一种园区自行车管理系统的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种园区自行车管理系统。

背景技术：

NFC(Near Field Communication，近场通信)，又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，可以将非接触读卡器、非接触卡和点对点功能整合进一块单芯片，允许电子设备之间进行非接触式数据传输交换。NFC由RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)发展而来，并向下兼容RFID，相比RFID还可以支持数据双向传输。IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)，也称智能卡(Smart card)、智慧卡(Intelligent card)、微电路卡(Microcircuit card)或微芯片卡等。它是将微电子芯片嵌入符合ISO7816标准的卡基中，做成卡片形式。IC卡可以与NFC设备进行接触式或非接触式通信。

长久以来，关于各种园区内的自行车管理都存在着两大头疼的“顽疾”：“丢车”和“杂乱”。例如，几乎所有居民小区都有许多破旧的自行车得不到及时处理，最终生锈腐烂并影响住户们的居住环境。小区物业处置起来也要花费大量人力物力。同时园区内例如居民的自行车通常会露天摆放，接受风吹日晒，这也很容易导致自行车报废，存在着资源浪费和无法有效循环利用的问题。不仅是居民小区、企事业单位的各种工业、经济、生产园区存在同样的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一至少在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种园区自行车管理系统，能够实现自行车资源的循环利用，有效地提高园区自行车的管理效率，并降低园区自行车管理成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种园区自行车管理系统，包括：园区自行车数据库、车载NFC装置、固定卡位、出入检测装置、控制服务器、以及移动管理终端；其中，

园区自行车数据库，用于存储第一自行车信息、第一园区ID卡信息、以及第一使用信息；

车载NFC装置，安装在自行车上，用于与边界NFC装置进行通信；

固定卡位，具有第一通信接口、卡位NFC装置、以及锁杆，设置在园区管理区域内符合安全规范的位置；用于通过卡位NFC装置读取第二园区ID卡信息，并通过第一通信接口发送给控制服务器；接收控制服务器发送的认证结果信息，如果认证结果为通过，则打开锁杆，使用者可以放入或取出自行车；

出入检测装置，具有第二通信接口、边界NFC装置、以及视觉识别装置，设置在园区的一个或者多个出入口；用于通过边界NFC装置与车载NFC装置进行通信，读取第二自行车信息；如果成功读取到第二自行车信息，则通过第二通信接口将第二自行车信息发送给控制服务器；通过视觉识别装置识别是否有自行车进入园区，如果判断为是，且未成功读取到第二自行车信息，则通过视觉识别装置获取第一自行车图像，并通过第二通信接口发送给控制服务器；

控制服务器，用于根据第二园区ID卡信息和从园区自行车数据库中获取的第一园区ID卡信息以及第一使用信息进行使用认证，将认证结果信息发送给固定卡位；根据第二自行车信息，从园区自行车数据库中获取对应的使用期间，当使用期间已经经过时，向移动管理终端发送拒绝自行车进入园区信息；从出入检测装置接收第一自行车图像并发送管理信息给移动管理终端；

移动管理终端，用于与出入检测装置和控制服务器进行通信，通过显示装置显示所接收的信息。

优选地，上述系统进一步包括：

具有第三通信接口、登记NFC装置、以及输入装置的自行车自助登记终端，用于通过登记NFC装置读取第二园区ID卡信息；通过输入装置接收使用者输入的录入信息，通过第三通信接口发送给控制服务器；

控制服务器，进一步用于根据第二园区ID卡信息和录入信息，生成第三自行车信息和对应的第三使用信息，存储到园区自行车数据库中。

优选地，上述车载NFC装置包括16位缝隙加载双极化无源RFID标签。

优选地，上述卡位NFC装置包括射频收发电路和微处理电路，其中，射频收发电路用于根据微处理电路的控制信号产生信号激励，微处理电路根据第二园区ID卡反射的反向散射信号，获取第二园区ID，并通过与微处理电路连接的第一通信接口将第二园区ID发送给控制服务器。

优选地，上述控制服务器包括：第四通信接口、认证单元、管理策略单元、CPU、以及ISA总线；其中，

CPU用于对连接在ISA总线上的第四通信接口、认证单元、以及管理策略单元进行调度控制；

第四通信接口，用于从固定卡位接收第二园区ID卡信息，从园区自行车数据库中获取第一园区ID卡信息和第一使用信息，向管理终端发送管理信息，向固定卡位发送认证结果信息；以及从出入检测装置接收第二自行车信息和/或第一自行车图像；

认证单元，用于根据第二园区ID卡信息和第一园区ID卡信息以及第一使用信息进行使用认证，当第一园区ID卡信息中的园区身份识别码与第二园区ID卡信息中的园区身份识别码匹配，且第一使用信息中的与园区身份识别码对应的使用期限、使用范围均在预设的期限和范围之内时，则认证结果为通过；

管理策略单元，用于根据第二自行车信息，从园区自行车数据库中获取对应的使用期间，当使用期间已经经过时，向移动管理终端发送拒绝自行车进入园区信息；从出入检测装置接收第一自行车图像并发送管理信息给移动管理终端。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

通过卡位NFC装置读取园区ID卡信息，控制服务器据根据园区ID卡信息和对应的使用信息对自行车的使用进行认证管理，能够对园区内的自行车存取进行方便、安全地管理；通过出入检测装置能够有效地控制进出园区的自行车，通过策略管理，控制园区内自行车的使用时间和范围，从而实现了自行车资源的循环利用，有效地提高了园区自行车的管理效率，降低了园区自行车管理成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的园区自行车管理系统的解构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的园区自行车管理系统中控制服务器的解构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，以使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型一实施例公开的园区自行车管理系统包括：园区自行车数据库、车载NFC装置、固定卡位、出入检测装置、控制服务器、以及移动管理终端。

其中，园区自行车数据库，用于存储第一自行车信息(例如，自行车的型号、照片等)、第一园区ID卡信息(例如，可以包括园区身份识别码)、以及第一使用信息(例如，可以包括与园区身份识别码对应的使用期限、使用范围等)；其中，可以根据园区内的不同管理区域，划分免费区、收费区等。

在优选的实施例中，可以预先设置一定数量的公用自行车(例如，对于居民小区，居民小区物业部门可以从小区居民捐献的或者废弃的自行车中选出形态相近，功能完善的，旧自行车进行翻新整理，例如500辆；或者，也可以由物业购买，提供例如200辆自行车)，例如职员、小区居民以及其他园区内部或来访人员需要使用时，可以凭借已有的园区ID卡或临时办理的园区ID卡进行自行车的即时租赁；职员、小区居民自有的自行车可以通过设置车载NFC装置并进行登记，一并纳入到园区自行车管理系统中，从而同时实现园区内所有自行车的管理与自行车租赁功能。提供的可用于租赁的自行车，可以根据使用的区域范围和时间长短进行收费，例如当租赁费用达到一定数目后，租用者可以在预设的时间段内免费使用自行车。也可以根据园区ID卡设置为居民小区物业部门提供的租赁用自行车才进行收费，其他使用者的自有的自行车只需要进行注册登记而不进行计费。或者，租赁者也可直接办理年卡，在该年度范围内租用自行车。

车载NFC装置，安装在自行车上，用于与边界NFC装置进行通信。具体地，当车载NFC装置用于标识不同的自行车时，可以采用无源RFID标签，例如，可以采用16位缝隙加载双极化无源RFID标签。

在优选的实施例中，无源RFID标签可以包括两个槽谐振器单元，每一槽谐振器单元各自具有不同的谐振频率，工作在6.5GHz至11.5GHz范围内，当每一槽谐振器单元受到各自的谐振频率的信号激励时，反射带有不同谐振频率的反向散射信号被边界NFC装置中的天线接收，通过设置各个槽谐振器单元的槽宽来设置谐振频率，从而可以将无源RFID标签设置为表示一编码容量为16位的自行车识别码，其尺寸可以设置为2平方厘米。

进一步地，车载NFC装置还可以用于与卡位NFC装置或其他定位NFC装置进行通信，从而基于卡位NFC装置或其他定位NFC装置的位置实现自行车的跟踪定位，当自行车丢失或为遗忘时，可以准确定位到具体位置，以便及时找回。

固定卡位，具有第一通信接口、卡位NFC装置、以及锁杆，设置在园区管理区域内符合安全规范的位置；用于通过卡位NFC装置读取第二园区ID卡信息，并通过第一通信接口发送给控制服务器；接收控制服务器发送的认证结果信息，如果认证结果为通过，则打开锁杆，使用者可以放入或取出自行车。优选地，当使用者所携带的园区ID卡离开卡位NFC装置预设距离(例如2米)之后，锁杆自动转换为闭锁状态。当认证结果为未通过时，保持锁杆闭锁状态。在优选的实施例中，可以在园区内例如社区办公室、教学楼、宿舍区、图书馆、饭堂等人流量大的地方，设置较多数量的固定卡位，例如50-100个。也可以在一些特定的地方设置较少数量的专用固定卡位，仅供具有特定园区ID的使用者进行管理使用，例如停放一定数量的公共自行车或者为预约停放的公共自行车保留停车位置。

在优选的实施例中，卡位NFC装置可以包括射频收发电路和微处理电路，其中，射频收发电路用于根据微处理电路的控制信号产生信号激励，微处理电路根据第二园区ID卡反射的反向散射信号，获取第二园区ID，并通过与微处理电路连接的第一通信接口将第二园区ID发送给控制服务器。其中，第二通信接口可以包括：RS-232接口、CAN(Controller Area Net，控制器局域网)接口、LIN(Local Interconnect Network，局域互联网络)接口、无线/有线局域网接口、广域网接口等。

出入检测装置，具有第二通信接口、边界NFC装置、以及视觉识别装置，设置在园区的一个或者多个出入口；用于通过边界NFC装置与车载NFC装置进行通信，读取第二自行车信息；如果成功读取到第二自行车信息，则通过第二通信接口将第二自行车信息发送给控制服务器；通过视觉识别装置识别是否有自行车进入园区(例如，通过摄像装置拍摄固定位置的静态图像，通过预设的图形分析可以判断所获取的图像中是否包括自行车)，如果判断为是，且未成功读取到第二自行车信息，则通过视觉识别装置获取第一自行车图像，并通过第二通信接口发送给移动管理终端和/或控制服务器。

控制服务器，用于根据第二园区ID卡信息和从园区自行车数据库中获取的第一园区ID卡信息以及第一使用信息进行使用认证，将认证结果信息发送给固定卡位；根据第二自行车信息，从园区自行车数据库中获取对应的使用期间，当使用期间已经经过时，向移动管理终端发送拒绝自行车进入园区信息；从出入检测装置接收第一自行车图像并发送管理信息给移动管理终端。

移动管理终端，用于与出入检测装置和控制服务器进行通信，通过显示装置显示所接收的信息。其中，移动管理终端可以包括具有CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机访问存储器)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory，电可擦除可编程只读存储器)及HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等存储装置、输入输出装置、以及通信单元的电子设备，移动管理终端既可以是专门设计的具有部分专门功能的电子终端设备，也可以是诸如智能手机、平板电脑、个人计算机等。

在优选的实施例中，当移动管理终端接收到拒绝自行车进入园区信息时(包括第一次进入园区的自行车和使用期间经过的自行车)，可以提醒对应的自行车使用人到自行车自助登记终端进行登记。可以使用已有的园区ID卡进行注册登记(例如用于出入门禁、水电付费等具有身份识别功能的ID卡)，不用重新购买新卡；也可以办理临时园区卡进行登记。相应地，上述系统可以进一步包括：具有第三通信接口、登记NFC装置、以及输入装置的自行车自助登记终端，用于通过登记NFC装置读取第二园区ID卡信息，通过输入装置接收使用者输入的录入信息，并通过第三通信接口发送给控制服务器。进一步地，在新登记的同时，可以将对应的车载NFC装置安装在新进入园区自行车上，也可以在同一批量购买自行车时进行车载NFC装置的安装。

自行车自助登记终端可以设置在园区内的各个出入口位置，当移动管理终端显示拒接进入园区的相关信息或者提醒使用期间经过时，就可以及时进行注册或者缴费续期。

控制服务器，进一步用于根据第二园区ID卡信息和录入信息，将自行车识别码与第二园区ID卡信息中的园区身份识别码绑定，生成与园区身份识别码对应的自行车信息和使用信息，存储到园区自行车数据库中。相应地，一辆自行车可以与多张园区ID卡绑定，这样可以多人共同使用一辆自行车；或者将多辆自行车与同一张园区ID卡绑定，实现一人同时使用多辆自行车的功能。进而可以实现异地存取，例如可以在一区域取车，在另一区域还车，并根据使用的时间和区域进行分级梯度式计费。

进一步地，自行车自助登记终端录入的信息可以包括注销信息，相应地，控制服务器修改与园区身份识别码对应的自行车信息和使用信息，例如删除自行车信息并将使用信息设置为停用或注销。这样当小区居民搬离居民小区或者不准备使用自行车时可以及时注销。或者，也可以录入转让信息，例如，控制服务器可以将自行车识别码与其他园区身份识别码绑定，生成新的使用信息，并存储到园区自行车数据库中。

如图2所示，在优选的实施例中，控制服务器可以包括：第四通信接口、认证单元、管理策略单元、CPU、以及ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线。CPU用于对连接在ISA总线上的第四通信接口、认证单元、以及管理策略单元进行调度控制。

其中，第四通信接口，用于从固定卡位接收第二园区ID卡信息，从园区自行车数据库中获取第一园区ID卡信息和第一使用信息，向管理终端发送管理信息，向固定卡位发送认证结果信息；还用于从出入检测装置接收第二自行车信息和/或第一自行车图像。

认证单元，用于根据第二园区ID卡信息和第一园区ID卡信息以及第一使用信息进行使用认证，当第一园区ID卡信息中的园区身份识别码与第二园区ID卡信息中的园区身份识别码匹配，且第一使用信息中的与园区身份识别码对应的使用期限、使用范围均在预设的期限和范围之内时，则认证结果为通过。

管理策略单元，用于根据第二自行车信息，从园区自行车数据库中获取对应的使用期间，当使用期间已经经过时，向移动管理终端发送拒绝自行车进入园区信息；从出入检测装置接收第一自行车图像并发送管理信息给移动管理终端，例如指示管理终端使用者根据第一自行车图像和对应的位置信息对其进行及时处理(例如提醒自行车使用者及时进行注册登记)。管理策略单元还可以进一步用于在认证结果为不通过时，控制固定卡位拒绝放入或取出自行车，并发送第二园区ID卡锁定信息给移动管理终端，使其不能再进行借车服务。此时，需要使用者到相应维修部门进行修理，再找人工归还，解锁园区ID卡。

在优选的实施例中，上述自行车管理系统还可以进一步包括查询终端，用于通过查询终端上的园区自行车管理APP与第四通信接口通信，从控制服务器获取园区内可供使用的固定卡位位置，或未被使用的自行车数量和位置。并发送预计请求给控制服务器，以实现自行车使用预订功能。

上述实施例中，通过卡位NFC装置读取园区ID卡信息，控制服务器据根据园区ID卡信息和对应的使用信息对自行车的使用进行认证管理，能够对园区内的自行车存取进行方便、安全地管理；通过出入检测装置能够有效地控制进出园区的自行车，通过策略管理，控制园区内自行车的使用时间和范围，从而实现了自行车资源的循环利用，有效地提高了园区自行车的管理效率，降低了园区自行车管理成本。

以上实施方式仅用于说明本实用新型的较佳实施例，而非对本实用新型的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本实用新型的保护范围之内。