一种公共自行车存取方法及系统与流程

本发明涉及公共自行车系统，具体地涉及一种基于GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)锁和射频识别监测的公共自行车存取方法及系统。

背景技术：

随着城市的扩大化，交通拥堵、空气污染等问题严重制约城市的发展并给居民的出行与生活带来极大的困扰。而公共自行车系统作为城市公交系统的最后延伸，不仅极大地方便了居民的出行，更符合绿色与健康的潮流，对改善城市交通拥堵与空气污染都很有很显著的作用。

如图1a所示，传统公共自行车系统多使用墩位式锁止器来锁定自行车,用户使用前需专门支付押金并办理自行车充值卡，使用时在需在站点墩位式锁止器位置刷卡租车，车辆依靠墩位式锁止器内的车辆近距离射频识别卡槽识别车辆是否租用，从而解决租还、结算及锁车问题。

发明人在应用上述方案时发现，传统公共自行车系统的墩位式锁止器建设时需破坏路面，耗费大量人力物力，据调查，整体自行车系统中，墩位建设成本约占系统成本60％左右，造成系统成本居高不下；在现有公共自行车系统使用过程中，由于墩位式锁止器机械装置复杂，难以操作且容易损坏，因为操作不当或墩位式锁止器损坏而导致租还车不成功，造成车辆丢失，同时，由于墩位式锁止器占地较大，导致站点分布和站内车辆储量非常有限，部分人口聚集区域经常出现站点无车可租/还的现象；用户使用公共自行车服务时需到指定地点办/退租车卡，办理手续复杂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种公共自行车存取方法及系统，其建设不需破坏路面，成本低，对环境适应性高，拥有更多的自行车位，能有效防止车辆丢失，而且用户使用方便。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于GPRS锁和射频识别监测的公共自行车存取方法及系统。

一种公共自行车存取方法，包括：

针对公共自行车取车过程包括以下步骤：

由移动终端的自行车应用扫描一自行车的二维码；所述自行车应用根据所述二维码生成租车请求，并将所述租车请求发送至后台管理平台；所述租车请求包括用户身份信息、自行车设备信息；所述后台管理平台根据所述租车请求中的信息进行识别，判断所述租车请求是否具备租车权限；如果具备，则根据所述租车请求中的自行车设备信息查找对应的GPRS密钥，并将GPRS密钥返回给所述自行车应用，并记录所述用户身份信息与自行车设备信息对应关系；所述后台管理平台根据所述自行车设备信息，查找到对应的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器；所述监测控制器接收所述更新结果，根据所述更新结果，更新所述监测控制器储存的自行车设备信息；所述自行车应用根据所述GPRS密钥调用通信模块与所述自行车的GPRS锁的GPRS通信模块匹配，并在匹配上之后，控制GPRS锁解锁；

针对公共自行车存车过程包括以下步骤：

所述自行车应用接收GPRS锁的GPRS通信模块发送的已锁状态；所述自行车应用在已锁状态下，根据用户触发操作向所述后台管理平台发送还车请求；所述还车请求包括用户身份信息；所述后台管理平台根据所述还车请求中的用户身份信息查找对应的自行车设备信息；各监测控制器通过扫描虚拟围栏区域内的各自行车的射频识别标签获得对应的射频识别标签信息，并查找到所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息；所述监测控制器将所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息与储存的自行车设备信息进行比对；如果存在储存的自行车设备信息中没有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，则所述监测控制器上报所述监测控制器设备信息和所述区别的自行车设备信息至所述后台管理平台；所述后台管理平台接收所述各监测控制器上报的自行车设备信息，并与所述用户身份信息对应的自行车设备信息进行匹配；如果匹配上，则确认还车成功；所述后台管理平台根据所述自行车设备信息，查找到对应的上报所述自行车设备信息的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器；所述监测控制器接收所述更新结果，根据所述更新结果，更新所述监测控制器储存的自行车设备信息。

一种公共自行车系统，包括：至少一个自行车停放站点、自行车、移动终端、后台管理平台；所述自行车停放站点包括监测控制器、以及对应的虚拟围栏区域；所述自行车包括GPRS锁、射频识别标签以及二维码；所述GPRS锁包括GPRS通信模块；所述移动终端包括通信模块以及安装于移动终端的自行车应用；

所述移动终端的自行车应用包括：扫描模块，用于扫描一自行车的二维码；租车请求模块，用于根据所述二维码生成租车请求，并将所述租车请求发送至后台管理平台；所述租车请求包括用户身份信息、自行车设备信息；解锁模块，用于根据所述GPRS密钥调用所述通信模块与所述自行车的GPRS锁的GPRS通信模块匹配，并在匹配上之后，控制GPRS锁解锁；锁定确认模块，用于接收GPRS锁的GPRS通信模块发送的已锁状态；还车请求模块，用于在已锁状态下，根据用户触发操作向所述后台管理平台发送还车请求；所述还车请求包括用户身份信息；

所述监测控制器包括：射频监测模块，用于通过扫描虚拟围栏区域内的各自行车的射频识别标签获得对应的射频识别标签信息，并查找到所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息；储存模块，用于储存自行车设备信息，或者用于接收到所述更新结果，根据所述更新结果，更新储存的自行车设备信息；控制器，用于将所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息与储存的自行车设备信息进行比对；上报模块，用于如果存在储存的自行车设备信息中没有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，则上报所述监测控制器设备信息和所述区别的自行车设备信息至所述后台管理平台；

所述后台管理平台包括：租车权限判断模块，用于根据所述租车请求中的信息进行识别，判断所述租车请求是否具备租车权限；租车权限授予模块，用于如果所述租车请求具备租车权限，则根据所述租车请求中的自行车设备信息查找对应的GPRS密钥，并将GPRS密钥返回给所述自行车应用，并记录所述用户身份信息与自行车设备信息对应关系；租车更新模块，用于根据所述自行车设备信息，查找到对应的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器；自行车设备信息查找模块，用于根据所述还车请求中的用户身份信息查找对应的自行车设备信息；匹配模块，用于接收所述各监测控制器上报的自行车设备信息，并与所述用户身份信息对应的自行车设备信息进行匹配；还车成功确认模块，用于如果所述各监测控制器上报的自行车设备信息与所述用户身份信息对应的自行车设备信息匹配上，则确认还车成功；还车更新模块，用于根据所述自行车设备信息，查找到对应的上报所述自行车设备信息的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

相对在先技术，本发明具有以下优点：因为采用上述GPRS锁锁住自行车和上述监测控制器对自行车进行监测，因此建设时不需要墩位式锁止器，不需要动土，不需要破坏路面；因为成本主要来自上述自行车和GPRS锁，没有墩位式锁止器带来的成本，因此相比于传统自行车系统成本低；因为采用上述虚拟围栏区域放置自行车，替代了原有的墩位式锁止器，因此相比传统自行车系统拥有更多的自行车位，对环境适应性高；因为没有采用上述机械装置复杂，难以操作且容易损坏的墩位式锁止器，而采用了相对不容易损坏的GPRS锁，因而缓解了因为操作不当或墩位式锁止器损坏而导致租还车不成功造成的车辆损失；因为采用上述移动终端的上述自行车应用来实现租车还车服务，相比使用传统自行车系统，用户使用更加方便，体验更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为传统的使用墩位式锁止器的公共自行车系统；

图1b为本发明提供的一种公共自行车系统的示意图；

图2a为本发明实施例一提供的一种公共自行车存取方法的流程图；

图2b为本发明实施例二提供的另一种公共自行车存取方法的流程图；

图3a为本发明实施例三提供的一种公共自行车系统的结构框图一；

图3b为本发明实施例四提供的另一种公共自行车系统的结构框图二。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1b所示，本发明提供的公共自行车系统，包括：至少一个自行车停放站点60、自行车70、移动终端80、后台管理平台90；自行车停放站点60包括监测控制器602、以及对应的虚拟围栏区域601；自行车70包括GPRS锁702、射频识别标签703以及二维码701，移动终端80包括通信模块801以及安装于移动终端的自行车应用802。

优选地，上述自行车停放站点60还包括：监控摄像头603，用于抓拍虚拟围栏区域周围图像并上传至后台管理平台；进一步地，还包括：太阳能充电板和封闭式蓄电池604，用于向监测控制器和监控摄像头供电。

上述自行车停放在上述虚拟围栏区域内，上述虚拟围栏区域位于上述监测控制器检测范围内，上述监测控制器每隔一段时间对上述虚拟围栏区域区域内的自行车上的射频识别标签进行扫描，查找到对应的自行车设备信息并与储存的自行车设备信息对比；如果存在上述储存的自行车设备信息中没有而上述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，则上述监测控制器上报上述监测控制器设备信息和上述区别的自行车设备信息至上述后台管理平台；上述监测控制器接收上述后台管理平台因为合乎规则的车辆变更而发送的更新信息，并更新储存的自行车设备信息。

在实际使用中，上述自行车应用调用上述移动终端的摄像头扫描获取上述自行车的二维码携带的信息，并与上述后台管理平台通过无线方式建立通信连接，上述后台管理平台根据记录及上述自行车应用上传的信息作出判断，上述后台管理平台根据判断结果向上述自行车应用发送授权或其它操作，如果上述自行车应用获得授权，即可调用上述通信模块通过GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)网络与上述GPRS锁的GPRS通信模块通信，打开上述GPRS锁，则租车成功；当满足设定条件时，上述自行车与上述后台管理平台通过无线方式建立通信连接，上述后台管理平台根据上述自行车应用发送的信息与上述监测控制器上报的自行车设备信息信息作出判断，如果上述后台管理平台判断还车确认成功，则还车成功。

实施例一：

参照图2a所示，本发明实施例提供了一种公共自行车存取方法，包括：

针对公共自行车取车过程包括以下步骤101-107：

步骤101：由移动终端的自行车应用扫描一自行车的二维码。

在此步骤之前，需要使用移动终端下载上述自行车应用；上述自行车应用最开始使用时需要注册账户，并缴纳押金，需要输入用户身份信息，可以是姓名，手机号，地址等信息，将账户信息储存于上述移动终端中，并发送至上述后台管理平台，之后使用时通过登录账号的方式使用上述自行车应用；上述后台管理平台接收上述用户注册时的账户信息并记录，可以建立包含用户身份信息、缴纳押金情况、余额信息的数据表；上述后台管理平台针对用户身份信息建立取车与存车记录数据表，包含上述用户身份信息与上述自行车设备信息，及二者的对应关系，还可以包括租车时间信息，之后上述用户身份信息对应的取车与存车记录都可以记录在上述数据表中；上述后台管理平台储存有设定的GPRS锁的解锁参数，并在用户注册时将上述解锁参数返回给上述自行车应用，上述自行车应用接受上述解锁参数，并储存于上述移动终端中，用于在上述自行车应用调用上述通信模块通过GSM网络与上述GPRS锁的GPRS通信模块匹配时，控制GPRS锁解锁。

上述二维码安装在上述自行车上，可以贴在上述GPRS锁上，也可以贴在上述自行车其它便于发现的部位上；上述二维码包含上述自行车设备信息，与上述自行车是对应的，具有唯一性，还包含上述后台管理平台的网络地址信息；上述自行车应用调取上述移动终端的摄像头来扫描上述二维码，扫描获得的二维码信息包括上述自行车设备信息与上述后台管理平台网络地址信息。

步骤102：所述自行车应用根据所述二维码生成租车请求，并将所述租车请求发送至后台管理平台；所述租车请求包括用户身份信息、自行车设备信息。

上述自行车应用通过上述移动终端与上述后台管理平台建立无线信息连接，可以通过无线Wi-Fi技术，可以通过GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)技术，可以通过4G(第四代移动通信技术)网络，也可以是其它方式。

上述自行车应用提取上述二维码信息中包含的上述自行车设备信息与上述后台管理平台网络地址信息，并将上述自行车应用的账户对应的上述用户身份信息与上述自行车设备信息生成租车请求，可以前半段为上述用户身份信息，后半段为上述自行车设备信息并打包成上述租车请求的数据包，并将上述租车请求按照上述后台管理平台网络地址信息上传至上述后台管理平台。

步骤103：所述后台管理平台根据所述租车请求中的信息进行识别，判断所述租车请求是否具备租车权限；如果具备，则执行步骤104。

上述后台管理平台储存有上述自行车的状态，可以是未租借状态，可以是租借状态，可以是损坏状态，或其它状态，可以以数据表的形式，包括上述自行车设备信息与对应的上述状态及二者的对应关系。

上述后台管理平台接收上述自行车应用上传的上述租车请求，并按照上述租车请求的生成方式对应的提取方式来提取上述租车请求中的上述用户身份信息与上述自行车设备信息，根据上述用户身份信息查找到上述用户身份信息之前的记录，根据上述自行车设备信息查找对应的自行车的状态，判断租车请求是否具备租车权限，如果具备租车权限，则执行步骤104；如果不具备租车权限，则无操作。上述用户身份信息之前的记录，可以是上述后台管理平台储存的包含上述用户身份信息与对应的租车与存车记录的数据表。

步骤104：所述后台管理平台根据所述租车请求中的自行车设备信息查找对应的GPRS密钥，并将GPRS密钥返回给所述自行车应用，并记录所述用户身份信息与自行车设备信息对应关系。

上述后台管理平台储存有上述自行车的上述GPRS锁的GPRS密钥，可以是数据表的形式，包括上述自行车设备信息与对应的上述GPRS密钥及二者的对应关系；上述后台管理平台根据上述自行车设备信息查找记录中对应的GPRS密钥并将上述GPRS密钥返回给上述自行车应用，并将所述用户身份信息与自行车设备信息对应关系进行记录，可以是记录到包含上述用户身份信息与对应的租车与存车记录的数据表中。

步骤105：所述后台管理平台根据所述自行车设备信息，查找到对应的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

上述后台管理平台根据上述被授予的GPRS密钥对应的自行车设备信息，查找到对应的监测控制器设备信息，可以是查找上述后台管理平台储存的各监测控制器设备信息与处于各监测控制器设备信息对应的监测控制器的监测范围内的自行车设备信息；并对储存的上述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，即将上述被授予的GPRS密钥对应的自行车设备信息从上述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息中移除，并将更新后的上述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息发送给上述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

步骤106：所述监测控制器接收所述更新结果，根据所述更新结果，更新所述监测控制器储存的自行车设备信息。

上述监测控制器接收到上述后台管理平台发送的更新后的自行车设备信息，将之前储存的自行车设备信息进行覆盖。

步骤107：所述自行车应用根据所述GPRS密钥调用通信模块与所述自行车的GPRS锁的GPRS通信模块匹配，并在匹配上之后，控制所述GPRS锁解锁。

上述GPRS锁功耗小，使用可更换电池维持其应用即可；上述GPRS锁用于锁住自行车，可以是锁住上述自行车的前轮，可以是锁住上述自行车的后轮，也可以是其他方式；上述GPRS锁包含GPRS通信模块，当有通信模块与上述GPRS通信模块通过GPRS密钥匹配，即通过GSM网络建立通信连接时，上述GPRS锁接收到通过GSM网络传递的解锁参数时解锁，可以是通过解锁参数控制电机转动使得上述GPRS锁解锁，也可以是其它形式；上述GPRS锁打开时，可以通过人工按压的方式使上述GPRS锁锁住，也可以是其它形式；上述GPRS锁由打开变为锁住时，上述GPRS锁的GPRS通信模块通过GSM网络向匹配的通信模块发送已锁状态。

上述自行车应用接收上述GPRS密钥并调用上述移动终端的通信模块以GPRS密钥通过GSM网络与上述GPRS锁的GPRS通信模块建立通信连接，通信连接建立时，即匹配时，调用上述移动终端中储存的解锁参数，通过GSM网络向上述GPRS锁发送解锁参数；上述GPRS锁接收到通过GSM网络传递的对应的解锁参数时解锁，可以是通过解锁参数控制电机转动使得上述GPRS锁解锁，也可以是其它形式。

针对公共自行车存车过程包括以下步骤108-117：

步骤108：所述自行车应用接收GPRS锁的GPRS通信模块发送的已锁状态。

上述自行车应用在上述取车过程中已经调用上述通信模块以上述GPRS密钥通过GSM网络与上述GPRS锁建立通信连接；所述GPRS锁由打开变为锁住时，所述GPRS锁通过GPRS通信模块通过GSM网络向匹配的通信模块发送已锁状态；所述自行车应用接收GPRS锁的GPRS通信模块发送的已锁状态。

步骤109：所述自行车应用在已锁状态下，根据用户触发操作向所述后台管理平台发送还车请求；所述还车请求包括用户身份信息。

在接收到上述GPRS锁发送的已锁状态下，上述自行车应用根据用户触发的操作，可以是检测到用户按压上述自行车应用在上述移动终端触摸屏上显示的还车图标，也可以是其它方式，接着查找上述自行车应用的账户中对应的上述用户身份信息，将上述用户身份信息生成上述还车请求，根据上述后台管理平台的网络地址信息发送至上述后台管理平台。

步骤110：所述后台管理平台根据所述还车请求中的用户身份信息查找对应的自行车设备信息。

上述后台管理平台接收上述还车请求，并从中提取上述用户身份信息，根据上述用户身份信息查找对应的上述自行车设备信息，可以是在记录包含上述用户身份信息与对应的租车与存车记录的数据表中查找上述用户身份信息最近一次租车记录中记录的对应的自行车设备信息。

步骤111：各监测控制器通过扫描虚拟围栏区域内的各自行车的射频识别标签获得对应的射频识别标签信息，并查找到所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息。

上述射频识别标签安装在上述自行车上，为无源标签，因监测控制器扫描信号的激励而产生激励信号，即射频识别标签信息，上述射频识别标签信息与上述自行车设备信息是对应的，具有唯一性。

上述虚拟围栏区域在监测控制器所能监测到的范围内，不需要真实的围栏，也不需要墩位式锁止器或其它用于固定自行车的装置，是一种虚拟的区域，用于停放上述自行车。

上述监测控制器与上述后台管理平台建立无线信息连接，可以通过无线Wi-Fi技术，可以通过GPRS技术，可以是4G网络技术，也可以是其它方式；上述监测控制器基于射频识别技术，是一种无线通信技术，可以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者光学接触，可快速地进行物品追踪和数据交换，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境；上述监测控制器储存有包含上述射频识别标签信息与对应的自行车设备信息及二者对应关系的数据表；上述监测控制器每隔一段时间对停放于上述虚拟围栏区域内的上述自行车上的上述射频识别标签进行扫描，接收上述射频识别标签因扫描信号激励而产生的激励信号，即射频识别标签信息，并查找到对应的自行车设备信息。

步骤112：所述监测控制器将所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息与储存的自行车设备信息进行比对；如果存在储存的自行车设备信息中没有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，则执行步骤113。

上述监测控制器将上述射频识别标签信息对应的自行车设备信息与储存的自行车设备信息进行比对。上述监测控制器判断存不存在储存的自行车设备信息中没有而上述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，因为上述储存的自行车设备信息是随着租车与还车过程更新的，因此如果存在储存的自行车设备信息中没有而上述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，即出现了上述监测控制器监管之外自行车进入上述监测控制器监测范围内，则执行步骤113；如果存在储存的自行车设备信息中有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中没有的区别的自行车设备信息，即出现了自行车异常丢失的情况，则向上述后台管理平台发送报警；如果储存的自行车设备信息与上述射频识别标签信息对应的自行车设备信息相同，则无操作。

步骤113：所述监测控制器上报所述监测控制器设备信息和所述区别的自行车设备信息至所述后台管理平台。

上述监测控制器上报上述监测控制器设备信息和上述区别的自行车设备信息至上述后台管理平台。

步骤114：所述后台管理平台接收所述各监测控制器上报的自行车设备信息，并与所述用户身份信息对应的自行车设备信息进行匹配；如果匹配上，则执行步骤115。

上述后台管理平台接收上述各监测控制器上报的自行车设备信息，并将上述各监测控制器上报的自行车设备信息与上述用户身份信息对应的自行车设备信息进行比较，如果上述各监测控制器上报的自行车设备信息中包含有上述用户身份信息对应的自行车设备信息，即匹配上，则说明上述自行车设备信息对应的自行车为上述用户身份信息上一次租用的车辆，且已经被归还至某一站点的虚拟围栏区域内，且被上述某一站点内的监测控制器监测到，则执行步骤115；如果上述各监测控制器上报的自行车设备信息中不包含上述用户身份信息对应的自行车设备信息，即不匹配，则说明上述自行车设备信息对应的自行车不是上述用户身份信息上一次租用的车辆，或者该自行车设备信息对应的自行车是上述用户身份信息上一次租用的车辆，但未被归还至任一站点的虚拟围栏区域内，未被上述任一站点内的监测控制器监测到，则无操作。

步骤115：所述后台管理平台确认还车成功。

所述后台管理平台确认上述自行车设备信息对应的自行车为上述用户身份信息上一次租用的车辆，且已经被归还至某一站点的虚拟围栏区域内，且被上述某一站点内的监测控制器监测到，即确认还车成功。

步骤116：所述后台管理平台根据所述自行车设备信息，查找到对应的上报所述自行车设备信息的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

上述后台管理平台确认还车成功后，根据上述用户身份信息对应的自行车设备信息查找到上报该自行车设备信息的监测控制器设备信息，对上述后台管理平台储存的上述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，即将上述自行车设备信息添加到上述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息中去，并将更新后的上述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息发送给上述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

步骤117：所述监测控制器接收所述更新结果，根据所述更新结果，更新所述监测控制器储存的自行车设备信息。

上述监测控制器接收到上述后台管理平台发送的更新后的自行车设备信息，将之前储存的自行车设备信息进行覆盖。

本发明实施例因为采用上述GPRS锁锁住自行车和上述监测控制器对自行车进行监测，因此建设时不需要墩位式锁止器，不需要动土，不需要破坏路面；因为成本主要来自上述自行车和GPRS锁，没有墩位式锁止器带来的成本，因此相比于传统自行车系统成本低；因为采用上述虚拟围栏区域放置自行车，替代了原有的墩位式锁止器，因此相比传统自行车系统拥有更多的自行车位，对环境适应性高；因为没有采用上述机械装置复杂，难以操作且容易损坏的墩位式锁止器，而采用了相对不容易损坏的GPRS锁，因而缓解了因为操作不当或墩位式锁止器损坏而导致租还车不成功造成的车辆损失；因为采用上述移动终端的上述自行车应用来实现租车还车服务，相比使用传统自行车系统，用户使用更加方便，体验更好。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例二：

参照图2b所示，本发明实施例提供了另一种公共自行车存取方法，包括：

针对公共自行车取车过程包括以下步骤201-208：

步骤201：由移动终端的自行车应用扫描一自行车的二维码。

步骤202：所述自行车应用根据所述二维码生成租车请求，并将所述租车请求发送至后台管理平台；所述租车请求包括用户身份信息、自行车设备信息。

步骤203：所述后台管理平台在接收到所述租车请求时，记录租车起始时刻。

上述后台管理平台在接收到所述租车请求时，记录租车起始时刻，可以记录在上述包含上述用户身份信息与对应的租车与存车记录的数据表中，便于费用的计算。

步骤204：所述后台管理平台根据所述租车请求中的信息进行识别，判断所述租车请求是否具备租车权限；如果具备，则执行步骤205。

优选地，所述后台管理平台根据所述租车请求中的信息进行识别，判断所述租车请求是否具备租车权限的步骤204，包括：根据所述用户身份信息，判断所述用户身份信息是否实名注册、是否缴纳过押金、是否有未还自行车记录、是否有欠费记录；根据所述自行车设备信息，判断所述自行车设备信息对应的自行车是否已损坏、是否处于租借状态；如果所述用户身份信息已实名注册、已缴纳过押金、没有未还自行车记录、没有欠费记录且所述自行车未损坏、未处于租借状态，则确定所述用户身份信息具备租车权限，则执行步骤205。

上述后台管理平台查找到上述用户信息之前的记录，可以查找包含上述账户信息的数据表，根据上述自行车设备信息查找对应的自行车的状态，可以查找包含上述自行车设备信息与对应状态的数据表，判断租车请求是否具备租车权限，可以判断上述用户身份信息是否实名注册、是否缴纳过押金、是否有未还自行车记录、是否有欠费记录，上述自行车设备信息对应的自行车是否已损坏、是否处于租借状态，如果上述用户身份信息已实名注册、已缴纳过押金、没有未还自行车记录、没有欠费记录且上述自行车未损坏、未处于租借状态，满足上述所有条件，则确定上述租车请求具备租车权限，则执行步骤205；如果上述用户身份信息存在未实名注册、未缴纳押金、有未还自行车记录、有欠费记录或上述自行车存在已损坏、已处于租借状态上述中的任何一项，则确定上述租车请求不具备租车权限。

步骤205：所述后台管理平台根据所述租车请求中的自行车设备信息查找对应的GPRS密钥，并将GPRS密钥返回给所述自行车应用，并记录所述用户身份信息与自行车设备信息对应关系。

步骤206：所述后台管理平台根据所述自行车设备信息，查找到对应的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

步骤207：所述监测控制器接收所述更新结果，根据所述更新结果，更新所述监测控制器储存的自行车设备信息。

步骤208：所述自行车应用根据所述解锁指令中的GPRS密钥调用通信模块与所述自行车的GPRS锁的GPRS通信模块匹配，并在匹配上之后，控制所述GPRS锁解锁。

针对公共自行车存车过程包括以下步骤209-221：

步骤209：所述自行车应用接收GPRS锁的GPRS通信模块发送的已锁状态。

步骤210：所述自行车应用在已锁状态下，根据用户触发操作向所述后台管理平台发送还车请求；所述还车请求包括用户身份信息。

步骤211：所述后台管理平台根据所述还车请求中的用户身份信息查找对应的自行车设备信息。

步骤212：各监测控制器通过扫描虚拟围栏区域内的各自行车的射频识别标签获得对应的射频识别标签信息，并查找到所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息。

步骤213：所述监测控制器将所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息与储存的自行车设备信息进行比对；如果存在储存的自行车设备信息中没有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，则执行步骤214。

步骤214：所述监测控制器上报所述监测控制器设备信息和所述区别的自行车设备信息至所述后台管理平台。

步骤215：所述后台管理平台接收所述各监测控制器上报的自行车设备信息，并与所述用户身份信息对应的自行车设备信息进行匹配；如果匹配上，则执行步骤216。

需要注意到的是，用户还车时按压GPRS锁使得GPRS锁锁住自行车，但未将自行车推入所述虚拟围栏区域时，上述监测控制器扫描不到该自行车射频识别标签信息，相应地，上述后台管理平台接收不到上述监测控制器上传的包含该自行车设备信息的自行车设备信息，进行匹配时则匹配不上，即后台管理平台确认还车成功的条件不成立。上述情况出现时，可以预知的是，上述自行车离上述虚拟围栏区域距离很短，用户可以采用将自行车强行转移进上述虚拟围栏区域内，再进行还车操作即可。

步骤216：所述后台管理平台确认还车成功。

步骤217：所述后台管理平台根据所述自行车设备信息，查找到对应的上报所述自行车设备信息的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

步骤218：所述监测控制器接收所述更新结果，根据所述更新结果，更新所述监测控制器储存的自行车设备信息。

步骤219：所述后台管理平台记录租车结束时刻。

上述后台管理平台在确认还车成功后，记录租车结束时刻，可以记录在上述包含上述用户身份信息与对应的租车与存车记录的数据表中，便于费用的计算。

步骤220：所述后台管理平台根据所述租车起始时刻、租车结束时刻和租车单位时间费用，计算租车费用，并将所述租车费用返回给所述自行车应用。

上述后台管理平台在记录中查找到上述租车起始时刻、租车结束时刻，计算租车时间，依据租车时间和租车单位时间费用，计算租车费用，并将上述租车费用返回给上述自行车应用。

步骤221：所述自行车应用按照所述租车费用进行支付。

上述自行车应用接收上述后台管理平台返回的租车费用，并依据租车费用进行电子支付，可以采用网上银行等方式。

优选地，作为本发明实施例的一种改进方式，所述监测控制器将所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息与储存的自行车设备信息进行比对的步骤213之后，还包括：如果存在储存的自行车设备信息中有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中没有的区别的自行车设备信息，则所述监测控制器向所述后台管理平台发出警报信息；所述后台管理平台接收到所述警报信息，发出警报。

优选地，作为本发明实施例的一种改进方式，所述公共自行车存取方法还包括：自行车停放站点利用监控摄像头抓拍虚拟围栏区域周围图像并上传至后台管理平台；更进一步地，还包括：利用太阳能充电板和封闭式蓄电池向监测控制器和监控摄像头供电。

优选地，作为本发明实施例的一种改进，还包括：所述自行车利用锂电池向所述GPRS锁供电；所述自行车利用车身太阳能板和/或脚蹬齿轮型发电花鼓向所述锂电池充电。

本发明实施例因为采用上述GPRS锁锁住自行车和上述监测控制器对自行车进行监测，因此建设时不需要墩位式锁止器，不需要动土，不需要破坏路面；因为成本主要来自上述自行车和GPRS锁，没有墩位式锁止器带来的成本，因此相比于传统自行车系统成本低；因为采用上述虚拟围栏区域放置自行车，替代了原有的墩位式锁止器，因此相比传统自行车系统拥有更多的自行车位，对环境适应性高；因为没有采用上述机械装置复杂，难以操作且容易损坏的墩位式锁止器，而采用了相对不容易损坏的GPRS锁，因而缓解了因为操作不当或墩位式锁止器损坏而导致租还车不成功造成的车辆损失；因为采用上述移动终端的上述自行车应用来实现租车还车及费用支付服务，相比使用传统自行车系统，用户使用更加方便，体验更好。

因为本发明实施例的优选方式中，对租车权限的判断与确认做出了改进，使得租车权限的判断与确认授予更加灵活高效，保障了自行车的归还成功率。

因为本发明实施例的优选方式中，采用射频识别监测系统对公共自行车系统中的车辆进行监测，当出现车辆异常离开时，后台管理平台报警提醒后台人员，使得公共自行车监测与管理简便高效，及时发现异常情况，及时追回，有效避免车辆丢失。

因为本发明实施例的优选方式中，利用监控摄像头抓拍虚拟围栏区域周围图像并上传至后台管理平台，这样使得出现对自行车异常丢失的情况发现更及时，处理更迅速，且及时获得大量证据；更进一步地，利用太阳能充电板和封闭式蓄电池向监测控制器和监控摄像头供电，使得自行车系统建设不需预埋线/接线操作，进一步使得自行车系统建设成本更低，建设更简单，对环境适应性更高。

因为本发明实施例的优选方式中，对GPRS锁的供电过程做出了改进，使得公共自行车存取更加简洁高效，避免了因GPRS锁供电不足引起的租车与存车故障，也避免了需要给GPRS锁充电带来的种种操作麻烦。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例三：

参照图3a所示，本发明实施例提供了一种公共自行车系统，包括：

至少一个自行车停放站点60、自行车70、移动终端80、后台管理平台90；所述自行车停放站点60包括监测控制器602、以及对应的虚拟围栏区域601；所述自行车70包括GPRS锁702、射频识别标签703以及二维码701；所述GPRS锁702包括GPRS通信模块；所述移动终端80包括通信模块801以及安装于移动终端的自行车应用802；

所述移动终端的自行车应用802包括：

扫描模块8021，用于扫描一自行车的二维码；

租车请求模块8022，用于根据所述二维码生成租车请求，并将所述租车请求发送至后台管理平台；所述租车请求包括用户身份信息、自行车设备信息；

解锁模块8023，用于根据所述GPRS密钥调用所述通信模块与所述自行车的GPRS锁的GPRS通信模块匹配，并在匹配上之后，控制GPRS锁解锁；

锁定确认模块8024，用于接收GPRS锁的GPRS通信模块发送的已锁状态；

还车请求模块8025，用于在已锁状态下，根据用户触发操作向所述后台管理平台发送还车请求；所述还车请求包括用户身份信息。

所述监测控制器602包括：

射频监测模块6021，用于通过扫描虚拟围栏区域内的各自行车的射频识别标签获得对应的射频识别标签信息，并查找到所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息；

储存模块6023，用于储存自行车设备信息，或者用于接收到所述更新结果，根据所述更新结果，更新储存的自行车设备信息；

控制器6022，用于将所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息与储存的自行车设备信息进行比对；

上报模块6024，用于如果存在储存的自行车设备信息中没有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，则上报所述监测控制器设备信息和所述区别的自行车设备信息至所述后台管理平台。

所述后台管理平台90包括：

租车权限判断模块901，用于根据所述租车请求中的信息进行识别，判断所述租车请求是否具备租车权限；

租车权限授予模块902，用于如果所述租车请求具备租车权限，则根据所述租车请求中的自行车设备信息查找对应的GPRS密钥，并将GPRS密钥返回给所述自行车应用，并记录所述用户身份信息与自行车设备信息对应关系；

租车更新模块903，用于根据所述自行车设备信息，查找到对应的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器；

自行车设备信息查找模块904，用于根据所述还车请求中的用户身份信息查找对应的自行车设备信息；

匹配模块905，用于接收所述各监测控制器上报的自行车设备信息，并与所述用户身份信息对应的自行车设备信息进行匹配；

还车成功确认模块906，用于如果所述各监测控制器上报的自行车设备信息与所述用户身份信息对应的自行车设备信息匹配上，则确认还车成功；

还车更新模块907，用于根据所述自行车设备信息，查找到对应的上报所述自行车设备信息的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

本发明实施例因为采用上述GPRS锁锁住自行车和上述监测控制器对自行车进行监测，因此建设时不需要墩位式锁止器，不需要动土，不需要破坏路面；因为成本主要来自上述自行车和GPRS锁，没有墩位式锁止器带来的成本，因此相比于传统自行车系统成本低；因为采用上述虚拟围栏区域放置自行车，替代了原有的墩位式锁止器，因此相比传统自行车系统拥有更多的自行车位，对环境适应性高；因为没有采用上述机械装置复杂，难以操作且容易损坏的墩位式锁止器，而采用了相对不容易损坏的GPRS锁，因而缓解了因为操作不当或墩位式锁止器损坏而导致租还车不成功造成的车辆损失；因为采用上述移动终端的上述自行车应用来实现租车还车服务，相比使用传统自行车系统，用户使用更加方便，体验更好。

实施例四：

参照图3b所示，本发明实施例中，提供了另一种公共自行车系统，包括：

至少一个自行车停放站点60、自行车70、移动终端80、后台管理平台90；所述自行车停放站点60包括监测控制器602、以及对应的虚拟围栏区域601；所述自行车70包括GPRS锁702、射频识别标签703以及二维码701；所述GPRS锁702包括GPRS通信模块；所述移动终端80包括通信模块801以及安装于移动终端的自行车应用802；

所述移动终端的自行车应用802包括：

扫描模块8021，用于扫描一自行车的二维码；

租车请求模块8022，用于根据所述二维码生成租车请求，并将所述租车请求发送至后台管理平台；所述租车请求包括用户身份信息、自行车设备信息；

解锁模块8023，用于根据所述GPRS密钥调用所述通信模块与所述自行车的GPRS锁的GPRS通信模块匹配，并在匹配上之后，控制GPRS锁解锁；

锁定确认模块8024，用于接收GPRS锁的GPRS通信模块发送的已锁状态；

还车请求模块8025，用于在已锁状态下，根据用户触发操作向所述后台管理平台发送还车请求；所述还车请求包括用户身份信息；

支付模块8026，用于按照所述租车费用进行支付。

所述监测控制器602包括：

射频监测模块6021，用于通过扫描虚拟围栏区域内的各自行车的射频识别标签获得对应的射频识别标签信息，并查找到所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息；

储存模块6023，用于储存自行车设备信息，或者用于接收到所述更新结果，根据所述更新结果，更新储存的自行车设备信息；

控制器6022，用于将所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息与储存的自行车设备信息进行比对；

上报模块6024，用于如果存在储存的自行车设备信息中没有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中有的区别的自行车设备信息，则上报所述监测控制器设备信息和所述区别的自行车设备信息至所述后台管理平台。

所述后台管理平台90包括：

租车权限判断模块901，用于根据所述租车请求中的信息进行识别，判断所述租车请求是否具备租车权限；

优选地，所述租车权限判断模块901包括：

信息判断模块，用于根据所述用户身份信息，判断所述用户身份信息是否实名注册、是否缴纳过押金、是否有未还自行车记录、是否有欠费记录；根据所述自行车设备信息，判断所述自行车设备信息对应的自行车是否已损坏、是否处于租借状态；

权限确认模块，用于如果所述用户身份信息已实名注册、已缴纳过押金、没有未还自行车记录、没有欠费记录且所述自行车未损坏、位处于租借状态，则确定所述租车请求具备租车权限；

租车权限授予模块902，用于如果所述租车请求具备租车权限，则根据所述租车请求中的自行车设备信息查找对应的GPRS密钥，并将GPRS密钥返回给所述自行车应用，并记录所述用户身份信息与自行车设备信息对应关系；

租车更新模块903，用于根据所述自行车设备信息，查找到对应的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器；

自行车设备信息查找模块904，用于根据所述还车请求中的用户身份信息查找对应的自行车设备信息；

匹配模块905，用于接收所述各监测控制器上报的自行车设备信息，并与所述用户身份信息对应的自行车设备信息进行匹配；

还车成功确认模块906，用于如果所述各监测控制器上报的自行车设备信息与所述用户身份信息对应的自行车设备信息匹配上，则确认还车成功；

还车更新模块907，用于根据所述自行车设备信息，查找到对应的上报所述自行车设备信息的监测控制器设备信息，并对储存的所述监测控制器设备信息对应的自行车设备信息进行更新，将更新结果发送给所述监测控制器设备信息对应的监测控制器。

租车时间记录模块908，用于在接收到所述租车请求时，记录租车起始时刻；

还车时间记录模块909，用于记录租车结束时刻；

费用模块910，用于根据所述租车起始时刻、租车结束时刻和租车单位时间费用，计算租车费用，并将所述租车费用返回给所述自行车应用。

优选地，作为本发明实施例的一种改进方式，参照图3b所示，所述监测控制器602还包括：警报发送模块6025，用于如果存在储存的自行车设备信息中有而所述射频识别标签信息对应的自行车设备信息中没有的区别的自行车设备信息，则向所述后台管理平台发出警报信息；所述后台管理平台90还包括：警报模块911，用于接收到所述警报信息，发出警报。

优选地，作为本发明实施例的一种改进方式，参照图1a所示，所述自行车停放站点60还包括：监控摄像头603，用于抓拍所述虚拟围栏区域周围图像并上传至所述后台管理平台；更进一步地，还包括：太阳能充电板和封闭式蓄电池604，用于向所述监测控制器和所述监控摄像头供电。

优选地，作为本发明实施例的一种改进，本实施例中，所述自行车还包括：锂电池，用于向所述GPRS锁供电；车身太阳能板和/或脚蹬齿轮型发电花鼓，用于向所述锂电池充电。

本发明实施例因为采用上述GPRS锁锁住自行车和上述监测控制器对自行车进行监测，因此建设时不需要墩位式锁止器，不需要动土，不需要破坏路面；因为成本主要来自上述自行车和GPRS锁，没有墩位式锁止器带来的成本，因此相比于传统自行车系统成本低；因为采用上述虚拟围栏区域放置自行车，替代了原有的墩位式锁止器，因此相比传统自行车系统拥有更多的自行车位，对环境适应性高；因为没有采用上述机械装置复杂，难以操作且容易损坏的墩位式锁止器，而采用了相对不容易损坏的GPRS锁，因而缓解了因为操作不当或墩位式锁止器损坏而导致租还车不成功造成的车辆损失；因为采用上述移动终端的上述自行车应用来实现租车还车及费用支付服务，相比使用传统自行车系统，用户使用更加方便，体验更好。

因为本发明实施例的优选方式中，对租车权限的判断与确认做出了改进，使得租车权限的判断与确认授予更加灵活高效，保障了自行车的归还成功率。

因为本发明实施例的优选方式中，采用射频识别监测系统对公共自行车系统中的车辆进行监测，当出现车辆异常离开时，后台管理平台报警提醒后台人员，使得公共自行车监测与管理简便高效，及时发现异常情况，及时追回，有效避免车辆丢失。

因为本发明实施例的优选方式中，利用监控摄像头抓拍虚拟围栏区域周围图像并上传至后台管理平台，这样使得出现对自行车异常丢失的情况发现更及时，处理更迅速，且及时获得大量证据；更进一步地，利用太阳能充电板和封闭式蓄电池向监测控制器和监控摄像头供电，使得自行车系统建设不需预埋线/接线操作，进一步使得自行车系统建设成本更低，建设更简单，对环境适应性更高。

因为本发明实施例的优选方式中，对GPRS锁的供电系统做出了改进，使得公共自行车系统更加简洁高效，避免了因GPRS锁供电不足引起的租车与存车故障，也避免了需要给GPRS锁充电带来的种种操作麻烦。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。