一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统与流程

本发明涉及市政建设领域，尤其涉及一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统。

背景技术：

近年来，共享单车大规模进入国内外各大城市，作为互联网时代的产物，为居民出行的“最后一公里”提供了一个解决方案。与过去已经存在的由政府提供的公共自行车服务相比，共享单车采用无桩借还车的运营模式，省去了用户许多麻烦，但是在带去便利的同时，也引发了诸如乱停放的城市管理方面的难题。在我们周边，不难看到，三三两两的共享单车横七竖八地随意停放，有的甚至直接放在非机动车道或者人行道上。这不仅影响了环境秩序，更给出行安全埋下隐患。由于相比较传统的有桩单车项目，共享单车的特点就是无桩设计，因此在无桩设计的前提下，如何便捷的确定单车停放位置，就成为了解决共享单车乱停放问题的重要难题。

现有的共享单车电子围栏方案，使用单车自身的gps信号对单车进行定位，通过单车位置判断是否停在规定停车区域，达到管理用户规范停车的目的，但gps在室外的平均定位精度为10米左右，而共享单车的停车区往往也只有10米左右，所以只能对单车停放的大区域进行判断，无法对单车是否停在了停车区域进行精准判断。

技术实现要素：

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统。本发明使用道钉作为定位设施，取代传统的停车桩，具有方便安装、拆卸，便于根据停车区自行部署，防水防压的优点；单车的定位精度为3米左右，有效支持自定义停车区的判断；共享单车一般都在制造时内置了蓝牙模块和无线网络模块，无需对现有单车进行升级；道钉支持自维护机制，延长道钉使用寿命，提高定位精度；道钉上的众包信号模块和信号自矫模块，可对道钉自身信号校正、维护。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的系统，包括带有标识码和蓝牙信标的道钉、共享单车、电子围栏、与道钉配套的管理子系统和服务后台；道钉上设置有蓝牙模块一和信号强度判断模块一；共享单车上设置有蓝牙模块二、信号强度判断模块二、定位算法模块和无线网络模；电子围栏上设置有电子围栏服务器。

优选的，定位算法模块将扫描到的道钉蓝牙信号信息打包，通过无线网络返回到电子围栏服务器。

优选的，电子围栏服务器对蓝牙信号进行运算，得到单车是否停在规定区域的结果，通过无线网络返回至共享单车。

优选的，道钉上设置有自维护机制。

优选的，道钉上设置有众包信号模块和信号自矫模块，用于自身信号维护。

本发明又提供一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法，步骤如下：

s1、部署道钉：首先在地图中确定停车区，作为判断共享单车是否正确停放的依据，停车区宽度为1.5-2米；沿着停车区中轴线，按照道钉与区边沿距离0.5米，道钉之间的距离1.5米的原则，根据停车区长度，部署道钉；

s2、安装之后，将道钉的id和位置输入到管理子系统中，并将状态设为启用；

s3、单车在停车时，收集蓝牙信号并返回电子围栏服务器，电子围栏服务器解算位置并发送至单车，单车确定相应动作；

s4、若单车收集到足够多的道钉蓝牙信号，由于每个道钉自身的位置在部署时已经录入到管理子系统内，通过离蓝牙信标越远，蓝牙信号越弱的原理，通过蓝牙信号强度进行差分运算，得到单车的位置；将单车位置与事先规定的停车区域相对比，得到单车是否已经停在指定区域内的结果；

s5、若单车收集到其他单车发送的蓝牙信号，并且信号较强，则判断该单车与蓝牙信号的发送单车位于同一位置，因此，如果发送信号的单车处于停车区域内，则判断收到信号单车也停在规范区域内；

优选的，随着服务后台逐渐积累共享单车返回的蓝牙信号数据，并监测其变化，根据数据变化自行调整后台数据模型。

优选的，监测过程中，若所有单车返回某一蓝牙信标信号都较弱，则判断该信标的蓝牙信号已经发生衰减，系统自动降低该信标在后台算法中的权重。

优选的，某个蓝牙信标的数据降低到一定程度或者直接消失，则认为该信标需要更换电池或者发生故障与消失，系统会自动显示该信标的位置，提醒运维人员进行更换。

优选的，针对某一个道钉，设置在一个固定周期的随机时间，该道钉向外广播一个自校正用信号；到该信号的其他道钉，将自身的标识和收到的信号强度数据返回该道钉；该道钉收集到其他道钉返回的信号强度后，根据道钉之间的距离，将信号实际强度与理论强度进行对比运、运算；若返回信号强度与理论正常强度差异较大，道钉自动调节自身的发射功率，将信号强度维持在理论正常值。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明使用道钉作为定位设施，取代传统的停车桩，具有方便安装、拆卸，便于根据停车区自行部署，防水防压的优点；单车的定位精度为3米左右，有效支持自定义停车区的判断；共享单车一般都在制造时内置了蓝牙模块和无线网络模块，无需对现有单车进行升级；道钉支持自维护机制，延长道钉使用寿命，提高定位精度；道钉上的众包信号模块和信号自矫模块，可对道钉自身信号校正、维护。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统中道钉的结构示意图。

图2为本发明提出的一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统中道钉部署示意图。

图3为本发明提出的一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统中单车停车时的系统工作流程图。

图4为本发明提出的一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统中s4的原理演示图。

图5为本发明提出的一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统中s5的原理演示图。

图6为本发明提出的一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统中数据模型更新的演示图。

图7为本发明提出的一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法及系统中道钉信号自校正的演示图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1

如图1所示，本发明提出的一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的系统，包括带有标识码和蓝牙信标的道钉、共享单车、电子围栏、与道钉配套的管理子系统和服务后台；道钉上设置有蓝牙模块一和信号强度判断模块一；共享单车上设置有蓝牙模块二、信号强度判断模块二、定位算法模块和无线网络模；电子围栏上设置有电子围栏服务器。

在一个可选的实施例中，定位算法模块将扫描到的道钉蓝牙信号信息打包，通过无线网络返回到电子围栏服务器。

在一个可选的实施例中，电子围栏服务器对蓝牙信号进行运算，得到单车是否停在规定区域的结果，通过无线网络返回至共享单车。

在一个可选的实施例中，道钉上设置有自维护机制，延长道钉使用寿命，提高定位精度。

在一个可选的实施例中，道钉上设置有众包信号模块和信号自矫模块，用于自身信号维护。

实施例2

如图2-7所示，本发明又提供一种基于蓝牙信标的解决共享单车乱停放的方法，步骤如下：

s1、部署道钉：首先在地图中确定停车区，作为判断共享单车是否正确停放的依据，停车区宽度为1.5-2米；沿着停车区中轴线，按照道钉与区边沿距离0.5米，道钉之间的距离1.5米的原则，根据停车区长度，部署道钉；道钉安装之后，将道钉按照1-n的顺序，使用智慧地图提供的区域beacon部署接口，将beacon入库，然后利用智慧地图提供的停车接口进行区域判断；

s2、安装之后，将道钉的id和位置输入到管理子系统中，并将状态设为启用；

s3、单车在停车时，收集蓝牙信号并返回电子围栏服务器，电子围栏服务器解算位置并发送至单车，单车确定相应动作；

s4、若单车收集到足够多的道钉蓝牙信号，由于每个道钉自身的位置在部署时已经录入到管理子系统内，通过离蓝牙信标越远，蓝牙信号越弱的原理，通过蓝牙信号强度进行差分运算，得到单车的位置；将单车位置与事先规定的停车区域相对比，得到单车是否已经停在指定区域内的结果；

s5、若单车收集到其他单车发送的蓝牙信号，并且信号较强，则判断该单车与蓝牙信号的发送单车位于同一位置，因此，如果发送信号的单车处于停车区域内，则判断收到信号单车也停在规范区域内；

在一个可选的实施例中，随着服务后台逐渐积累共享单车返回的蓝牙信号数据，并监测其变化，根据数据变化自行调整后台数据模型。

在一个可选的实施例中，监测过程中，若所有单车返回某一蓝牙信标信号都较弱，则判断该信标的蓝牙信号已经发生衰减，系统自动降低该信标在后台算法中的权重。

在一个可选的实施例中，某个蓝牙信标的数据降低到一定程度或者直接消失，则认为该信标需要更换电池或者发生故障与消失，系统会自动显示该信标的位置，提醒运维人员进行更换。

在一个可选的实施例中，针对某一个道钉，设置在一个固定周期的随机时间，例如每月1号晚上10点，该道钉向外广播一个自校正用信号；到该信号的其他道钉，将自身的标识和收到的信号强度数据返回该道钉；该道钉收集到其他道钉返回的信号强度后，根据道钉之间的距离，将信号实际强度与理论强度进行对比运、运算；若返回信号强度与理论正常强度差异较大，道钉自动调节自身的发射功率，将信号强度维持在理论正常值。

本发明在确定停车的指定区域后，安装道钉，用户在进行停车操作时，共享单车内置的蓝牙模块二和定位算法模块会接收道钉发出的蓝牙信号，蓝牙信号中携带了发出蓝牙信号的道钉的标识码，并可以得到收到蓝牙信号的强度，定位算法模块将扫描到的蓝牙信号信息打包通过无线网络返回到电子围栏服务器，电子围栏服务器对蓝牙信号进行运算，得到单车是否停在规定区域的结果，通过无线网络返回至共享单车，共享单车根据该结果，进行对用户的奖励、惩罚、禁止停车等一系列操作。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。