一种基于区块链的停车位共享系统及方法与流程

本发明涉及停车位共享技术领域，特别是一种基于区块链的停车位共享系统及方法。

背景技术：

目前的停车位共享系统，多以云平台存储数据，并以各类传感器感知停车位状态，控制车位锁打开或关闭。在用户管理方面，有用户和系统管理员两种；在停车位管理方面，有停车位智能锁、云平台存储、统一监控，保证了停车位信息的安全以及停车位的智能化管理；在传感器方面，结合使用场景和要求，有超声波传感器、地磁传感器、压力传感器。如专利cn106781689a公开了一种停车位共享系统，该系统将车位信息上传至云平台中，利用云平台进行停车位管理，既满足了空闲停车位共享及车主停车的需求，使空闲停车位得以充分利用，得到经济收益，又缓解了停车难的问题。专利cn108039057a公开了一种停车位共享系统以及实施方法，该系统采用智能车位锁、移动终端app，并通过蓝牙与停车位共享云平台进行通信，实现了智能化管理，便于政府监管。专利cn208000680u公开了一种车位共享系统，该系统采用射频控制技术控制车位锁，射频控制器通过互联网与云端管理平台连接，由云端管理平台间接控制车位锁，实现车位锁的打开或关闭。

然而，这些停车位共享系统只是将停车位信息进行整合，发布至云平台中，用户很难快速获取安全、可靠的共享停车位信息，并且由于停车位所在地各不相同，导致停车位不能形成统一的管理，也很难提高停车位共享系统的使用率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种便于用户快速查找到目的地附近的共享停车位，并能确保停车位共享信息安全、可靠的基于区块链的停车位共享系统及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于区块链的停车位共享系统，包括应用层、服务器层、中间件层和数据存储层，其中：

所述应用层，包括web浏览器和手机客户端，其中web浏览器用于停车位管理员进行注册用户信息、停车位信息、订单信息、公告信息和用户信息的管理；手机客户端用于用户进行停车位信息查询、账户信息查看与修改、停车位信息发布和停车位使用评价；

所述服务器层，包括数据统计模块、数据处理模块和数据查询模块，用于数据的统计、处理和查询；

所述中间件层，包括成员管理模块、fabricsdk模块和链码函数模块，用于应用层与区块链之间的数据交换；

所述数据存储层，包括关系型数据库和状态数据库，用于为用户信息、停车位管理员信息、停车位信息、订单信息、通知公告、推送消息和成员认证信息提供数据存储空间。

进一步地，所述应用层，包括web浏览器和手机客户端，其中：

所述web浏览器，采用bootstrap框架搭建，停车位管理员通过web浏览器，查询和维护管辖范围内的停车位基本信息，查询用户的基本信息、停车位共享历史记录、停车位使用历史记录，处理用户提交的申诉信息，发布公告信息，查询历史公告记录，并根据订单id查询交易凭证；

所述手机客户端，基于android系统，用户通过手机客户端，进行用户注册和系统登录，搜索目的地范围内的共享停车位，并显示该停车位的位置信息和可用时间段，查看和修改个人基本信息，发布和撤销共享停车位信息，对订单进行评分，获取信用积分，提交申诉信息，查询历史订单信息、推送消息和通知公告。

进一步地，所述服务器层，包括数据统计模块、数据处理模块和数据查询模块，其中：

所述数据统计模块，用于停车位管理员对用户发布的共享停车位信息、空闲停车位信息、已撤销共享停车位信息、正在使用停车位信息、已完成订单信息、注册用户信息、通知公告信息进行数据统计；其中共享停车位信息包括发布人id、停车位地址、可用时间段、发布订单id、发布时间；空闲停车位信息包括发布人id、停车位地址、可用时间段、发布订单id；已撤销共享停车位信息包括发布人id、撤销人id、停车位地址、撤销时间；正在使用停车位信息包括发布人id、租用人id、停车位地址、使用时间段；已完成订单信息包括发布人id、租用人id、停车位地址、使用时间段、评价等级、租用订单id；注册用户信息包括用户id、昵称、联系方式、信用积分、用户状态、发布共享停车位记录、使用共享停车位记录、好评率；通知公告信息包括公告id、公告类型、公告标题、公告内容、发布时间；

所述数据处理模块，用于对停车位管理员和用户发布的信息进行数据处理；停车位管理员发布通知公告，将通知公告推送给注册用户，处理用户申诉，对申诉人和被申诉人进行奖励和处罚，处理已注册用户，根据用户的信用积分和好评率向用户推送警告消息，或冻结用户账号；用户发布和撤销停车位共享信息，获得和扣除信用积分，对停车位租用体验进行等级评价；

所述数据查询模块，用于对停车位管理员和用户发布的信息进行数据查询；停车位管理员根据发布订单id和租用订单id查询区块链中存储的交易凭证信息，根据用户id查询用户的发布共享停车位记录、租用停车位记录、好评率；用户查询目的地范围内的所有停车位信息，查询本人的个人基本信息、停车位共享信息发布记录、停车位共享信息撤销记录、已完成订单记录、已提交申诉记录，查询指定的通知公告和推送消息。

进一步地，所述中间件层，包括成员管理模块、fabricsdk模块和链码函数模块，其中：

所述成员管理模块，用于对用户和停车位管理员进行证书认证，利用公钥基础设施pki为注册用户和停车位管理员颁发数字证书，经过认证的用户和停车位管理员才能访问区块链中存储的订单信息；

所述fabricsdk模块，用于外部程序与区块链之间进行数据交互；外部程序存储订单信息时，先规范订单信息的数据格式，再执行invokesdk，调用指定链码函数进行数据存储；外部程序查询订单信息时，先判断订单id是否有效，再执行querysdk，调用指定链码函数进行数据查询；

所述链码函数模块，用于区块链中发布订单和租用订单的数据存取；存储订单数据时，先规范订单信息的数据格式，然后调用数据存储链码函数存储数据，返回交易id；获取订单数据时，根据指定的交易id调用数据查询链码函数获取数据，返回查询结果。

进一步地，所述数据存储层，包括关系型数据库和状态数据库，其中：

所述关系型数据库，用于在本地存储用户的基本信息、停车位管理员的基本信息、通知公告、推送消息、停车位信息；

所述状态数据库，用于在区块链中存储用户的认证信息、发布停车位共享的订单信息、租用停车位的订单信息。

一种基于区块链的停车位共享方法，包括以下步骤：

步骤1，用户通过手机客户端搜索目的地设定范围内的共享停车位，系统根据目的地坐标对共享停车位进行判断，如果没有停车位，则返回“目的地附近暂无停车位”信息，预定停车位失败；如果有停车位，则返回所有停车位信息，进入步骤2；

步骤2，用户选择指定停车位进行预定；

步骤3，系统对停车位状态进行判断，若停车位正在使用，则返回“停车位不可用”信息，预定停车位失败；若停车位空闲，则进入步骤4；

步骤4，系统对用户信用积分进行判断，若信用积分小于等于0，则返回“信用积分不足”，预定停车位失败；若信用积分大于0，则返回“停车位预定成功”，预定停车位成功，进入步骤5；

步骤5，当用户到达目的停车位时，感应器发送订单验证请求，进入步骤6；

步骤6，系统对用户是否在系统中预定停车位进行判断，如果用户未在系统中预定停车位，则返回“未预定停车位”信息，停车失败；如果用户已在系统中预定停车位，返回“验证成功”，进行停车操作；

步骤7，用户结束停车位使用后，感应器发送评价请求，用户对停车位进行等级评价；

步骤8，系统对用户的评价等级进行判断，若评价等级小于3，则扣除停车位发布人信用积分，并向停车位发布人推送差评消息；若评价等级大于等于3，则奖励停车位发布人信用积分，并向停车位发布人推送好评消息；

步骤9，系统对当前用户的评价时间进行判断，若评价时间在预订时间段内，奖励用户信用积分，返回“订单正常完成，评价成功”信息；若评价时间在预订时间段外，扣除用户信用积分，返回“订单超时完成，评价成功”信息。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)降低了城市停车位的空置率，缓解了城市停车难的问题；(2)信用积分记账，使用方便，避免了用户逃费问题；(3)统一管理，便于用户使用和停车位管理员管理共享停车位情况；(4)停车位信息安全可靠，防范了恶意用户对于用户个人信息等敏感数据的攻击行为；(5)授权管理，授予停车位管理员和用户不同的权限，提高了系统的安全性和方便性。

附图说明

图1为本发明基于区块链的停车位共享系统的结构示意图。

图2为本发明中web浏览器端的功能示意图。

图3为本发明中手机客户端的功能示意图。

图4为本发明基于区块链的停车位共享方法中用户预定停车位的流程图。

图5为本发明基于区块链的停车位共享方法中用户结束停车位使用的流程图。

具体实施方式

一种基于区块链的停车位共享系统，包括应用层、服务器层、中间件层和数据存储层，其中：

所述应用层，包括web浏览器和手机客户端，其中web浏览器用于停车位管理员进行注册用户信息、停车位信息、订单信息、公告信息和用户信息的管理；手机客户端用于用户进行停车位信息查询、账户信息查看与修改、停车位信息发布和停车位使用评价；

所述服务器层，包括数据统计模块、数据处理模块和数据查询模块，用于数据的统计、处理和查询；

所述中间件层，包括成员管理模块、fabricsdk模块和链码函数模块，用于应用层与区块链之间的数据交换；

所述数据存储层，包括关系型数据库和状态数据库，用于为用户信息、停车位管理员信息、停车位信息、订单信息、通知公告、推送消息和成员认证信息提供数据存储空间。

作为一种具体示例，所述应用层，包括web浏览器和手机客户端，其中：

所述web浏览器，采用bootstrap框架搭建，停车位管理员通过web浏览器，查询和维护管辖范围内的停车位基本信息，查询用户的基本信息、停车位共享历史记录、停车位使用历史记录，处理用户提交的申诉信息，发布公告信息，查询历史公告记录，并根据订单id查询交易凭证；

所述手机客户端，基于android系统，用户通过手机客户端，进行用户注册和系统登录，搜索目的地范围内的共享停车位，并显示该停车位的位置信息和可用时间段，查看和修改个人基本信息，发布和撤销共享停车位信息，对订单进行评分，获取信用积分，提交申诉信息，查询历史订单信息、推送消息和通知公告。

作为一种具体示例，所述服务器层，包括数据统计模块、数据处理模块和数据查询模块，其中：

所述数据统计模块，用于停车位管理员对用户发布的共享停车位信息、空闲停车位信息、已撤销共享停车位信息、正在使用停车位信息、已完成订单信息、注册用户信息、通知公告信息进行数据统计；其中共享停车位信息包括发布人id、停车位地址、可用时间段、发布订单id、发布时间；空闲停车位信息包括发布人id、停车位地址、可用时间段、发布订单id；已撤销共享停车位信息包括发布人id、撤销人id、停车位地址、撤销时间；正在使用停车位信息包括发布人id、租用人id、停车位地址、使用时间段；已完成订单信息包括发布人id、租用人id、停车位地址、使用时间段、评价等级、租用订单id；注册用户信息包括用户id、昵称、联系方式、信用积分、用户状态、发布共享停车位记录、使用共享停车位记录、好评率；通知公告信息包括公告id、公告类型、公告标题、公告内容、发布时间；

所述数据处理模块，用于对停车位管理员和用户发布的信息进行数据处理；停车位管理员发布通知公告，将通知公告推送给注册用户，处理用户申诉，对申诉人和被申诉人进行奖励和处罚，处理已注册用户，根据用户的信用积分和好评率向用户推送警告消息，或冻结用户账号；用户发布和撤销停车位共享信息，获得和扣除信用积分，对停车位租用体验进行等级评价；

所述数据查询模块，用于对停车位管理员和用户发布的信息进行数据查询；停车位管理员根据发布订单id和租用订单id查询区块链中存储的交易凭证信息，根据用户id查询用户的发布共享停车位记录、租用停车位记录、好评率；用户查询目的地范围内的所有停车位信息，查询本人的个人基本信息、停车位共享信息发布记录、停车位共享信息撤销记录、已完成订单记录、已提交申诉记录，查询指定的通知公告和推送消息。

作为一种具体示例，所述中间件层，包括成员管理模块、fabricsdk模块和链码函数模块，其中：

所述成员管理模块，用于对用户和停车位管理员进行证书认证，利用公钥基础设施pki为注册用户和停车位管理员颁发数字证书，经过认证的用户和停车位管理员才能访问区块链中存储的订单信息；

所述fabricsdk模块，用于外部程序与区块链之间进行数据交互；外部程序存储订单信息时，先规范订单信息的数据格式，再执行invokesdk，调用指定链码函数进行数据存储；外部程序查询订单信息时，先判断订单id是否有效，再执行querysdk，调用指定链码函数进行数据查询；

所述链码函数模块，用于区块链中发布订单和租用订单的数据存取；存储订单数据时，先规范订单信息的数据格式，然后调用数据存储链码函数存储数据，返回交易id；获取订单数据时，根据指定的交易id调用数据查询链码函数获取数据，返回查询结果。

作为一种具体示例，所述数据存储层，包括关系型数据库和状态数据库，其中：

所述关系型数据库，用于在本地存储用户的基本信息、停车位管理员的基本信息、通知公告、推送消息、停车位信息；

所述状态数据库，用于在区块链中存储用户的认证信息、发布停车位共享的订单信息、租用停车位的订单信息。

一种基于区块链的停车位共享方法，包括以下步骤：

步骤1，用户通过手机客户端搜索目的地设定范围内的共享停车位，系统根据目的地坐标对共享停车位进行判断，如果没有停车位，则返回“目的地附近暂无停车位”信息，预定停车位失败；如果有停车位，则返回所有停车位信息，进入步骤2；

步骤2，用户选择指定停车位进行预定；

步骤3，系统对停车位状态进行判断，若停车位正在使用，则返回“停车位不可用”信息，预定停车位失败；若停车位空闲，则进入步骤4；

步骤4，系统对用户信用积分进行判断，若信用积分小于等于0，则返回“信用积分不足”，预定停车位失败；若信用积分大于0，则返回“停车位预定成功”，预定停车位成功，进入步骤5；

步骤5，当用户到达目的停车位时，感应器发送订单验证请求，进入步骤6；

步骤6，系统对用户是否在系统中预定停车位进行判断，如果用户未在系统中预定停车位，则返回“未预定停车位”信息，停车失败；如果用户已在系统中预定停车位，返回“验证成功”，进行停车操作；

步骤7，用户结束停车位使用后，感应器发送评价请求，用户对停车位进行等级评价；

步骤8，系统对用户的评价等级进行判断，若评价等级小于3，则扣除停车位发布人信用积分，并向停车位发布人推送差评消息；若评价等级大于等于3，则奖励停车位发布人信用积分，并向停车位发布人推送好评消息；

步骤9，系统对当前用户的评价时间进行判断，若评价时间在预订时间段内，奖励用户信用积分，返回“订单正常完成，评价成功”信息；若评价时间在预订时间段外，扣除用户信用积分，返回“订单超时完成，评价成功”信息。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例

结合图1，本发明基于区块链的停车位共享系统，包括应用层、服务器层、中间件层、数据存储层，其中：

所述应用层，包括web浏览器和手机客户端，其中web浏览器用于管理人员进行注册用户信息、停车位信息、订单信息、公告信息和用户信息的管理；手机客户端用于用户进行目的地停车位信息查询、账户信息查看与修改、停车位信息发布和停车位使用评价；

所述服务器层，包括数据统计模块、数据处理模块和数据查询模块，用于数据的统计、处理和查询；

所述中间件层，包括成员管理模块、fabricsdk模块和链码函数模块，用于应用层与区块链之间的数据交换；

所述数据存储层，包括关系型数据库和状态数据库，用于为用户信息、停车位管理员信息、停车位信息、订单信息、通知公告、推送消息和成员认证信息提供数据存储空间。

进一步地，所述应用层，包括web浏览器和手机客户端，其中：

结合图2，所述web浏览器，采用bootstrap框架搭建，停车位管理员通过web浏览器，查询和维护管辖范围内的停车位基本信息，查询用户的基本信息、停车位共享历史记录、停车位使用历史记录，处理用户提交的申诉信息，发布公告信息，查询历史公告记录，并根据订单id查询交易凭证；

结合图3，所述手机客户端，采用android技术进行手机app的开发，用户通过手机客户端，进行用户注册和系统登录，搜索目的地范围内的共享停车位，并显示该停车位的位置信息和可用时间段，查看和修改个人基本信息，发布和撤销共享停车位信息，对订单进行评分，获取信用积分，提交申诉信息，查询历史订单信息、推送消息和通知公告。

进一步地，所述服务器层，包括数据统计模块、数据处理模块和数据查询模块，其中：

所述数据统计模块，用于停车位管理员对用户发布的共享停车位信息、空闲停车位信息、已撤销共享停车位信息、正在使用停车位信息、已完成订单信息、注册用户信息、通知公告信息进行数据统计；其中共享停车位信息包括发布人id、停车位地址、可用时间段、发布订单id、发布时间；空闲停车位信息包括发布人id、停车位地址、可用时间段、发布订单id；已撤销共享停车位信息包括发布人id、撤销人id、停车位地址、撤销时间；正在使用停车位信息包括发布人id、租用人id、停车位地址、使用时间段；已完成订单信息包括发布人id、租用人id、停车位地址、使用时间段、评价等级、租用订单id；注册用户信息包括用户id、昵称、联系方式、信用积分、用户状态、发布共享停车位记录、使用共享停车位记录、好评率；通知公告信息包括公告id、公告类型、公告标题、公告内容、发布时间；

所述数据处理模块，用于对停车位管理员和用户发布的信息进行数据处理；停车位管理员发布通知公告，将通知公告推送给注册用户，处理用户申诉，对申诉人和被申诉人进行奖励和处罚，处理已注册用户，根据用户的信用积分和好评率向用户推送警告消息，或冻结用户账号；用户发布和撤销停车位共享信息，获得和扣除信用积分，对停车位租用体验进行等级评价；

所述数据查询模块，用于对停车位管理员和用户发布的信息进行数据查询；停车位管理员根据发布订单id和租用订单id查询区块链中存储的交易凭证信息，根据用户id查询用户的发布共享停车位记录、租用停车位记录、好评率；用户查询目的地范围内的所有停车位信息，查询本人的个人基本信息、停车位共享信息发布记录、停车位共享信息撤销记录、已完成订单记录、已提交申诉记录，查询指定的通知公告和推送消息。

进一步地，所述中间件层，包括成员管理模块、fabricsdk模块和链码函数模块，其中：

所述成员管理模块，用于对用户和停车位管理员进行证书认证，利用公钥基础设施pki为注册用户和停车位管理员颁发数字证书，经过认证的用户和停车位管理员才能访问区块链中存储的订单信息；

所述fabricsdk模块，用于外部程序与区块链之间进行数据交互；外部程序存储订单信息时，先规范订单信息的数据格式，再执行invokesdk，调用指定链码函数进行数据存储；外部程序查询交易数据时，先判断交易id是否有效，再执行querysdk，调用指定链码函数进行数据查询；

所述链码函数模块，用于区块链中发布订单和租用订单的数据存取；存储订单数据时，先规范订单信息的数据格式，然后调用数据存储链码函数存储数据，返回交易id；获取订单数据时，根据指定的交易id调用数据查询链码函数获取数据，返回查询结果。

进一步地，所述数据存储层，包括关系型数据库和状态数据库，其中：

所述关系型数据库，用于在本地存储用户的基本信息、停车位管理员的基本信息、通知公告、推送消息、停车位信息；

所述状态数据库，用于在区块链中存储用户的认证信息、发布停车位共享的订单信息、租用停车位的订单信息。

结合图4和图5，一种基于区块链的停车位共享方法，包括以下步骤：

步骤1，用户通过手机客户端搜索目的地设定范围内的共享停车位，系统根据目的地坐标对共享停车位进行判断，如果没有停车位，则返回“目的地附近暂无停车位”信息，预定停车位失败；如果有停车位，则返回所有停车位信息，进入步骤2；

步骤2，用户选择指定停车位进行预定；

步骤3，系统对停车位状态进行判断，若停车位正在使用，则返回“停车位不可用”信息，预定停车位失败；若停车位空闲，则进入步骤4；

步骤4，系统对用户信用积分进行判断，若信用积分小于等于0，则返回“信用积分不足”，预定停车位失败；若信用积分大于0，则返回“停车位预定成功”，预定停车位成功，进入步骤5；

步骤5，当用户到达目的停车位时，感应器发送订单验证请求，进入步骤6；

步骤6，系统对用户是否在系统中预定停车位进行判断，如果用户未在系统中预定停车位，则返回“未预定停车位”信息，停车失败；如果用户已在系统中预定停车位，返回“验证成功”，进行停车操作；

步骤7，用户结束停车位使用后，感应器发送评价请求，用户对停车位进行等级评价；

步骤8，系统对用户的评价等级进行判断，若评价等级小于3，则扣除停车位发布人信用积分，并向停车位发布人推送差评消息；若评价等级大于等于3，则奖励停车位发布人信用积分，并向停车位发布人推送好评消息；

步骤9，系统对当前用户的评价时间进行判断，若评价时间在预订时间段内，奖励用户信用积分，返回“订单正常完成，评价成功”信息；若评价时间在预订时间段外，扣除用户信用积分，返回“订单超时完成，评价成功”信息。