CN104499443A - 一种基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统及其控制方法，本发明通过对系统内的蓝牙模块I进行改造，实现蓝牙的定向定距通信，从而实现安全可靠、快速感应，达到人流高速通过地铁闸机的要求。采用本发明，可节省大量的卡片、车票的制作费用，同时大大提高了乘坐地铁消费的便利性和智能化选择。
Description
技术领域
本发明涉及蓝牙无线通信领域，具体涉及了一种基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统及其控制方法。
背景技术
地铁作为一种快捷方便的交通工具，如今在各个城市都普遍存在使用，人们也乐于使用地铁作为出行工具。而乘坐地铁现在普遍是采用购买车票或刷卡的方式乘坐，这样就会造成了制作成本的增加以及卡片、车票的浪费，同时也会造成乘坐的不便利。
以现有的地铁自动售票检票技术为例，传统的地铁消费流程描述如下：
1、 消费者到自动售票机处购票；
2、 消费者手工输入需要购买的地铁票数量；
3、 消费者选择要乘坐的地铁线路；
4、 消费者选择目的站点；
5、 自动售票机显示购票金额；
6、 消费者确认并投入硬币或纸币；
7、 如果是纸币，消费者需要褶皱的纸币铺平后再投入自动售票机；
8、 自动售票机出票找零；
9、 消费者进站刷卡检票；
10、消费者出站检票（单程票回收）。
由上可见，现有技术主要缺点如下：
1、 消费环节过多，对消费者造成不便，消费过程容易出现意外状况；
2、 对消费者要求过高，需要对消费者进行大量引导和培训；
3、 硬件成本高，每个地铁站需要安装一台或数台自动售票机；
4、 大量的硬件导致大量的维护工作量；
5、 地铁车票制作成本高，易流失。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统及其控制方法，从而节省大量的卡片、车票的制作费用，同时大大提高了乘坐地铁消费的便利性和智能化选择。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统，包括地铁闸机、移动终端、电源以及数据处理中心；所述地铁闸机设有主控单元、蓝牙模块I和电机控制单元；所述主控单元包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的串口模块I、串口模块II、信号提示模块、网络通信模块和电源模块；所述中央处理器分别通过串口模块I、串口模块II、网络通信模块、电源模块与蓝牙模块I、电机控制单元、数据处理中心、电源连接；所述蓝牙模块I的信号端安装有单向开口的信号屏蔽吸收装置；所述移动终端设有蓝牙模块II；所述蓝牙模块II与蓝牙模块I无线连接。采用信号屏蔽吸收装置，使得蓝牙信号仅向一个方向发射和接收，实现蓝牙的定向通信，并且可以防止信号干扰，保证蓝牙通信的稳定性。
作为本发明的进一步说明，所述的信号屏蔽吸收装置为碗状，使得在指定范围内提高通讯效率。
作为本发明的进一步说明，所述的信号屏蔽吸收装置采用可吸收电磁波信号的铜、铝、钢等金属材料制成，屏蔽干扰信号，提高蓝牙通讯的稳定性和安全性。
作为本发明的进一步说明，所述信号提示模块为液晶显示屏和蜂鸣器，提示消费者身份信息是否合法。
作为本发明的进一步说明，所述移动终端为智能手机、平板电脑或可穿戴设备。
作为本发明的进一步说明，所述可穿戴设备为智能手表。
一种所述的基于蓝牙定向定距通讯的地铁闸机系统的控制方法，步骤如下：
1）地铁闸机的蓝牙模块I进入感应监听模式，向外单向广播蓝牙信号；移动终端的蓝牙模块II进入蓝牙扫描模式；
2）当移动终端在指定范围内检测到蓝牙模块I的信号，发出连接请求；若移动终端在指定范围内检测不到蓝牙模块I的信号，则重新检测；
3）蓝牙模块I响应移动终端的连接请求，蓝牙模块I判断是否连接超时，若连接超时，蓝牙模块I重新进入感应监听模式；若连接不超时，蓝牙模块I停止单向广播蓝牙信号，切换到一对一双向交互连接模式；移动终端判断是否连接成功；若连接失败，则移动终端请求重新连接；
4）连接成功后，移动终端发送本机身份信息到蓝牙模块I；蓝牙模块I接收身份信息；
5）蓝牙模块I接收身份信息后反馈到主控单元，主控单元通过网络通信模块向数据处理中心请求验证身份信息；
6）若身份非法，主控单元向电机控制单元发送指令，闸门不开启；同时向信号提示模块发送信号，提示身份非法。
7）若身份合法，主控单元向移动终端发送消费信息并向信号提示模块发送信号，提示身份合法；移动终端接收消费信息后关闭蓝牙模块II；同时，主控单元向电机控制单元发送开闸指令，闸门开启；指令发送完成后关闭蓝牙模块I。
所述消费者的身份信息通过提前去相关部门登记注册，然后录入到后台数据处理中心。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1.采用本发明，使消费者通过闸机时快速确认身份信息，快速通过闸机，减轻拥堵。
2.本发明采用信号屏蔽吸收装置，使得蓝牙信号仅向一个方向发射和接收，实现蓝牙的定向通讯，提高工作效率；并屏蔽干扰信号，提高了蓝牙通讯的稳定性和安全性。
3. 采用本发明，提高了乘坐地铁消费的便利性和智能化选择。
4. 采用本发明，节省了大量的地铁卡片、车票的制作费用，减少成本。
5. 采用本发明，减少了自动售票机的采购、维护费用。
附图说明
图1 为本发明系统的结构示意图；
图2为本发明主控单元的连接示意图；
图3为本发明信号屏蔽吸收装置的结构示意图；
图4为本发明的控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但是本发明的保护范围不仅仅局限于以下具体实施例。
实施例：
如图所示，一种基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统，包括地铁闸机、移动终端、电源以及数据处理中心；所述地铁闸机设有主控单元、蓝牙模块I和电机控制单元；所述主控单元包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的串口模块I、串口模块II、信号提示模块、网络通信模块和电源模块；所述中央处理器分别通过串口模块I、串口模块II、网络通信模块、电源模块与蓝牙模块I、电机控制单元、数据处理中心、电源连接；所述蓝牙模块I的信号端安装有单向开口的信号屏蔽吸收装置；所述移动终端设有蓝牙模块II；所述蓝牙模块II与蓝牙模块I无线连接。
所述的信号屏蔽吸收装置为碗状。所述的信号屏蔽吸收装置采用金属等能够吸收电磁波信号的材料。所述信号提示模块为液晶显示屏和蜂鸣器。所述移动终端为智能手机、平板电脑或可穿戴设备。所述可穿戴设备为智能手表。
本实施例控制方法的步骤如下：
1）地铁闸机的蓝牙模块I进入感应监听模式，向外单向广播蓝牙信号；移动终端的蓝牙模块II进入蓝牙扫描模式；
2）当移动终端在指定范围内检测到蓝牙模块I的信号，发出连接请求；若移动终端在指定范围内检测不到蓝牙模块I的信号，则重新检测；
3）蓝牙模块I响应移动终端的连接请求，蓝牙模块I判断是否连接超时，若连接超时，蓝牙模块I重新进入感应监听模式；若连接不超时，蓝牙模块I停止单向广播蓝牙信号，切换到一对一双向交互连接模式；移动终端判断是否连接成功；若连接失败，则移动终端请求重新连接；
4）连接成功后，移动终端发送本机身份信息到蓝牙模块I；蓝牙模块I接收身份信息；
5）蓝牙模块I接收身份信息后反馈到主控单元，主控单元通过网络通信模块向数据处理中心请求验证身份信息；
6）若身份非法，主控单元向电机控制单元发送指令，闸门不开启；同时向信号提示模块发送信号，提示身份非法。
7）若身份合法，主控单元向移动终端发送消费信息并向信号提示模块发送信号，提示身份合法；移动终端接收消费信息后关闭蓝牙模块II；同时，主控单元向电机控制单元发送开闸指令，闸门开启；指令发送完成后关闭蓝牙模块I。
所述消费者的身份信息通过提前去相关部门登记注册，然后录入到后台数据处理中心。
Claims (7)
1.一种基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统，包括地铁闸机、移动终端、电源以及数据处理中心；其特征在于：所述地铁闸机设有主控单元、蓝牙模块I和电机控制单元；所述主控单元包括中央处理器以及分别与中央处理器连接的串口模块I、串口模块II、信号提示模块、网络通信模块和电源模块；所述中央处理器分别通过串口模块I、串口模块II、网络通信模块、电源模块与蓝牙模块I、电机控制单元、数据处理中心、电源连接；所述蓝牙模块I的信号端安装有单向开口的信号屏蔽吸收装置；所述移动终端设有蓝牙模块II；所述蓝牙模块II与蓝牙模块I无线连接。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统，其特征在于：所述的信号屏蔽吸收装置为碗状。
3.根据权利要求2所述的基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统，其特征在于：所述的信号屏蔽吸收装置采用可吸收电磁波信号的材料制成。
4.根据权利要求1所述的基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统，其特征在于：所述信号提示模块为液晶显示屏和蜂鸣器。
5.根据权利要求1-4任一所述的基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统，其特征在于：所述移动终端为智能手机、平板电脑或可穿戴设备。
6.根据权利要求5所述的基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统，其特征在于：所述可穿戴设备为智能手表。
7.一种如权利要求6所述的基于蓝牙定向定距通信的地铁闸机系统的控制方法，其特征在于：
1）地铁闸机的蓝牙模块I进入感应监听模式，向外单向广播蓝牙信号；移动终端的蓝牙模块II进入蓝牙扫描模式；
2）当移动终端在指定范围内检测到蓝牙模块I的信号，发出连接请求；若移动终端在指定范围内检测不到蓝牙模块I的信号，则重新检测；
3）蓝牙模块I响应移动终端的连接请求，蓝牙模块I判断是否连接超时，若连接超时，蓝牙模块I重新进入感应监听模式；若连接不超时，蓝牙模块I停止单向广播蓝牙信号，切换到一对一双向交互连接模式；移动终端判断是否连接成功；若连接失败，则移动终端请求重新连接；
4）连接成功后，移动终端发送本机身份信息到蓝牙模块I；蓝牙模块I接收身份信息；
5）蓝牙模块I接收身份信息后反馈到主控单元，主控单元通过网络通信模块向数据处理中心请求验证身份信息；
6）若身份非法，主控单元向电机控制单元发送指令，闸门不开启；同时向信号提示模块发送信号，提示身份非法；
7）若身份合法，主控单元向移动终端发送消费信息并向信号提示模块发送信号，提示身份合法；移动终端接收消费信息后关闭蓝牙模块II；同时主控单元向电机控制单元发送开闸指令，闸门开启；指令发送完成后关闭蓝牙模块I。
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