一种基于区块链的停车数据处理的方法及系统与流程

本发明涉及智慧交通领域，尤其涉及一种基于区块链的停车数据处理的方法及系统。

背景

通信技术日新月异，当前随着5g技术的逐步提上日程，各行各业都面临着如何更好利用这一技术，发挥自身的技术特点，为改善人民的生活品质提供更大的帮助。

当前是一个共享时代，从共享单车、共享汽车，到现在的万物互联的共享经济，每个行业都在最大化的利用自身的资源。随着汽车保有量的上升，停车难也成为当前的首要问题，那么随之而来出现了共享车位。而且在城市核心区，车位的数量也相当密集。如何很好地利用这些车位，同时又保障通信质量，以及用户的权益成为当前需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于区块链的停车数据处理系统，其包括：

用户设备，其用于针对车位的使用提供基于区块链技术的用户接口；

服务平台，其用于向所述用户设备提供车位服务；

区块链服务器，其用于为用户设备提供智能合约服务；

其中，所述服务平台包括位置服务器，其用于为用户设备提供车位的位置服务。

本发明还提出了一种基于上述系统的数据处理方法，其包括：

第一用户向服务平台发布车位供应信息；

第二用户向服务平台发送车位需求信息；

所述服务平台根据所述第二用户需求提供满足条件的车位，并通知区块链服务器为第一用户和第二用户建立智能合约。

其中，所述第一用户向服务平台发布车位供应信息，具体包括：

所述第一用户向所述第一车位发送第一确认消息，所述第一用户为第一车位所有者；

所述第一车位向所述第一用户返回第一响应消息；

所述第一用户收到所述第一响应消息后，向所述服务平台发送第一请求消息；

所述服务平台收到所述第一请求消息后，全网发布该车位供应信息。

其中，第二用户向服务平台发送车位需求信息具体包括：

第二用户向服务平台发送第一查询请求；

所述第一查询请求至少包含用户期望的车位的位置、价格、时间、时段信息；

所述服务平台向第二用户返回符合用户请求的第一查询结果。

其中，所述服务平台根据所述第二用户需求提供满足条件的车位，包括：

所述第二用户选择第一车位作为预订车位，并向所述服务平台发送第二请求消息；

所述服务平台收到第二请求消息后，向所述第一车位发送第二确认消息；

所述第一车位的lora天线收到所述第二确认消息后，向所述服务平台反馈第二响应消息。

其中，所述服务平台根据所述第二用户需求提供满足条件的车位，还包括：

所述服务平台的位置服务器向所述第二用户返回位置信息，并与所述第一车位和第二用户保持长连接。

其中，通知区块链服务器为第一用户和第二用户建立智能合约，包括：

当第二用户所用车辆停靠在所述第一车位后，所述第一车位的lora天线向所述服务平台发送第三响应消息；

所述服务平台收到所述第三响应消息后，向区块链服务器发送合约生成请求。

其中，通知区块链服务器为第一用户和第二用户建立智能合约，还包括：

所述区块链服务器收到所述合约生成请求后，向第二用户和第一用户发送合约生成通知，其中所述第一用户为第一车位的所有者；

所述第一用户和第二用户通过所述区块链服务器建立关联。

其中，所述数据处理方法还包括：

当所述第二用户离开所述第一车位后，其向所述区块链服务器发送合约结束请求；

所述区块链服务器收到所述合约结束请求后，向所述服务平台发送第二查询请求；

所述服务平台收到所述第二查询请求后向所述第一车位发送第三查询请求；

所述第一车位向所述服务平台返回第三查询结果；

所述服务平台收到所述第三查询结果后，向所述区块链服务器返回合约结束响应；

所述区块链服务器收到所述合约结束响应后，向所述第一用户和第二用户发送合约结束通知；

若第一用户和第二用户同意结束合约，则向服务平台发送同意结束请求；

所述服务平台收到所述同意结束请求后，向所述区块链服务器发送同意结束响应。

本发明通过使用区块链技术和低功耗广域物联网技术，实现服务器直接对每个车位进行提供和使用，减少数据传输路径，且相比较现有技术，本发明基于区块链技术，保障了车位所有者和使用者双方的权益，同时基于lpwan的车位不仅仅带宽低、功耗低、待机时间长，成本也低，而且由于lpwan支持海量连接以及深度覆盖能力，因此对网络的要求低。本发明中，lpwan直接部署于gsm/lte网络，并不需要重新搭建lpwan网络，建设成本低，而且由于lpwan不占用现有网络的语音和数据带宽。

附图说明

图1为与本发明实施例一致的一种基于区块链的停车数据处理的系统的原理框图；

图2为与本发明实施例一致的在上述系统中使用的装置的原理框图；

图3为与本发明实施例一致的上述系统的停车数据处理方法的信令图；

图4为与本发明实施例一致的上述系统的停车数据处理方法的信令图；

图5为与本发明实施例一致的上述系统的停车数据处理方法的信令图；

图6为与本发明实施例一致的上述系统的停车数据处理方法的信令图；

图7为与本发明实施例一致的上述系统的停车数据处理方法的信令图；

图8为与本发明实施例一致的上述系统的停车数据处理方法的信令图。

具体实施例

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了更好地理解本发明，首先需要阐述一下与本发明有关的区块链技术以及低功耗广域物联网技术。

区块链(blockchain)是由节点参与的分布式数据库系统，它的特点是不可更改，不可伪造，也可以将其理解为账簿系统。它是数字加密货币的一个重要概念，数字加密货币，例如比特币区块链的副本，记录了其代币(token)的每一笔交易。通过这些信息，我们可以找到每一个地址，在历史上任何一点所拥有的价值。区块链是由一串使用密码学方法产生的数据块组成，每一个区块都包含了上一个区块的哈希值，从创始区块开始连接到当前区块，形成区块链。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

区块链技术本质是去中心化且寓于分布式结构的数据存储、传输和证明的方法，用数据区块(block)取代了目前互联网对中心服务器的依赖，使得所有数据变更或者交易项目都记录在一个云系统之上。所谓去中心化是指，由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

低功耗广域物联网支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也称为低功耗广域网(lpwa)；所述lpwan包括nb-iot、lora、sigfox、rpma、lte-m、nwave等物联网。在本发明中，由于采用基于lpwan的电子标签，因此相比现有技术中的电子标签，具有以下特点：支持待机时间长、对网络信号要求不高；本发明电子标签不仅可以满足如农村这样的广覆盖需求，对于偏僻郊区、厂区、地下车库这类对深度覆盖有要求也同样适用；基于lpwan和rfid的电子标签具有低功耗特性，这也是物联网应用一项重要指标，该电子标签不需要经常更换电池和也适应环境恶劣的场合，其续航时间可以从1年到几年不等。在lawan相关协议中，lte-m、nb-iot直接部署于gsm/lte网络，因此，本发明的基于lte-m、nb-iot的电子标签，并不需要重新搭建lte-m、nb-iot网络，建设成本低，而且由于lte-m、nb-iot不占用现有网络的语音和数据带宽，还可以保证传统业务和自行车通讯业务同时稳定、可靠的运行。对于lora、sigfox、nwave、rpma网络，则如果在管辖区域没有覆盖相应的网络，则需要在感应线圈站点附近布置相应的接收器。

本发明使用随机相位多址接入rpma(randomphasemultipleaccess)方式进行通信，并且由于semtec公司向业界发布的基于1ghz以下的超长距低功耗数据传输技术lora(longrange)相对于nb-iot具有易于建设和部署，并且传输距离长，连接数量更多的特点。

如图1所示为与本发明实施例一致的一种基于区块链的停车数据处理系统，其包括：

用户设备，其用于针对车位的使用提供基于区块链技术的用户接口；

服务平台，其用于向所述用户设备提供车位服务；

区块链服务器，其用于为用户设备提供智能合约服务；

其中，所述服务平台包括位置服务器，其用于为用户设备提供车位的位置服务。

本发明实施例中第一用户和第二用户可使用相同的用户设备，也可以使用不同用户设备，用户设备包括手机、pda、笔记本、膝上电脑、手写板等。

图2是描绘用于使用处理电路202的装置的硬件实现的简化示例的概念图200，其中该处理电路202可以被配置为执行根据本公开内容的方面的一个或多个功能。根据本公开内容的各个方面，如本文所公开的元素或者元素的任何部分或者元素的任意组合可以使用处理电路202来实现。处理电路202可以包括能通过硬件和软件模块的某种组合进行控制的一个或多个处理器204。处理器204的示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件(pld)、状态机、序列器、门逻辑、分离硬件电路和被配置为执行贯穿本公开内容描述的各种功能的其它适当硬件。所述一个或多个处理器204可以包括用于执行特定功能的专用处理器，其可以由软件模块216中的一个进行配置、扩增或者控制。在各个方面，软件模块216可以包括用于执行图6的流程图中的特征和/或步骤里的一个或多个的外出模块、进入模块和/或路由模块。

可以通过在初始化期间装载，并通过在操作期间装载或卸载一个或多个软件模块216来进一步配置的软件模块216的组合，来配置所述一个或多个处理器204。

在所示出的示例中，处理电路202可以使用总线架构来实现，其中该总线架构通常用总线210来表示。根据处理系统202的具体应用和整体设计约束条件，总线210可以包括任意数量的相互连接总线和桥接。总线210将包括一个或多个处理器204和存贮设备206的各种电路链接在一起。存贮设备206可以包括存储器设备和大容量存贮设备，本文可以称之为计算机可读存储介质和/或处理器可读存储介质。此外，总线210还可以链接诸如时钟源、定时器、外围设备、电压调节器和电源管理电路之类的各种其它电路。总线接口208可以提供总线210和一个或多个收发机212之间的接口。可以针对处理电路所支持的每一种网络互连技术，提供一个收发机212。在一些实例中，多个网络互连技术可以共享在收发机212中发现的电路或处理模块中的一些或全部。每一个收发机212提供用于通过传输介质，与各种其它装置进行通信的单元。根据该装置的本质，还可以提供用户接口218(例如，键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆)，该用户接口218可以直接地或者通过总线接口208来通信耦合到总线210。

处理器204可以负责管理总线210和通用处理，其可以包括执行计算机可读存储介质(其可以包括存贮设备206)中存储的软件。在该方面，包括处理器204的处理电路202可以用于实现本文所公开的方法、功能和技术中的任何一种。存贮设备206可以用于存储当处理器204执行软件时所操作的数据，该软件可以被配置为实现本文所公开的方法中的任何一种。

处理电路202中的一个或多个处理器204可以执行软件。软件应当被广泛地解释为意味着指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例行程序、子例行程序、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数、算法等等，无论其被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它术语。软件可以以计算机可读形式位于存贮设备206中或者位于外部计算机可读存储介质中。外部计算机可读存储介质和/或存贮设备206可以包括非临时性计算机可读存储介质。举例而言，非临时性计算机可读存储介质包括磁存储器件(例如，硬盘、软盘、磁带)、光盘(压缩光盘(cd)或数字通用光盘(dvd))、智能卡、闪存器件(例如，“闪存驱动器”、卡、棒或钥匙驱动器)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)和电子可擦除prom(eprom)、寄存器、移动硬盘以及用于存储能够由计算机进行存取和读取的软件和/或指令的任何其它适当介质。举例而言，计算机可读存储介质和/或存贮设备206还可以包括载波波形、传输线、以及用于发送能够由计算机进行存取和读取的软件和/或指令的任何其它适当介质。计算机可读存储介质和/或存贮设备206可以位于处理电路202中、位于处理器204中、位于处理电路202之外、或者分布在包括处理电路202的多个实体之中。计算机可读存储介质和/或存贮设备206可以用计算机程序产品来体现。举例而言，计算机程序产品可以包括具有封装材料的计算机可读介质。本领域普通技术人员应当认识到，如何最佳地实现贯穿本公开内容所给出的描述的功能，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。

存贮设备206可以维持利用可装载代码段、模块、应用、程序等等来维持和/或组织的软件，本文将其称为软件模块216。软件模块216中的每一个可以包括指令和数据，其中当这些指令和数据安装或装载在处理电路202上并由所述一个或多个处理器204进行执行时，有助于生成控制所述一个或多个处理器204的操作的运行时图像214。当某些指令被执行时，可以使得处理电路202根据本文所描述的某些方法、算法和处理来执行功能。在各个方面，将这些功能中的每一个映射到图6的一个或多个方框中所公开的特征和/或步骤。

软件模块216中的一些可以在处理电路202的初始化期间进行装载，这些软件模块216可以配置处理电路202来实现本文所公开的各种功能的执行。在各个方面，可以将软件模块216中的每一个映射到图6的一个或多个方框中所公开的特征和/或步骤。例如，一些软件模块216可以配置输入/输出(i/o)、处理器204的控制和其它逻辑222，并管理对于诸如收发机212、总线接口208、用户接口218、定时器、数学协处理器等等之类的外部设备的接入。软件模块216可以包括用于与中断处理程序和设备驱动程序进行交互，并控制对于处理电路202所提供的各种资源的接入的控制程序和/或操作系统。这些资源可以包括存储器、处理时间、针对收发机212的接入、用户接口218等等。

处理电路202的一个或多个处理器204可以是多功能的，据此对软件模块216中的一些进行装载和配置以执行不同的功能或者同一功能的不同实例。另外，所述一个或多个处理器204可以适于管理例如由于响应来自用户接口218、收发机212和设备驱动程序的输入而发起的后台任务。为了支持多个功能的执行，所述一个或多个处理器204可以被配置为提供多任务环境，据此，根据需要或者期望，将多个功能中的每一个功能实现成通过所述一个或多个处理器204来服务的一个任务集。在各个示例中，可以使用用于在不同的任务之间传递处理器204的控制的时间共享程序220来实现该多任务环境，据此，在完成任何突出的操作之后和/或响应于诸如中断之类的输入，每一个任务将所述一个或多个处理器204的控制返回给该时间共享程序220。当一个任务具有所述一个或多个处理器204的控制时，处理电路有效地专用于与该控制任务相关联的功能所解决的目的。时间共享程序220可以包括操作系统、在循环的基础上传递控制的主循环、根据功能的优先级来分配所述一个或多个处理器204的控制的功能、和/或通过将所述一个或多个处理器204的控制提供给处理函数来响应外部事件的中断驱动的主循环。在各个方面，描述成运行时图像214中的功能1到功能n的功能可以包括图3-8的流程图中所公开的特征和/或步骤里的一个或多个。

如图3-8所示为与本发明实施例一致的上述系统的停车数据处理方法的信令图。

如图3-8所示，本发明提出了一种基于上述系统的数据处理方法，其包括：

第一用户向服务平台发布车位供应信息；

第二用户向服务平台发送车位需求信息；

所述服务平台根据所述第二用户需求提供满足条件的车位，并通知区块链服务器为第一用户和第二用户建立智能合约。

其中，如图3所示，为第一用户向服务平台发布车位供应信息的信令图，具体包括：

所述第一用户向所述第一车位发送第一确认消息，所述第一用户为第一车位所有者；

所述第一车位向所述第一用户返回第一响应消息；

所述第一用户收到所述第一响应消息后，向所述服务平台发送第一请求消息；

所述服务平台收到所述第一请求消息后，全网发布该车位供应信息。

如图4所示，为第二用户与第一用户建立关联的信令图。其中，第二用户向服务平台发送车位需求信息具体包括：

第二用户向服务平台发送第一查询请求；

所述第一查询请求至少包含用户期望的车位的位置、价格、时间、时段信息；

所述服务平台向第二用户返回符合用户请求的第一查询结果。

其中，所述服务平台根据所述第二用户需求提供满足条件的车位，包括：

所述第二用户选择第一车位作为预订车位，并向所述服务平台发送第二请求消息；

所述服务平台收到第二请求消息后，向所述第一车位发送第二确认消息；

所述第一车位的lora天线收到所述第二确认消息后，向所述服务平台反馈第二响应消息。

其中，所述服务平台根据所述第二用户需求提供满足条件的车位，还包括：

所述服务平台的位置服务器向所述第二用户返回位置信息，并与所述第一车位和第二用户保持长连接。

其中，通知区块链服务器为第一用户和第二用户建立智能合约，包括：

当第二用户所用车辆停靠在所述第一车位后，所述第一车位的lora天线向所述服务平台发送第三响应消息；

所述服务平台收到所述第三响应消息后，向区块链服务器发送合约生成请求。

其中，通知区块链服务器为第一用户和第二用户建立智能合约，还包括：

所述区块链服务器收到所述合约生成请求后，向第二用户和第一用户发送合约生成通知，其中所述第一用户为第一车位的所有者；

所述第一用户和第二用户通过所述区块链服务器建立关联。

如图5所示为合约结束时，双方成功结束的信令图。

如图6-8所示为合约结束时，双方无法成功结束的信令图。

其中，所述数据处理方法还包括：

当所述第二用户离开所述第一车位后，其向所述区块链服务器发送合约结束请求；

所述区块链服务器收到所述合约结束请求后，向所述服务平台发送第二查询请求；

所述服务平台收到所述第二查询请求后向所述第一车位发送第三查询请求；

所述第一车位向所述服务平台返回第三查询结果；

所述服务平台收到所述第三查询结果后，向所述区块链服务器返回合约结束响应；

所述区块链服务器收到所述合约结束响应后，向所述第一用户和第二用户发送合约结束通知；

若第一用户和第二用户同意结束合约，则向服务平台发送同意结束请求(如图5所示)；

所述服务平台收到所述同意结束请求后，向所述区块链服务器发送同意结束响应。

如图6-8所示，若第一用户或第二用户至少一方不同意结束合约，则双方暂时无法结束合约。这可以通过之前的约定，或者通过服务平台的仲裁等方式来结束双方合约。如果涉及矛盾，可能需要人工干预的方式来最终结束。

在本公开内容中，所使用的“示例性的”一词意味着“用作示例、例证或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实现或者方面不应被解释为比本公开内容的其它方面更优选或更具优势。同样，词语“方面”并不需要本公开内容的所有方面都包括所讨论的特征、优点或者操作模式。本文使用“耦合”一词来指代两个对象之间的直接耦合或者间接耦合。例如，如果对象a物理地接触对象b，并且对象b接触对象c，则对象a和c可以仍然被认为是彼此之间耦合的，即使它们彼此之间并没有直接地物理接触。例如，第一芯片可以耦合到第二芯片，即使第一芯片从未直接地与第二芯片物理地接触。广义地使用术语“电路”和“电子电路”，它们旨在包括电子设备和导体的硬件实现(其中当连接和配置这些电子设备和导体时，实现本公开内容中所描述的功能的执行，而不作为对电子电路的类型的限制)以及信息和指令的软件实现(其中当这些信息和指令由处理器执行时，实现本公开内容中所描述的功能的执行)。

可以对图1-8中所示出的组件、步骤、特征和/或功能中的一个或多个进行重新排列和/或组合成单一组件、步骤、特征或者功能，或者体现在几个组件、步骤或者功能中。此外，还可以增加另外的元素、组件、步骤和/或功能，而不偏离本文所公开的新颖特征。图1-8中所示出的装置、设备和/或组件可以被配置为执行本文所描述的方法、特征或步骤中的一个或多个。本文所描述的新颖算法也可以利用软件来高效地实现，和/或嵌入在硬件之中。

应当理解的是，本申请所公开方法中的特定顺序或步骤层次只是示例性处理的一个示例。应当理解的是，根据设计优先选择，可以重新排列这些方法中的特定顺序或步骤层次。所附的方法权利要求以示例顺序给出了各种步骤的元素，但并不意味着其受到给出的特定顺序或层次的限制，除非本申请进行了明确地说明。

为使本领域任何普通技术人员能够实现本文描述的各个方面，上面围绕各个方面进行了描述。对于本领域普通技术人员来说，对这些方面的各种修改都是显而易见的，并且本文定义的总体原理也可以适用于其它方面。因此，本发明并不限于本文示出的方面，而是与本发明公开的全部范围相一致，其中，除非特别说明，否则用单数形式修饰某一部件并不意味着“一个和仅仅一个”，而可以是“一个或多个”。除非另外特别说明，否则术语“一些”指代一个或多个。指代一个列表项“中的至少一个”的短语是指这些项的任意组合，其包括单一成员。举例而言，“a、b或c中的至少一个”旨在覆盖：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c。贯穿本公开内容描述的各个方面的部件的所有结构和功能等价物以引用方式明确地并入本申请中，并且旨在由权利要求所涵盖，这些结构和功能等价物对于本领域普通技术人员来说是公知的或将要是公知的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。