基于手机客户端的公共器具管理方法及系统与流程

本发明涉及公共器具管理方法及系统，典型的案例如城市公共自行车管理与收费，特别是一种基于手机客户端的公共器具管理方法及系统。

背景技术：

公共器具指归属权为某管理机构，使用权或租赁使用权归大众用户，并可随用户移动，用户可以通过密码锁保证其使用状态。具体如交通工具诸如公共自行车、租赁汽车、公园游园车辆，带密码锁雨伞，移动电源，水上运动器具，风景点讲解机、立体眼镜等，典型的案例如城市公共自行车管理与收费。

技术实现要素：

公共器具指归属权为某管理机构，使用权或租赁使用权归大众用户，并可随用户移动，用户可以通过密码锁（不限于）保证其使用状态。

具体如交通工具诸如公共自行车、租赁汽车、公园游园车辆，带密码锁雨伞，移动电源，水上运动器具，风景点讲解机、立体眼镜等。

本发明的目的是提供一种基于手机客户端的公共器具管理方法和系统，可在手机客户端查询空闲、占用、转租等情况，可通过手机客户端交费，公共器具采用不回归管理点模式，或采用回归管理点模式。本发明系统可以是基于自主平台，或通过第三方服务（API），或嵌入现有的IM平台，如 QQ、微信等，并利用现有QQ、微信支付，或嵌入支付宝，并利用支付宝支付。

本发明的技术方案是：

一种基于手机客户端的公共器具管理方法，包括客户端、服务器，其特征是，包括如下步骤：

（1）对每个公共器具进行编号并将编号id或其二维码标示，在服务器中建立数据库，数据库至少包括公共器具id、当前地理位置、状态标识，状态标识至少包括空闲、占用，公共器具的id、当前地理位置、状态标识加载地图提供给客户端查询；

（2）客户端获取服务器中当前地理位置公共器具的分布信息，由客户端1的用户1寻找某空闲公共器具扫描或输入其id并对该id发起支付指令，服务器获取客户端1支付指令后将该id状态标识由空闲改为占用并对占用状态进行计时，根据计时结算费用；

（3）用户1使用公共器具完成后，通过客户端1发出结算指令的同时自动上报当前地理位置信息，由服务器更新该id的地理位置，或通过客户端1发出转租指令的同时自动上报当前地理位置信息，由服务器更新该id的地理位置。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是，还包括：步骤（2）中，用户1使用公共器具id完成后必须将公共器具id归位至管理点。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是，还包括：状态标识还包括转租，用户1通过客户端1向服务器发出对公共器具id的转租指令，并同时上报客户端1当前的地理位置信息，服务器获取客户端1转租指令后将该id状态标识由占用改为转租；由用户2通过客户端2寻找到转租公共器具id后，扫描或输入其id并对该id发起支付指令，服务器获取客户端2支付指令后将该id状态标识由转租改为占用并对占用状态进行计时，根据计时结算费用，用户2使用公共器具id完成后必须将公共器具id归位至管理点。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是，还包括：步骤（1）数据库还包括公共器具id的锁密码；步骤（2）中，由客户端1的用户1寻找某空闲公共器具扫描或输入其id并对该id发起支付指令，服务器获取客户端1支付指令后将该id的锁密码发送至客户端1。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是，还包括：步骤（1）中对公共器具的外观进行视觉识别处理：单色，或双色组合；同时，服务器中数据库每个id都有其对应的色标以便客户端查询显示。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是，还包括：步骤（1）中对公共器具的外观进行视觉识别处理：单一日常物品图案或双日常物品图案组合；同时，服务器中数据库每个id都有其对应的图案以便客户端查询显示。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是，还包括：步骤（2）中，客户端向服务器发起的支付指令是订单号，由第三方支付平台负责该订单号的支付及结算。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是：公共器具的密码锁是机械密码锁，所述机械密码锁至少包括密码C输入单元、函数机、动态码单元，函数机表达式是C=F（n，d），其中C为密码，F为函数，n为锁具序列号，n和id号关联，d为动态码。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是：公共器具的密码锁是电子密码锁，所述电子密码锁至少包括：

预留密码库C=F（n，d），其中C为密码，F为函数，n为锁具序列号，n和id号关联，d为动态码；

显示屏，用于显示动态码d；

摄像头或键盘输入，用于输入用户从服务器获取的密码C；

比较单元，用于比较本地密码和用户输入的密码；

执行输出单元，提供I\O接口；

执行单元，用于锁定或开启公共器具。

进一步，所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是：公共器具的密码锁是电子密码锁，所述电子密码锁还包括二维码编码单元，所述二维码编码单元将动态码d和运行参数x统一编码后由显示屏显示，通过手机客户端扫描d+x的二维码获取d和x的信息并上传服务器，由服务器解码后获得d并通过预留密码库返回密码c至客户端，同时服务器解码获得公共器具的运行参数x。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是：公共器具的密码锁是电子密码锁，所述电子密码锁至少包括：预留密码库C=F（n，t），其中C为密码，F为函数，n为锁具序列号，n和id号关联，t为时间；

摄像头或键盘输入，用于输入用户从服务器获取的密码C；

比较单元，用于比较本地密码和用户输入的密码；

执行输出单元，提供I\O接口；

执行单元，用于锁定或开启公共器具。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是：公共器具是如下之一：公共自行车、租赁汽车、公园游园车辆，带密码锁雨伞，移动电源，水上运动器具，风景点讲解机、立体眼镜。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是：公共器具是公共自行车，管理点是桩锁。

所述的基于手机客户端的公共器具管理方法，其特征是：管理点是密码箱。

一种基于手机客户端的公共器具管理的系统，包括客户端、服务器，其特征是：

服务器包括公共器具数据库，数据库至少包括公共器具id、当前地理位置、状态标识，状态标识至少包括空闲、占用；

服务器还包括预留密码库，用于向客户端提供正确的密码；

服务器还包括数据分析单元，用于大数据分析；

服务器还包括计费结算系统；

客户端包括GPS定位单元，或LBS定位单元；

公共器具包括密码锁，密码来自服务器。

本发明用典型案例城市公共自行车管理与收费进行具体描述说明。

本发明的有益效果是：提供一种基于手机客户端的公共器具管理方法和系统，可在手机客户端查询空闲、占用、转租等情况，可通过手机客户端交费，公共器具既可以采用不回归管理点模式，也可以采用回归管理点模式。

附图说明

图1为基于手机客户端的公共自行车管理系统（无管理点）配置原理图。

图2为基于手机客户端的公共自行车管理方法流程图。

图3为基于手机客户端的公共自行车通过第三方支付平台交费方法流程图。

图4为基于手机客户端的公共自行车管理系统（设置桩锁管理点）配置原理图。。

图5为基于手机客户端的公共自行车管理方法（设置桩锁管理点，有转租中间环节）流程图。

图6为本发明系统配置原理图。

图7为机械动态密码锁配置原理图。

图8为基于动态码的电子密码锁配置及流程。

图9为基于时间因子动态码的电子密码锁配置及流程。

图10为本发明基于手机客户端的公共器具管理系统（无管理点）配置原理图。

图11为本发明基于手机客户端的公共器具管理系统（设置密码箱管理点，有转租中间环节）配置原理图。

图12为基于动态码的电子密码锁增加运行参数上报服务器的实施方案。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为基于手机客户端的公共自行车管理系统（无管理点）配置原理图，101为服务器，102为客户端，假设被用户1持有，103为另一客户端，假设被用户2持有，id1、id2、id3为自行车编号，对每辆自行车进行编号并将编号id或其二维码标示在自行车车体明显位置，在服务器中建立数据库，数据库至少包括自行车id、当前地理位置、状态标识，状态标识至少包括空闲、占用，自行车的id、当前地理位置、状态标识加载地图提供给客户端查询。假设原始地理位置为地理位置1（N31.58.42，E120.54.3），假设id1自行车被用户1租赁占用，服务器将id1的状态标识由空闲改为占用，假设用户1将自行车id1在地理位置2（N32.58.42，E121.54.3）通过客户端102向服务器发出停止用车指令，同时上报客户端102当前的地理位置信息，即地理位置2（N32.58.42，E121.54.3），服务器将地理位置2（N32.58.42，E121.54.3）的位置信息赋值给自行车id1。用户2通过客户端103搜索服务器数据库寻找到空闲状态的自行车id1，通过支付获得自行车id1的占用权，当用户2通过客户端103向服务器发出停止用车指令同时上报客户端103当前的地理位置信息，即地理位置3（N33.58.42，E122.54.3），由服务器将地理位置3赋值给id1，这样任何用户在停止用车时都会上报当前地理位置信息，所以自行车的空闲位置是确定的，被服务器记录在数据库中，并能被客户端查询，当然，当客户端确定使用任一id自行车时可以通过上报支付时的地理位置信息，确定该自行车启用的地理位置。进一步，客户端中，还包括引导地图，引导地图可以由现有的第三方地图平台提供。

具体执行程序参照图2为基于手机客户端的公共自行车管理方法流程图：

首先，在服务器中建立自行车数据库：包括id、锁密码、地理位置、占用、空闲、损坏、丢失，损坏可以由用户输入备注，同时给予时长奖励，如果服务器在一定的时间段没有获得该id的使用信息，如6天，派人到服务器记录的最后地理位置寻找未果，则由服务器设置为丢失。

客户端1执行自行车占用请求程序：

201、获取GPS或LBS信息，用于手机定位；

202、上报当前地理位置信息，即上报获取的GPS或LBS信息；

203、当前地理位置自行车信息查询；

204、当前地理位置空闲自行车分布图，以便用户寻找适合的自行车；

205、扫描或输入id，即对自行车标示的二维码扫描或直接输入id标示号码；如对id1发起支付指令，同时上报客户端1的地理位置信息；此时上报客户端1的地理位置信息对于本系统不是必需的，因为本系统必不可少的特征是服务器必需获得停止用车的地点的地理位置信息，但记录启用点地理位置信息，再进一步以一定的周期获取客户端上报的地理位置信息可以提供粗略的运动卡路里值，对本系统是有益的；

206、确定id1占用并将该id1状态标识由空闲改为占用；

207、记录客户端1的地理位置并作为id1的启用位置；

208、id1锁密码，由服务器提供id1自行车的开锁密码，密码形式有固定密码或动态密码，密码保存方式有预置密码组方式或函数生成方式：固定密码C=F（n）、动态密码C=F（n，d）、基于时间的动态密码C=F（n，t），其中C为密码，F为函数（包括预置数组方式），n为锁具序列号，n和id号关联，d为动态码，t为时间；

209、生成订单编号；客户端1的用户通过获取的id1自行车密码使用id1自行车；

210、id1占用状态计时；

211、停止用车指令，由客户端1进行手机触屏操作，并同时上报客户端1当前的地理位置信息，由服务器记录至数据库；

212、用车结算；

213、确定id1空闲并将id1的状态标识由占用改为空闲，同时当前地理位置作为id1 的地理位置 。

客户端2执行自行车占用请求程序：

214、获取GPS或LBS信息，用于手机定位；

215、上报当前地理位置信息，即上报获取的GPS或LBS信息；

216、当前地理位置自行车信息查询，以便用户寻找适合的自行车，如查询结果为id1空闲；

217、扫描或输入id1，即对自行车标示的二维码扫描或直接输入id1标示号码，对id1发起支付指令；

218、确定id1占用并将该id1状态标识由空闲改为占用；

219、id1占用状态计时，由客户端2的用户使用id1自行车；

220、停止用车指令，由客户端2进行手机触屏操作，并同时上报客户端2当前的地理位置信息，由服务器记录至数据库；确定id1空闲并将id1的状态标识由占用改为空闲，同时当前地理位置作为id1的地理位置。

进一步，参照图3为基于手机客户端的公共自行车通过第三方支付平台交费方法流程图，包括步骤：

20901、回传订单至客户端1；

20902、第三方支付确认，即发送订单号至支付平台；

20903、支付预授权，支付平台根据订单号对该笔业务进行预授权；

20904、服务器收到客户端1发出的停止用车指令后，由服务器向支付平台发出结算指令；

20905、结算指令，由服务器向支付平台发出；

20906、停车费划扣，由客户端1的账户划拨给运营商账户、或关联该自行车id编号的账户。

由于第三方支付平台已完成实名认证，所以通过第三方支付平台交费的有益效果是可以免去实名认证，提高系统的诚实性。

服务器中所有指令操作、状态变更均有时间日志记录，以便于数据分析时使用，数据分析如事件关联、事件矛盾、事件一致等。

图4为基于手机客户端的公共自行车管理系统（设置桩锁管理点）配置原理图，在实施中，如果没有桩锁管理点对自行车进行回归，特别是使用固定密码的方案，一旦密码单遭到公开，自行车发生盗用、丢失的情况将无法避免，所以可以采用设置桩锁管理点的方案，设置桩锁管理点的方案包括设置401桩锁，和桩锁连接的还有402控制箱，控制箱负责对回归自行车id的读取，并发送至服务器，控制箱还负责自行车的锁定和开启。现有的城市公共自行车的管理方法是设置桩锁，由IC卡取车，用车结束后必须回归桩锁，也就是说用车人必须对所用车辆进行负责，直至回归桩锁，这种方法虽然可以避免车辆丢失，但借车人中途无法转租他人，本发明图4所示实施方案可以解决中途转租他人的问题，用户1通过客户端102占用id1自行车，在地理位置1将自行车id1从桩锁解锁借出，在地理位置2用户1在客户端102中发布转租信息，同时上报客户端102当前的地理位置信息，用户2通过客户端103查询到地理位置2的自行车id1转租信息，用户2通过客户端103占用id1自行车，此时自行车id1的保管责任就转嫁给用户2，最终由用户2将自行车id1回归桩锁401，并通过控制箱402在服务器101中登记。参照图5为基于手机客户端的公共自行车管理方法（设置桩锁管理点，有转租中间环节）流程图：

客户端1执行自行车占用请求程序：

201、获取GPS或LBS信息，用于手机定位；

202、上报当前地理位置信息，即上报获取的GPS或LBS信息；

203、当前地理位置自行车信息查询；

204、当前地理位置空闲自行车分布图，以便用户寻找适合的自行车；

205、扫描或输入id，即对自行车标示的二维码扫描或直接输入id标示号码；如对id1发起支付指令，同时上报客户端1的地理位置信息；

206、确定id1占用并将该id1状态标识由空闲改为占用；

207、记录客户端1的地理位置并作为id1的启用位置；

208、id1锁密码，由服务器提供id1自行车的开锁密码，密码形式有固定密码或动态密码，密码保存方式有预置密码组方式或函数生成方式：固定密码C=F（n）、动态密码C=F（n，d）、基于时间的动态密码C=F（n，t），其中C为密码，F为函数（包括预置数组方式），n为锁具序列号，n和id号关联，d为动态码，t为时间；

209、生成订单编号；客户端1的用户通过获取的id1自行车密码使用id1自行车；

210、id1占用状态计时；

2101、发布转租指令，并同时上报客户端1当前的地理位置信息；

2102、等待用车结算，即用户1的用车结算。

（原211~212步骤不再发生，舍去：211、停止用车指令，由客户端1进行手机触屏操作，并同时上报客户端1当前的地理位置信息，由服务器记录至数据库；212、用车结算；）。

213、确定id1空闲并将id1的状态标识由占用改为空闲，同时当前地理位置作为id1 的地理位置 。

客户端2执行自行车转租占用请求程序：

214、获取GPS或LBS信息，用于手机定位；

215、上报当前地理位置信息，即上报获取的GPS或LBS信息；

216、当前地理位置自行车信息查询，以便用户寻找适合的自行车，如查询结果为id1空闲；

217、扫描或输入id1，即对自行车标示的二维码扫描或直接输入id1标示号码，对id1发起支付指令；

218、确定id1占用并将该id1状态标识由空闲改为占用；

219、id1占用状态计时，由客户端2的用户使用id1自行车；

220、停止用车指令，由客户端2进行手机触屏操作，并同时上报客户端2当前的地理位置信息，由服务器记录至数据库；确定id1空闲并将id1的状态标识由占用改为空闲，同时当前地理位置作为id1的地理位置。

2201、回归桩锁，由用户2负责自行车id1的桩锁管理点锁定。

图6为本发明系统配置原理图，包括客户端、服务器，其特征是：

服务器包括公共器具数据库，数据库至少包括公共器具id、当前地理位置、状态标识，状态标识至少包括空闲、占用；

服务器还包括预留密码库，用于向客户端提供正确的密码，固定密码C=F（n）、动态密码C=F（n，d）、基于时间的动态密码C=F（n，t），其中C为密码，F为函数（包括预置数组方式），n为锁具序列号，n和id号关联，d为动态码，t为时间；

服务器还包括数据分析单元，用于大数据分析，服务器中所有指令操作、状态变更均有时间日志记录，以便于数据分析时使用，数据分析如事件关联、事件矛盾、事件一致等；

服务器还包括计费结算系统；

客户端还包括GPS定位单元，或LBS定位单元；

图7为机械动态密码锁配置原理图，公共器具的密码锁是机械密码锁，所述机械密码锁至少包括密码C输入单元701、函数机702、动态码单元703，函数机表达式是C=F（n，d），其中C为密码，F为函数，n为锁具序列号，n和id号关联，d为动态码，704为活动锁舌，用于锁定公共器具如自行车，705为锁环，锁环和锁舌构成锁定闭合结构。

图8为基于动态码的电子密码锁配置及流程，所述电子密码锁至少包括：

预留密码库C=F（n，d），其中C为密码，F为函数，n为锁具序列号，n和id号关联，d为动态码；

显示屏，用于显示动态码d；

摄像头或键盘输入，用于输入用户从服务器获取的密码C；

比较单元，用于比较本地密码和用户输入的密码；

执行输出单元，提供I\O接口，尤其针对汽车，可以将电子密码锁的摄像头置于玻璃窗内，执行输出单元直接连接汽车原电控锁电路；

执行单元，用于锁定或开启公共器具。

进一步，参照图12为基于动态码的电子密码锁增加运行参数上报服务器的实施方案，方案中增加二维码编码单元，所述二维码编码单元将动态码d和运行参数x统一编码后由显示屏显示，通过手机客户端扫描d+x的二维码获取d和x的信息并上传服务器，由服务器解码后获得d并通过预留密码库返回密码c至客户端，同时服务器解码获得公共器具的运行参数x，运行参数如电池电量，汽车的油量、故障等。

进一步，公共器具设置太阳能电池或机械摩擦轮发电机对本发明是有益的。

图9为基于时间因子动态码的电子密码锁配置及流程，所述电子密码锁至少包括：预留密码库C=F（n，t），其中C为密码，F为函数，n为锁具序列号，n和id号关联，t为时间；

摄像头或键盘输入，用于输入用户从服务器获取的密码C；

比较单元，用于比较本地密码和用户输入的密码；

执行输出单元，提供I\O接口，尤其针对汽车，可以将电子密码锁的摄像头置于玻璃窗内，执行输出单元直接连接汽车原电控锁电路；

执行单元，用于锁定或开启公共器具。

进一步，公共器具设置太阳能电池或机械摩擦轮发电机对本发明是有益的。

图10为本发明基于手机客户端的公共器具管理系统（无管理点）配置原理图，id1、id2、id3、…idn表示通用公共器具，图例中采用黑白颜色视觉识别方法。

图11为本发明基于手机客户端的公共器具管理系统（设置密码箱管理点，有转租中间环节）配置原理图，id1、id2、id3、…idn表示通用公共器具，图例中采用黑白颜色视觉识别方法，1101为密码箱，密码箱设置编号及密码（固定或动态），密码箱可以是脱网方式即不设置控制箱402，密码箱不和服务器发生数据交换，也可以是联网方式即和服务器发生数据交换。

另外，本发明提供一种颜色视觉识别系统的方法，其步骤包括：（1）选择明显的颜色，如黑、白、红、绿、黄、蓝；（2）用单色，或双色组合覆盖被识别物品，如单色黑、白、红、绿、黄、蓝，或黑白、黑红、黑绿、黑黄、黑蓝、白红、白绿、白黄、白蓝、红绿、红黄、红蓝、绿黄、绿蓝、黄蓝；即C(m，2)+m组合方式，m为选取的颜色数量。申请人通过人群统计试验发现：人眼对单色或双色的物体记忆最容易，而且辨别的时间最短，人眼对三种（含三种）以上的颜色的记忆识别率会明显下降，所以本发明选取单色或双色做为本发明的视觉识别系统，这样对于公共器具的辨认带来极大的便利，特别是大量公共器具处于同一位置，用户可以通过记忆颜色迅速找到自己使用的那个公共器具。图1中的公共自行车采用黑白两种颜色，所以有白、白黑、黑三种组合，比较佳的方案是颜色涂于两个轮子上，构成双轮识别系统。

另外，本发明还提供一种日常物品视觉识别系统的方法，其步骤包括：（1）选择日常物品图案，如西瓜、葡萄、杯子、电话、汽车、飞机；（2）用单一物品，或双物品组合图案覆盖被识别物品，如单一物品西瓜、葡萄、杯子、电话、汽车、飞机，或西瓜葡萄、西瓜杯子、西瓜电话、西瓜汽车、西瓜飞机、葡萄杯子、葡萄电话、葡萄汽车、葡萄飞机、杯子电话、杯子汽车、杯子飞机、电话汽车、电话飞机、汽车飞机；即C(m，2)+m组合方式，m为选取的物品数量。申请人通过人群统计试验发现：人眼对单一物品或双物品记忆最容易，而且辨别的时间最短，人眼对三种（含三种）以上的物品的记忆识别率会明显下降，所以本发明选取单一物品或双物品图案做为本发明的视觉识别系统，这样对于公共器具的辨认带来极大的便利，特别是大量公共器具处于同一位置，用户可以通过记忆物品图案迅速找到自己使用的那个公共器具。进一步，采用双物品图案方案时，选择属性差别大的物品，如食物类和交通工具类图案组合、食物类和电子用品类图案组合、动物类和物品类图案组合、著名建筑类和食物类图案组合等等，也就是说物品属性的差别要大，这样更容易被人脑注意和记忆。针对本发明的情况，可以将识别图案印制在公共器具的表面，如印制在公共自行车的车杠上。

颜色视觉识别系统和日常物品视觉识别系统的方法可以混合使用。

一种公共器具管理方法，其特征是：对每个公共器具进行编号并将编号id或其二维码标示，对公共器具的外观印制视觉识别颜色：单色，或双色组合。

所述的一种公共器具管理方法，其特征是：服务器中数据库每个id都有其对应的单色，或双色组合色标以便客户端查询显示。

或，一种公共器具管理方法，其特征是：对每个公共器具进行编号并将编号id或其二维码标示，对公共器具的外观印制视觉识别图案：单一日常物品图案或双日常物品图案组合。

所述的一种公共器具管理方法，其特征是：服务器中数据库每个id都有其对应的图案以便客户端查询显示。

所述的一种公共器具管理方法，其特征是：公共器具是自行车，所述视觉识别颜色为两轮均为单色，或一轮一色的双色组合。

进一步，所述的一种公共器具管理方法，其特征是：公共器具是自行车，所述视觉识别颜色为两轮均为单色，或一轮一色的双色组合，颜色选择为如下之一或二：黑、白、红、绿、黄、蓝。

所述的一种公共器具管理方法，其特征是：公共器具是自行车，所述单一日常物品图案或双日常物品图案组合印制在车杠上。

上述应用模式及规则均不限定本发明的方法及系统的基本特征，并非限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。