基于nfc技術的公共自行車智能車鎖控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能交通技術領域，尤其涉及一種基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著城市機動車輛的逐年增加，城市交通擁堵、環境污染等問題日趨嚴重，而公共自行車交通系統因其具有方便人們短途出行、提高道路資源利用率、緩解城市交通壓力及節約能源消耗等優點而受到越來越多的重視，正迅速的出現在更多的城市交通系統中。然而，當前的公共自行車系統還存在著很多問題，其中包括在不同的城市的短期使用者需要辦理不同的IC卡，以及公共自行車的控制車粧占地范圍大不利于城市內的規劃等，因此急需一種體積小且方便的裝置把公共自行車鎖和車粧簡化。
[0003]NFC近場通信技術是由非接觸式射頻識別(RFID)技術及互聯互通技術整合演變而來，在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能，能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。
[0004]隨著智能手機技術的發展，人們的生活已經離不開手機，以手機為支持的智能生活模式開始走進人們的生活，其中就包括手機NFC技術。手機NFC作為一種新型的技術，特別是它其中的密鑰匹配功能，使它具有安全、方便、快捷等優勢，同時它可以每次使用獲取新的密鑰，特別適合充當公共交通工具的支付通行卡使用，替代IC卡，方便用戶。因此本實用新型將手機NFC技術應用到自行車車鎖的打開方式中，便于了公共自行車系統的管理。
【發明內容】
[0005]本實用新型提供一種基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，通過本系統可高效地進行自行車管理，簡化公共自行車租賃手續，符合綠色出行、低碳交通的理念，可以更好的服務于城市居民。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，包括遠程服務器、手機和智能車鎖，所述手機上設置有NFC模塊;所述智能車鎖包括控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、微型車鎖電機和車鎖，所述NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊和微型車鎖電機分別和控制模塊相連，所述微型車鎖電機和車鎖相連，所述供電模塊為其他各部分供電;所述遠程服務器、手機和智能車鎖兩兩之間無線通信。
[0007]優選地，所述智能車鎖還包括蜂鳴器，所述蜂鳴器與控制模塊相連。優選地，所述智能車鎖還包括顯示屏，所述顯示屏與控制模塊相連。顯示屏用來顯示本車的位置信息、離用戶最近的還車點、本次租賃剩余的時間與花費以及太陽能電池的電量等；同時系統還設置了蜂鳴器能夠根據情況對用戶進行聲音的提示，保證用戶使用的方便性。
[0008]本實用新型的系統的核心是智能車鎖，包括控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、蜂鳴器、顯示屏、微型車鎖電機和車鎖，其中無線通信模塊和NFC模塊與控制模塊相連，并與控制模塊進行雙向數據傳輸，GPS模塊與單片機模塊的輸入端連接，蜂鳴器、微型車鎖電機、顯示屏和單片機控制模塊輸出端連接，供電模塊為智能車鎖的其他部分供電。其中無線通信模塊、GPS模塊與NFC模塊實現信息獲取功能，主要獲取開鎖密鑰、自行車位置、離用戶最近的還車點和本次租賃剩余的時間與花費等信息。
[0009]優選地，所述智能車鎖的控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、蜂鳴器和顯示屏集成在一起安裝在車把正中。
[0010]優選地，所述智能車鎖的微型車鎖電機和車鎖安裝在自行車前輪。
[0011 ]優選地，所述控制模塊為單片機控制模塊。
[0012]優選地，所述無線通信模塊為WIFI通信模塊和/或3G通信模塊。所述遠程服務器、手機和智能車鎖兩兩之間無線通信，無線通信的方式優選為3G通信，但是在有條件的城市，如WIFI大規模覆蓋的地方，也可以選擇WIFI通信，還可以根據WIFI覆蓋的范圍，選擇同時采用3G和WIFI通信。
[0013]優選地，所述供電模塊為太陽能供電模塊。太陽能是清潔而源源不斷的能源，只要有光照，太陽能供電模塊能夠為系統提供電能。
[0014]本實用新型的有益效果在于:通過手機NFC技術，可以使用手機控制公共自行車車鎖，安全方便快捷，免除鑰匙丟失無法開鎖的尷尬;通過手機NFC技術近距離發送密鑰完成開/閉車鎖，安全識別信號，實現高效的自行車防盜，同時本實用新型能夠根據情況更改識別信息，使用靈活方便，通過3G通信模塊更改安全密鑰;通過GPS模塊能獲取公共自行車位置，實時跟蹤公共自行車的當前狀態，同時告知用戶離其最近的還車地點，方便用戶還車，對于管理者來說可以及時調整城市公共自行車布局。通過本系統可高效地進行自行車管理，簡化公共自行車租賃手續，符合綠色出行、低碳交通的理念，可以更好的服務于城市居民。而且本系統結構簡單、可移植性強，能夠廣泛應用。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的模塊組成示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的智能車鎖和手機端的密鑰匹配過程示意圖；
[0017]圖3為本實用新型智能車鎖安裝圖；
[0018]1-智能車鎖的控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、蜂鳴器和顯示屏的集成;2-微型車鎖電機和車鎖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合【具體實施方式】對本實用新型進行詳細的描述。
[0020]本實用新型的基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，包括遠程服務器、手機和智能車鎖，所述手機上設置有NFC模塊;所述智能車鎖包括控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、微型車鎖電機和車鎖，所述NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊和微型車鎖電機分別和控制模塊相連，所述微型車鎖電機和車鎖相連，所述供電模塊為其他各部分供電;所述遠程服務器、手機和智能車鎖兩兩之間無線通信。
[0021 ]所述智能車鎖還包括蜂鳴器，所述蜂鳴器與控制模塊相連。
[0022]所述智能車鎖還包括顯示屏，所述顯示屏與控制模塊相連。
[0023]所述智能車鎖的控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、蜂鳴器和顯示屏集成在一起安裝在車把正中。
[0024]所述智能車鎖的微型車鎖電機和車鎖安裝在自行車前輪。
[0025]所述控制模塊為單片機控制模塊。
[0026]所述無線通信模塊為WIFI通信模塊和/或3G通信模塊。
[0027]所述供電模塊為太陽能供電模塊。
[0028]單片機控制模塊、微型車鎖電機、車鎖、3G通信模塊、蜂鳴器、顯示屏和供電模塊。用戶手機向公共自行車管理系統的遠程服務器發送租賃自行車的請求，在請求獲準后，遠程服務器分別向手機和智能車鎖控制器發送新的密鑰，其中無線通信模塊把獲得密鑰信息通過控制器傳輸給NFC模塊，獲取的密鑰被存儲起來，當用戶手機靠近智能車鎖的NFC模塊時讀取手機的密鑰，NFC模塊把獲取密鑰與從手機讀取的密鑰進行匹配，如果倆密鑰匹配正確就傳輸信號給單片機控制器，單片機控制器打開微型車鎖電機完成車鎖的開/關，在用戶使用階段密鑰是不會變更的，除非用戶發出新的變更密鑰的請求。同時本系統的顯示屏屏幕顯示會顯示太陽能電池的電量、車輛的位置、離用戶最近的還車點以及本次租賃車的剩余時間，并通過蜂鳴器及時的提醒用戶關注自行車的狀態。同時通過GPS模塊對于長時間坐標位置沒有發生變化的自行車，遠程服務器會發送閉鎖命令，防止車子的丟失。
[0029]如圖2所示為本實用新型的智能車鎖和手機端的密鑰匹配過程:手機靠近NFC讀取裝置，讀取手機中的密鑰，數據處理讀取設備本身存儲的密鑰，兩個密鑰進行匹配，把配備結果傳輸給控制器。
[0030]如圖3所示為本實用新型智能車鎖安裝圖，該車鎖安裝分兩大塊，其中NFC模塊、GPS模塊、控制模塊、無線模塊通信、蜂鳴器、顯示屏和供電模塊集成在一起安裝在車把正中，微型車鎖電機和車鎖安裝在自行車前輪。
[0031 ]本實用新型，可通過兩種方式開鎖:一種是在向公共自行車管理系統的遠程服務器申請權限后獲得密鑰，在手機終端APP打開的情況下刷NFC完成開/關車鎖；另一種是由控制器接收公共自行車管理系統的遠程服務器發送的指令，直接開/關閉車鎖，對于一些用戶在還車時忘了鎖車是一種輔助防止車子丟失的方式。
【主權項】
1.基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，其特征在于:包括遠程服務器、手機和智能車鎖，所述手機上設置有NFC模塊;所述智能車鎖包括控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、微型車鎖電機和車鎖，所述NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊和微型車鎖電機分別和控制模塊相連，所述微型車鎖電機和車鎖相連，所述供電模塊為其他各部分供電;所述遠程服務器、手機和智能車鎖兩兩之間無線通信。2.根據權利要求1所述的基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，其特征在于:所述智能車鎖還包括蜂鳴器，所述蜂鳴器與控制模塊相連。3.根據權利要求2所述的基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，其特征在于:所述智能車鎖還包括顯示屏，所述顯示屏與控制模塊相連。4.根據權利要求3所述的基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，其特征在于:所述智能車鎖的控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、蜂鳴器和顯示屏集成在一起安裝在車把正中。5.根據權利要求3所述的基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，其特征在于:所述智能車鎖的微型車鎖電機和車鎖安裝在自行車前輪。6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，其特征在于:所述控制模塊為單片機控制模塊。7.根據權利要求6所述的基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，其特征在于:所述無線通信模塊為WIFI通信模塊和/或3G通信模塊。8.根據權利要求7所述的基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，其特征在于:所述供電模塊為太陽能供電模塊。
【專利摘要】本實用新型涉及智能交通技術領域，尤其涉及一種基于NFC技術的公共自行車智能車鎖控制系統，包括遠程服務器、手機和智能車鎖，所述手機上設置有NFC模塊；所述智能車鎖包括控制模塊、NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊、供電模塊、微型車鎖電機和車鎖，所述NFC模塊、GPS模塊、無線通信模塊和微型車鎖電機分別和控制模塊相連，所述微型車鎖電機和車鎖相連，所述供電模塊為其他各部分供電；所述遠程服務器、手機和智能車鎖兩兩之間無線通信。通過本系統可高效地進行自行車管理，簡化公共自行車租賃手續，符合綠色出行、低碳交通的理念，可以更好的服務于城市居民。而且本系統結構簡單、可移植性強，能夠廣泛應用。
【IPC分類】B60R25/20, B62H5/00
【公開號】CN205365825
【申請號】CN201521037240
【發明人】任傳祥, 張梁, 尹唱唱, 張營杰, 管德永
【申請人】山東科技大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月14日