[發(fā)明專利]一種基于ZigBee的共享單車系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710622380.6
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107231439A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 張金木
• 申請（專利權(quán)）人: 福州臺江區(qū)超人電子有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/00;H04W4/02;H04W4/04;H04W84/18;G07C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域：

本發(fā)明涉及一種基于ZigBee的共享單車系統(tǒng)，共享單車采用密碼開鎖，通過設置通信站、登記控制器或紅外登記裝置的方式，使共享單車實現(xiàn)有序停放登記，用戶共管和無障礙定位，并通過Zigbee射頻通信方式聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)登記信息經(jīng)共享單車、登記控制器傳遞至通信站再上傳至總站控制器。

(二)背景技術：

滿大街的共享單車，小藍車、小綠車、小黃車、小紅車各式各樣到處亂放，雜亂無章，影響市容有礙人們的出行。但是共享單車為市民綠色出行提供便捷，只要有手機就能騎走，用完走人十分便捷，解決了很多上班族乘公交的“最后一公里”不能直達目的地的問題。共享單車的技術關鍵在車鎖上，有機械密碼鎖、鍵盤密碼鎖和智能鎖，其中機械密碼鎖只設一個不變的密碼，造成經(jīng)常按的數(shù)字就會松動鎖圈和密碼鎖盤，還會出現(xiàn)了個別人利用密碼沒有打亂而免費騎用的情況；鍵盤鎖只要輸入密碼再按下密碼盤下方的按鈕，即可成功開鎖；還有智能鎖只要點擊手機APP打開“掃描二維碼”的界面，對準單車前把位置或者車座下面的二維碼掃描即可打開智能鎖，最后手動拉開車鎖即可。共享單車的充電方式采用發(fā)電花鼓或太陽能板發(fā)電方式，成本比較高，其定位方式采用GSM/GPRS和GPS定位模塊。用戶可以通過手機APP來搜索附近的單車。GPS定位遇障礙影響效果，而且僅對附近單車少沒有公交車又迫切需要單車時才有價值。

(三)發(fā)明內(nèi)容：

共享單車采用密碼開鎖，無需安裝手機APP。密碼由總站和各共享單車自動按統(tǒng)一規(guī)則生成，生成規(guī)則對外保密，密碼設置使用期限，密碼期限分短期的1天期和2天期、4天期及非短期的15天期和30天期，期限到后短期的除1天期外每2天有一期限到期，均生成4天期密碼，15天期和30天期用于個人用戶，到期均生成30天期限密碼，上述未到期的期限減2天或15天，租車時即可保持為2天期、4天期及15天期限和30天期限，密碼數(shù)量不足時再作補充。短期期限用于義務單車巡邏隊、單位集體用車、街頭廣告宣傳隊用車及集體旅游用車等等，用戶登記租賃后即集中結(jié)賬，使用密碼開鎖無需手機無需安裝APP，就近收集共享單車，用完在單車停放區(qū)鎖車登記后走人即可，還可隨時隨地繼續(xù)使用直到密碼到期自動失效。各種期限密碼由總站出售，各共享單車提供服務，出售時個人用戶需交定金，密碼使用時由被使用的共享單車記錄使用情況，使用情況數(shù)據(jù)由共享單車傳遞經(jīng)登記控制器和通信站向總站控制器匯總，個人用戶幾天內(nèi)結(jié)算。用戶可以登陸總站控制器的網(wǎng)址查詢用單情況。密碼期限到時密碼自動作廢，總站控制器通過通信網(wǎng)絡查詢用戶用車情況。密碼由6位十進制數(shù)構(gòu)成，期限到時將每一位十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)作不規(guī)則循環(huán)左移或右移一位，即每個循環(huán)移位次數(shù)不等，移位后的ACSⅡ碼字符0-F分別對應一個固定的十進制隨機數(shù)，這樣，總站控制器和各車鎖控制器就能始終保持密碼一樣，用戶輸入購買的密碼即可開鎖無需通信。

當兩個通信站之間障礙物較少時采用無線通信與總站控制器聯(lián)網(wǎng)，兩個通信站分別設置射頻通信Zigbee模塊，Zigbee模塊定時以設定的站間無線通信頻率實現(xiàn)登記信息傳遞，這時按設置的順序，前方通信站保持無線通信的接收狀態(tài)，進行單向信息傳輸。射頻通信采用CC2530模塊，其芯片集成了2.4GHZ直接序列擴頻RF收發(fā)器、工業(yè)級增強型8051微處理器，ZigBee是低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡技術，ZigBee協(xié)議棧的絕大部分代碼都是公用的，這樣就大大增加了項目的可移植性，其應用層特征信息均被保存在ZigBee.def文件中，作為應用程序開發(fā)的一部分，要根據(jù)實際情況修改該文件設置。通信站的登記控制器中單片機STC12C5A60S2通過其SPI接口與CC2530模塊中8051微處理通信，單片機STC12C5A60S2還通過另一個SPI接口與藍牙模塊通信，通信數(shù)據(jù)保存在非易失存儲器中。

ZigBee支持跳頻擴頻，可使通信站有效的避免自身的頻段干擾，也可用其擴展頻段避開藍牙干擾，并支持沖突避免的載波多路偵聽技術，還可以對模塊進行發(fā)射功率,信道等網(wǎng)絡拓撲參數(shù)的配置。通信時根據(jù)需要設置信道，并設置成發(fā)送器模式或接收器模式，系統(tǒng)采用TI公司設計的2.4GHz倒F型天線以增加通信距離。當設置的通信站數(shù)較少時，在單片機STC12C5A60S2控制下，通信站的登記信息通過通信站間無線通信實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，并經(jīng)總站控制器射頻通信CC2530模塊送到總站控制器處理。