基于射频识别的共享单车系统运行方法研究

朱冬冬 南京恒电电子有限公司

基于射频识别的共享单车系统运行方法研究

朱冬冬 南京恒电电子有限公司

现有技术的公共停车站点需要设置复杂的借还车系统，投入成本比较高，用户体验差。利用射频技术建立无线停车站点，不需要建立复杂的借还车系统，投入成本低，不需要专门的停车卡位，停车数量多，设置站点方便灵活快速，极大节省公共自行车运营方建设停车站点的成本，合理快捷规划停车区域，方便用户借还车。

1 引言

公共自行车即共享单车，作为城市交通的组成部分，提高了道路资源的利用率，缓解了道路交通拥堵，解决了公交出行“最后1公里”难题。

但是为防止公共自行车被盗以及有效监控自行车的使用，一般需要规划专门的停车站点，设置专门的借还车系统，投入成本比较高。停车站点配备的电子防盗锁数量是固定的，当电子防盗锁的卡位停满后，就无法再归还公共自行车，用户只能寻找下一停车站点或者等其他用户借走公共自行车后再还车，浪费用户时间，用户体验差[1]。

为减少投入成本以及改善用户还车体验，推出一种共享单车技术，不需要停车站点，随借随还。在单车内放置GPS定位系统以及锁具，用户从app软件中获得单车的位置以及通过软件完成开锁，用完后锁车，在app软件中选择还车。虽然此技术能够最大程度的节省期初的投入成本以及最大程度改善用户体验，但是这种技术停车位置随意，给共享单车运营方和城市管理着带来了很多问题[2]，更加不能解决公车私用的问题，严重影响单车的使用率。

2 系统运行方案

针对以上技术的缺陷，本文介绍了一种投入以及维护成本低，车辆不易损坏的便于管理，方便其他用户使用的用户体验好的基于射频识别的无线停车站点以及管理方法。该系统包括安装在自行车上的标签、安装于某一停车区域的阅读器、用于数据处理以及数据传输的本地化主机、用于数据处理以及数据存储的服务器，标签为射频标签，阅读器识别自行车上的标签信息并通过数据线或者无线通讯网络传输给本地化主机，本地化主机与远程服务器通过Internet连接。

2.1 系统组成

射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。自行车的车头、车身、车尾分别安装标签，提升阅读器的读取速率，即使自行车没有全部放入阅读器的识别区域，也能有效识别。利用射频技术建立无线停车站点，不需要建立复杂的借还车系统，投入成本低，不需要专门的停车卡位，停车数量多，停车站点设置灵活方便高效，可大范围建立还车点，提升用户借车体验。

2.2 运行方法

（1）在多个区域，安装本地化主机、阅读器、显示模块、监控设备以及语音播报模块；

（2）对每个自行车分别安装标签、锁具、定位组件、鸣叫装置以及编码显示牌；

（3）用户打开专用借车软件，查询到某一无线停车站点某一自行车进行预约借车，借车信息传输到服务器，服务器锁定上述自行车，并反馈预约成功；

（4）用户根据提示到指定无线停车站点，打开借车软件，通过软件鸣叫功能，找到所预约的自行车，点击确认借车功能，锁具打开。监控设备进行监控，自行车推出阅读器的识别范围，阅读器识别现有的自行车标签，并传输到服务器，服务器进行前后对比，确定减少的自行车，并与用户借车信息相对比，如果两者不对应，则把借车者的图像留存并进行报警，如果相对应则进入租车计时环节，借车成功；

（5）用户到达目的地后，找到最近的无线停车站点进行还车，自行车推入标示的阅读器的识别范围，手动关锁，打开借车软件，点击还车，监控设备进行监控阅读器识别现有的自行车标签，并传输到服务器，服务器进行前后对比，确定增加的自行车，并与用户还车信息相对比，如果两者不对应，则把还车者的图像留存并进行报警；如果相对应则退出租车计时环节，还车成功，计时完成并计算费用；如果自行车超出了阅读器的识别范围，则系统提醒用户停车区域不正确。

阅读器的识别范围可根据GPS定位信息进行调整，当自行车的定位信息显示新归还的自行车位于识别范围的外边缘时，服务器通过阅读器的识别芯片调整阅读器的射频发射功率，扩大识别范围，以满足更多停车需求，解决后续用户无法就近还车的难题，提升用户借车体验。当自行车的定位信息显示新归还的自行车位于识别范围的中心时，服务器通过阅读器的识别芯片调整阅读器的射频发射功率，缩小识别范围，节省电能。可设置校正模块对缩小范围进行校对，当识别范围缩小后，阅读器重新识别范围内所有的自行车，如果识别出的自行车数量变少，说明范围缩小的过多，需要重新调整。

3 小结

利用射频技术建立无线停车站点，不需要建立复杂的借还车系统，投入成本低；不需要专门的停车卡位，停车数量多，解决了停车难的问题；射频识别的无线停车站点，配合停车站点的停车标示，解决了乱停车的问题，方便运营方管理及城市管理，杜绝公车私用，提高公共自行车的使用效率；无线停车站点建设灵活快速，可满足节假日景区、大型会议会展、人才招聘会等特殊情境下临时布置无线停车站点，满足出行要求。

[1]杨志和.基于物联网技术的公共自行车租赁管理系统[J].物联网技术，2015，5(02):60-62.

[2]莫娇.城市公共自行车移动互联租赁系统的设计[D].成都理工大学，2016.

朱冬冬，1990.09，男，汉，本科，江苏扬州，助理工程师，目前从事微波射频电路方面的研究。