方式，利用智能终端应用软件和服务器，协作完成共享单车的管理和服务功能，用户可利用智能终端上的应用程序，打开并使用共享单车，支付服务费用；通过对用户身份信息匿名，增强用户隐私信息安全性，有效保证用户身份信息匿名性和安全性；通过nfc技术识别用户使扫描用户信息过程更为高效，通过新型技术引入，有效降低共享单车系统功耗，提高提高共享单车的开锁效率。
另外，根据本发明上述实施例的改进的共享单车智能锁构架与服务流程装置还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述登录方式包括账号密码登录、第三方登录和验证码登录其中，所述接收用户的注册信息，以对用户，进一步包括：检测单元，用于检测所述登录方式；第一验证单元，用于如果所述登录方式为所述账号密码登录或者所述第三方登录，则根据预设的身份数据库对所述用户身份信息进行验证；第二验证单元，用于如果所述登录方式为所述验证码登录，则发送验证码至所述移动终端，以对用户进行验证。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对用户进行验证，进一步包括：获取单元，用于获取用户的验证次数，并判断所述验证次数是否大于预设次数；锁定单元，用于如果所述验证次数大于所述预设次数，则锁定用户的匿名账户。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过杂凑函数生成的匿名账户，包括：通过sha-256算法对所述用户的身份信息进行杂凑，以形成所述匿名账户，且与所述单车智能锁通过匿名账户进行信息交流。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述接收模块，包括：采集单元，用于通过定位模块采集所述单车智能锁的当前位置信息；设置单元，用于根据所述用户的骑行速度确定采集的时间间隔。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的改进的共享单车智能锁构架控制方法的流程图；
图2为本发明一个实施例的改进的共享单车智能锁构架控制方法的用户身份认证流程图；
图3为本发明一个实施例的改进的共享单车智能锁构架控制方法的开锁用车流程图；
图4为本发明一个实施例的改进的共享单车智能锁构架控制方法的骑行信息记录流程图；
图5为本发明一个实施例的改进的共享单车智能锁构架控制方法的锁车结算流程图；
图6为根据本发明一个实施例的改进的共享单车智能锁构架控制方法的总框图；
图7为根据本发明实施例的改进的共享单车智能锁构架控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的改进的共享单车智能锁构架控制方法及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的改进的共享单车智能锁构架控制方法。
图1是本发明实施例的改进的共享单车智能锁构架控制方法的流程图。
如图1所示，该改进的共享单车智能锁构架控制方法包括以下步骤：
在步骤s101中，接收用户的身份信息，并根据登录方式身份信息进行验证。
可以理解的是，如图2所示，本发明实施例的用户可以注册系统账户，并输入个人相关信息，进行实名认证，以确认用户身份(如社会人员、学生、教师、未成年人)。并且，已经注册的用户可以通过账号密码、第三方登录或者验证码的方式进行登录；
具体地，新用户在移动通信设备安装客户端应用或网络应用插件，提供身份信息，经由实名认证注册系统账户，并绑定第三方登录账户，将注册信息发送至云端服务器，云端服务器将用户申请信息发送至后台数据库，保存用户信息。
需要说明的是，在“客户端应用或网络插件”，是指与本系统匹配的移动通信设备的客户端或者网络插件，通过使用匹配的客户端或网络插件，可以保证信息传递过程的数据正确性与安全性，减少信息泄露的风险。同时该客户端应该被赋予调用移动通信设备的nfc模块、定位模块与移动通信模块的权限，以保证正常使用。
进一步地，在本发明的一个实施例中，登录方式包括账号密码登录、第三方登录和验证码登录其中，接收用户的注册信息，以在通过登录方式登录时进行验证，进一步包括：检测登录方式；如果登录方式为账号密码登录或者第三方登录，则根据预设的身份数据库对用户身份信息进行验证；如果登录方式为验证码登录，则发送验证码至移动终端，以对用户进行验证。
其中，在本发明的一个实施例中，对用户进行验证，进一步包括：获取用户的验证次数，并判断验证次数是否大于预设次数；如果验证次数大于预设次数，则锁定用户的匿名账户。其中，移动通信设备包含智能手机，平板，手表等智能可携带设备，且这些设备应当支持nfc功能、网络连接功能与信息收发功能。
可以理解的是，如图2所示，当旧用户在移动通信设备通过采取账户密码、第三方账户或者手机号的方式进行登录，用移动通信设备向云端服务器发送身份信息与登录请求。如果用户采用手机号登录方式，云端服务器以短信方式返回验证码，转步骤s1；如果用户采用第三方账号或者账户密码的登录方式，云端服务器将收到的信息发送至后台数据库请求验证，转步骤s2；
步骤s1：移动通信设备接收验证码，用户将验证码输入并再次发送至云端服务器进行验证；云端服务器验证接收到的验证码，完成用户身份认证，允许用户登录系统。如果验证码不正确，则返回错误信息，用户重试；
步骤s2：如果用户登录信息与后台数据库保存信息相符，将验证信息返回至云端服务器、再返回至移动设备终端，完成用户身份认证，允许用户登录系统。如果验证信息不正确，则返回错误信息，用户重试；
需要说明的是，步骤s1和步骤s2中的“用户重试”过程应当有一定的重试次数限制以避免暴力枚举攻击方式的实施。当重试次数过多时，该账户被锁定，用户应当通过人工申诉的方式进行账户解锁。
在步骤s102中，在验证完成后，检测通过移动终端的nfc模块与单车智能锁通信连接后通过杂凑函数生成的匿名账户是否存在未完成订单，并在未完成订单完成支付后允许骑行。
其中，在本发明的一个实施例中，通过杂凑函数生成的匿名账户，包括：通过sha-256算法对用户的身份信息进行杂凑，以形成匿名账户，且与单车智能锁通过匿名账户进行信息交流。
可以理解的是，如图3所示，用户在完成身份信息认证之后，可以进行开锁用车的操作。开锁用车采用nfc的信息交换方式，用户身份信息杂凑在智能锁中完成；用户在用车之前完成上一次订单费用的支付；智能锁会向云端服务器提交本次行程的起点位置信息，云端服务器同时标记当前的时间戳；
具体地，用户通过移动通信设备的nfc模块与单车智能锁建立连接，向智能锁传递自身的账户信息。智能锁在接收到账户信息后，利用sha-256算法直接对其进行杂凑，形成用户的匿名账户信息，此后智能锁与云端服务器、后台数据库的所有信息交流与身份认证都通过此匿名账户完成；nfc技术识别用户使扫描用户信息过程更为高效。选择106kbps、212kbps或424kbps传输速度，将智能终端将用户信息等发送到共享单车的nfc识别区域，并从nfc得到返回的订单信息。利用nfc技术传输信息较现有传输方式更为高效快捷，并且nfc近场通讯技术保证通信内容不被窃取。nfc采用独特的信号衰减技术，有效通信距离仅为20厘米左右，其信息传递过程很难被监听。因此利用nfc技术，该系统可保证用户身份信息不被窃取，而成为一种用户身份信息安全的共享单车智能服务流程；
另外，智能锁控制中心可以将用户身份信息通过nbiot模块发送至nbiot运营商，传递至云端服务器；云端服务器将本次骑行的身份信息发送至后台数据库查询是否有未完成的订单，如果有，查询运营策略并将支付信息返回至移动通信设备进行支付；用户在移动通信设备确认订单并完成支付，智能锁控制中心将支付完成的信息发送至云端；云端确认支付后，将本次骑行开始的地点信息与时间信息发送至后台数据库进行保存，标记本次骑行开始；nb-iot移动通信网络增大共享单车覆盖区域和接入量。首先，nb-iot在同样频段下的增益强于传统网络，增大nb-iot移动通信网络覆盖能力；其次nb-iot的连接能力远远大于现有网络，减小掉线的几率。在用户处于移动信号较弱区域或是同时接入移动网络人数多的区域，nb-iot技术提高共享单车连接能力，增大共享单车覆盖区域和接入量。
需要说明的是，上述的“匿名账户”作为用户骑行信息的唯一标识。由于sha-256算法的抗原像性，通过真实账户可以查询匿名账户的骑行信息反之不能，保证了在正常工作状态下，用户可以查询到自己的骑行信息，但是攻击者无法通过匿名账户还原到真实的用户信息，因此可以保证用户的行为隐私不被泄露。骑行过程中的用户身份信息对服务器匿名，进而增强用户隐私信息安全性。用户利用手机号码验证和密码登录自己的账户，用户身份信息在服务器储存，但用户身份信息在骑行前扫描后进行杂凑，杂凑后的身份信息与骑行信息共同上传云端服务器。在共享单车骑行路线上传的同时保证用户身份信息匿名性和安全性。
另外，单车智能锁包括nfc、北斗/gps定位模块、nbiot通信模块、控制中心和其他车载电子设备。其中，nfc负责与移动终端的通信；nbiot负责通过与nbiot运营商的通信，间接完成与云端服务器的信息交换；北斗/gps定位模块负责获取当前单车的位置信息；其他车载电子设备包括震动检测模块、报警模块等，是单车智能锁的辅助设备；控制中心负责协调各个模块之间的信息交流。
在步骤s103中，接收单车智能锁在预设时间内采集到用户的当前位置信息。
进一步地，在本发明的一个实施例中，接收单车智能锁在预设时间内采集到用户的当前位置信息，包括：通过定位模块采集单车智能锁的当前位置信息；根据用户的骑行速度确定采集的时间间隔。
可以理解的是，如图4所示，当本次骑行开始之后，智能锁进入相对活跃阶段：每间隔一定时间采集一次当前的位置信息，并保存。
当本次骑行被标记为开始之后，智能锁控制中心启动计时，每间隔两分钟，通过北斗/gps模块采集当前的位置信息，将位置信息暂时寄存在控制中心的内存区中；并且平均速度，根据平均速度确定信息采集的合理时间间隔，以在行程信息相对精确的情况下，减小采集次数，获得低的功耗与更长的使用时间；
需要说明的是，上述的“相对精确”是指在一定程度上可以还原骑行路线，而不需要精确的记录任意时刻的位置。根据当前的城市布局，路口之间的距离大体在300～1000米之间，因此两次位置记录之间的距离采用为200米左右是合理的。在这种情况下，根据采集的位置信息绘制的路线轨迹图也是可以接受的；
其中，在上述的“合理时间间隔”是在满足“相对精确”的前提下确定的。为了保证骑行信息的匿名性，定位信息必须由智能锁进行采集；为了保证智能锁的待机时间，智能锁的活动应当尽可能少。因此应当在可以还原骑行路线的情况下，尽可能的减少对定位信息的采集。通过对平均速度的计算，以及200米的间隔点选择，可以获得下一次的采集时间。应当注意的是，如果自行车处于停止状态，下一次采集时间会计算为无限长，所以有一最大采集时间，以避免这种情况的发生。
在步骤s104中，根据当前位置信息确定车辆的目标位置，且接收单车智能锁在目标位置加密后上传行的程信息，并根据形成信息获取资费信息，以生成新的未完成订单，同时根据目标位置更新单车智能锁的当前位置。
可以理解的是，如图5所示，本发明实施例以锁车动作为骑行结束的标志，当骑行结束后，控制中心整理骑行过程中的形成信息，以及锁车的位置信息经加密，利用nbiot模块发送至云端服务器；云端服务器收集信息，发送至后台数据库进行保存，同时获取相应的资费信息，以待下次用车时结算；后台数据库主要负责各种数据的记录，包括：用户身份信息、用户骑行信息、用户用车信息、单车分布信息、支付记录等。
具体地，当发生锁车动作时，智能锁控制中心通过北斗/gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)模块获取当前位置信息作为终点信息，通过加密算法对行程信息进行加密，通过nbiot模块发送至云端；云端标记时间信息，将数据打包发送到后台数据库；后台数据库将行程信息保存至相同的匿名账户名下，并根据资费策略，计算本次行程的费用信息；同时修改单车的位置信息，以便下一次查询使用。
需要说明的是，上述的“加密算法”是指国际标准aes(advancedencryptionstandard，高级加密标准)算法或者商用sm1(cryptographicalgorithm，国密sm1)算法。
综上所述，如图6所示，本发明实施例在保证共享单车正常使用的前提下，引入nfc技术，避免了二维码污染影响使用体验，降低通信过程中遭到窃听的风险；引入nbiot技术，进一步减少了智能锁功耗；引入了杂凑和加密技术，减少了用户隐私泄露的可能性，因此具有较大的现实意义与推广前景。
根据本发明实施例提出的改进的共享单车智能锁构架控制方法，通过将共享单车结合新型通信方式，利用智能终端应用软件和服务器，协作完成共享单车的管理和服务功能，用户可利用智能终端上的应用程序，打开并使用共享单车，支付服务费用；通过对用户身份信息匿名，增强用户隐私信息安全性，有效保证用户身份信息匿名性和安全性；通过nfc技术识别用户使扫描用户信息过程更为高效，通过新型技术引入，有效降低共享单车系统功耗，提高提高共享单车的开锁效率。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的改进的共享单车智能锁构架控制装置。
图7是本发明实施例的改进的共享单车智能锁构架控制装置的结构示意图。
如图7所示，该改进的共享单车智能锁构架控制装置10包括：验证模块100、开锁用车模块200、接收模块300和结算模块400。
其中，验证模块100用于接收用户的身份信息，并根据登录方式身份信息进行验证。开锁用车模块200用于在验证完成后，检测通过移动终端的nfc模块与单车智能锁通信连接后通过杂凑函数生成的匿名账户是否存在未完成订单，并在未完成订单完成支付后允许骑行。接收模块300用于接收单车智能锁在预设时间内采集到用户的当前位置信息。结算模块400用于根据当前位置信息确定车辆的目标位置，且接收单车智能锁在目标位置加密后上传行的程信息，并根据形成信息获取资费信息，以生成新的未完成订单，同时根据目标位置更新单车智能锁的当前位置。本发明实施例的装置10可以有效提高共享单车的使用效率，且保护用户的隐私，提高用户隐私的安全性。
进一步地，在本发明的一个实施例中，登录方式包括账号密码登录、第三方登录和验证码登录其中，接收用户的注册信息，以对用户，进一步包括：检测单元、第一验证单元和第二验证单元。其中，检测单元用于检测登录方式。第一验证单元用于如果登录方式为账号密码登录或者第三方登录，则根据预设的身份数据库对用户身份信息进行验证。第二验证单元，用于如果登录方式为验证码登录，则发送验证码至移动终端，以对用户进行验证。
进一步地，在本发明的一个实施例中，对用户进行验证，进一步包括：获取单元和锁定单元。其中，获取单元用于获取用户的验证次数，并判断验证次数是否大于预设次数。锁定单元用于如果验证次数大于预设次数，则锁定用户的匿名账户。
进一步地，在本发明的一个实施例中，通过杂凑函数生成的匿名账户，包括：通过sha-256算法对用户的身份信息进行杂凑，以形成匿名账户，且与单车智能锁通过匿名账户进行信息交流。
进一步地，在本发明的一个实施例中，接收模块300包括：采集单元和设置单元。其中，采集单元用于通过定位模块采集单车智能锁的当前位置信息。设置单元用于根据用户的骑行速度确定采集的时间间隔。
需要说明的是，前述对改进的共享单车智能锁构架控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的改进的共享单车智能锁构架控制装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的改进的共享单车智能锁构架控制装置，通过将共享单车结合新型通信方式，利用智能终端应用软件和服务器，协作完成共享单车的管理和服务功能，用户可利用智能终端上的应用程序，打开并使用共享单车，支付服务费用；通过对用户身份信息匿名，增强用户隐私信息安全性，有效保证用户身份信息匿名性和安全性；通过nfc技术识别用户使扫描用户信息过程更为高效，通过新型技术引入，有效降低共享单车系统功耗，提高提高共享单车的开锁效率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。