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公共自行车定位防盗系统

2018年11月07日

  一、概述

  绿色出行对于现今社会日渐显现其有益性,所以大受欢迎的共享单车、公共自行车日渐成为市民出行不可或缺的方式,而随着这类单车的增加,管理问题日益严峻。

  相对共享单车,公共自行车具有管理上的明显优势,不会造成单车扎堆影响正常交通等现象。随着政府投入力度加大,广大市民将来可以在市区更多地方租借公共自行车了。截至 2016 年底,我国已有超过 400 个市、县配备了公共自行车系统,累计投放公共自行车锁车器设备已达89万套左右,市民可以用公交卡租还自行车,还可以使用支付宝、微信支付,实现离线消费、后台计费。

  然而,公共自行车的被盗事件一直以来都是非常头痛的问题,群众租借过程中被盗,特别是网点自行车批量被偷越来越常见,并且目前还没有一种很好的机制保障公共自行车的安全。

  二、 应用需求介绍

  公共自行车的应用布局图如图1所示,每辆公共自行车都安装一个有源标签,每个自行车网点安装一个基站。

图1 应用布局图

  1. 丢失追踪

  每辆公共自行车安装一个防盗标签,每个租借网点安装一个基站,系统可以对其24小时进行定位。当自行车不慎丢失或被偷时,失主向相关部门挂失,确认车主信息后,管理员可根据车辆租借记录查询到相应车辆信息,然后在防盗系统输入自行车相关信息,后定位到挂失自行车的位置和行车轨迹。

  2. 建设云数据

  每个防盗标签对应自行车车牌,标签中记录:车牌、生产日期、生产厂家、车架号、照片等信息,为城市公共自行车的管理构建了一个条理清晰的云数据库。

  3. 稽查工作

  通过系统定位到可疑自行车的行车轨迹后,管理员可拿手持机PDA到最近基站点附件搜索,手持机PDA具有方向指引功能。

  4. 效应扩展

  系统建设完善后,更可使民众私人车辆进行防丢定位管理,形成社会治安维护定位智能网。

  三、 系统介绍

  “公共自行车定位防盗系统”是利用无线传输、低功耗、组网定位等特点,实现免布线、精准识别、区域识别功能。

  1. 防盗标签

图2 防盗标签

  防盗标签拥有全国唯一的ID号,与自行车的详细信息进行绑定,当自行车接近基站或PDA时,系统可以获取到ID号。防盗标签的工作温度在-20°C~70°C,电池可工作3年时间,标签建议固定安装在自行车皮座内,如图2所示。

  2. 基站

图3 基站

  每个自行车网点安装一个基站。为了防止被恶意破坏,基站外壳采用ABS+PC,防水防尘,耐磨耐热抗冲击,且具有阻燃性。基站通过无线网络与后台服务器通讯,某一路口基站不能工作的情况下(如断电了),其他基站不受任何影响,保障了系统的稳定性。

  基站的工作温度为-20°C~80°C,220V交流供电。外观如图3所示。

图4 自行车中转管理

  针对站点公共自行车的中转管理,由于防盗措施比较简单,一旦被突破,就会造成批量损失,管理员可通过手持机PDA对这些自行车设置为布防状态,在布防状态下,当自行车离开站点时,系统即会主动告警,基站的保护距离在100米范围内。

  3. 手持机PDA

图5 手持机

  当自行车挂失后,管理员通过系统追踪到可疑自行车的轨迹,确认离自行车最近的基站位置,结合手持机到该基站附近搜索自行车,手持机具有目标指引的功能,有目标快速地破案。手持机PDA读取自行车的距离在60~80米左右。

  四、 软件效果

  1. 登陆首页

图6 登陆首页

  2. 定位追踪

图7 定位追踪

  五、 系统优势

  1. 读写距离远

  防盗标签读写的距离远远大于无源标签,系统会控制在100m范围的区域对公共自行车进行监控,这样在对自行车进行监控管理时,可以快速读取自行车的信息。

  2. 无死角识别

  由于有源标签的无线信号是以球面波的方式发送出去,这样对安装在自行车上的有源标签的安装方向没有要求,不管设备以哪个方向通过路口,都能被基站识别。

  3. 辐射影响小

  无源标签工作时需要读头提供能量,所以对基站的无线信号发射功率相对要求较高,当无线信号功率达到一定值时会对人体有危害。相对无源标签,有源标签可自身提供能量,这样基站和标签的发射功率可以做得比较小,辐射为手机辐射的1/100。

  4. 工作时间长

  有源标签用到的是低数据量和低功耗的无线技术,休眠功耗为μA级别,如此保障有源标签的电池工作时间可长达3年。

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