一、概述

　　綠色出行對于現(xiàn)今社會日漸顯現(xiàn)其有益性，所以大受歡迎的共享單車、公共自行車日漸成為市民出行不可或缺的方式，而隨著這類單車的增加，管理問題日益嚴(yán)峻。

　　相對共享單車，公共自行車具有管理上的明顯優(yōu)勢，不會造成單車扎堆影響正常交通等現(xiàn)象。隨著政府投入力度加大，廣大市民將來可以在市區(qū)更多地方租借公共自行車了。截至 2016 年底，我國已有超過 400 個(gè)市、縣配備了公共自行車系統(tǒng)，累計(jì)投放公共自行車鎖車器設(shè)備已達(dá)89萬套左右，市民可以用公交卡租還自行車，還可以使用支付寶、微信支付，實(shí)現(xiàn)離線消費(fèi)、后臺計(jì)費(fèi)。

　　然而，公共自行車的被盜事件一直以來都是非常頭痛的問題，群眾租借過程中被盜，特別是網(wǎng)點(diǎn)自行車批量被偷越來越常見，并且目前還沒有一種很好的機(jī)制保障公共自行車的安全。

　　二、 應(yīng)用需求介紹

　　公共自行車的應(yīng)用布局圖如圖1所示，每輛公共自行車都安裝一個(gè)有源標(biāo)簽，每個(gè)自行車網(wǎng)點(diǎn)安裝一個(gè)基站。

圖1 應(yīng)用布局圖

　　1. 丟失追蹤

　　每輛公共自行車安裝一個(gè)防盜標(biāo)簽，每個(gè)租借網(wǎng)點(diǎn)安裝一個(gè)基站，系統(tǒng)可以對其24小時(shí)進(jìn)行定位。當(dāng)自行車不慎丟失或被偷時(shí)，失主向相關(guān)部門掛失，確認(rèn)車主信息后，管理員可根據(jù)車輛租借記錄查詢到相應(yīng)車輛信息，然后在防盜系統(tǒng)輸入自行車相關(guān)信息，后定位到掛失自行車的位置和行車軌跡。

　　2. 建設(shè)云數(shù)據(jù)

　　每個(gè)防盜標(biāo)簽對應(yīng)自行車車牌，標(biāo)簽中記錄：車牌、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家、車架號、照片等信息，為城市公共自行車的管理構(gòu)建了一個(gè)條理清晰的云數(shù)據(jù)庫。

　　3. 稽查工作

　　通過系統(tǒng)定位到可疑自行車的行車軌跡后，管理員可拿手持機(jī)PDA到最近基站點(diǎn)附件搜索，手持機(jī)PDA具有方向指引功能。

　　4. 效應(yīng)擴(kuò)展

　　系統(tǒng)建設(shè)完善后，更可使民眾私人車輛進(jìn)行防丟定位管理，形成社會治安維護(hù)定位智能網(wǎng)。

　　三、 系統(tǒng)介紹

　　“公共自行車定位防盜系統(tǒng)”是利用無線傳輸、低功耗、組網(wǎng)定位等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)免布線、精準(zhǔn)識別、區(qū)域識別功能。

　　1. 防盜標(biāo)簽

圖2 防盜標(biāo)簽

　　防盜標(biāo)簽擁有全國唯一的ID號，與自行車的詳細(xì)信息進(jìn)行綁定，當(dāng)自行車接近基站或PDA時(shí)，系統(tǒng)可以獲取到ID號。防盜標(biāo)簽的工作溫度在-20°C~70°C，電池可工作3年時(shí)間，標(biāo)簽建議固定安裝在自行車皮座內(nèi)，如圖2所示。

　　2. 基站

圖3 基站

　　每個(gè)自行車網(wǎng)點(diǎn)安裝一個(gè)基站。為了防止被惡意破壞，基站外殼采用ABS+PC，防水防塵，耐磨耐熱抗沖擊，且具有阻燃性?；就ㄟ^無線網(wǎng)絡(luò)與后臺服務(wù)器通訊，某一路口基站不能工作的情況下(如斷電了)，其他基站不受任何影響，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　基站的工作溫度為-20°C~80°C，220V交流供電。外觀如圖3所示。

圖4 自行車中轉(zhuǎn)管理

　　針對站點(diǎn)公共自行車的中轉(zhuǎn)管理，由于防盜措施比較簡單，一旦被突破，就會造成批量損失，管理員可通過手持機(jī)PDA對這些自行車設(shè)置為布防狀態(tài)，在布防狀態(tài)下，當(dāng)自行車離開站點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)即會主動告警，基站的保護(hù)距離在100米范圍內(nèi)。

　　3. 手持機(jī)PDA

圖5 手持機(jī)

　　當(dāng)自行車掛失后，管理員通過系統(tǒng)追蹤到可疑自行車的軌跡，確認(rèn)離自行車最近的基站位置，結(jié)合手持機(jī)到該基站附近搜索自行車，手持機(jī)具有目標(biāo)指引的功能，有目標(biāo)快速地破案。手持機(jī)PDA讀取自行車的距離在60~80米左右。

　　四、 軟件效果

　　1. 登陸首頁

圖6 登陸首頁

　　2. 定位追蹤

圖7 定位追蹤

　　五、 系統(tǒng)優(yōu)勢

　　1. 讀寫距離遠(yuǎn)

　　防盜標(biāo)簽讀寫的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無源標(biāo)簽，系統(tǒng)會控制在100m范圍的區(qū)域?qū)沧孕熊囘M(jìn)行監(jiān)控，這樣在對自行車進(jìn)行監(jiān)控管理時(shí)，可以快速讀取自行車的信息。

　　2. 無死角識別

　　由于有源標(biāo)簽的無線信號是以球面波的方式發(fā)送出去，這樣對安裝在自行車上的有源標(biāo)簽的安裝方向沒有要求，不管設(shè)備以哪個(gè)方向通過路口，都能被基站識別。

　　3. 輻射影響小

　　無源標(biāo)簽工作時(shí)需要讀頭提供能量，所以對基站的無線信號發(fā)射功率相對要求較高，當(dāng)無線信號功率達(dá)到一定值時(shí)會對人體有危害。相對無源標(biāo)簽，有源標(biāo)簽可自身提供能量，這樣基站和標(biāo)簽的發(fā)射功率可以做得比較小，輻射為手機(jī)輻射的1/100。

　　4. 工作時(shí)間長

　　有源標(biāo)簽用到的是低數(shù)據(jù)量和低功耗的無線技術(shù)，休眠功耗為μA級別，如此保障有源標(biāo)簽的電池工作時(shí)間可長達(dá)3年。