CN105243752A - 智能锁系统和基于该系统的公共自行车租车系统及方法 - Google Patents

智能锁系统和基于该系统的公共自行车租车系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能锁系统和基于该系统的公共自行车租车系统及方法，属于智能电子锁领域。该智能锁系统包括智能锁、智能锁主控平台和移动终端，智能锁包括供电模块和智能锁体，智能锁体内设有控制主控芯片，智能锁表面设有用于唯一标识智能锁的智能锁二维码标签，智能锁体内还设有移动通信模块和用于控制智能锁密码生成的控制器模块，智能锁主控平台包括后台监控服务器，智能锁通过移动通信模块与后台监控服务器，移动终端与后台监控服务器通信连接。采用该智能锁系统，可以实现对智能锁的非接触智能控制，基于该智能锁系统的公共自行车租车系统及方法，使用户租车不再受限于固定的车桩，可随时实现一键租车还车，更好的满足了用户的需求。

Description

智能锁系统和基于该系统的公共自行车租车系统及方法
技术领域
本发明属于智能电子锁技术领域，具体涉及一种智能锁系统和基于该系统的公共自行车租车系统及方法。
背景技术
所谓的智能锁，也称为电子密码锁，就是将电子技术、集成电路设计、大量的电子元器件，结合多种创新的识别技术(包括计算机网络技术、内置软件卡、网络报警、锁体的机械设计)等综合的产品，与传统机械锁相比，智能锁在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化。
电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。电子锁的密钥量(密码量)极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，因而被越来越多的人所欣赏。20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。到了90年代，美国、意大利、德国、日本、加拿大、韩国以及我国的台湾、香港等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为密码锁提供了技术上的支持，从而推动密码锁走向实际应用的阶段。
21世纪，接触式卡的技术成熟、价格较低，应用也较为广泛，基于接触式卡技术的电子密码锁已被广泛应用于各个领域，用户可持卡进行刷卡实现密码锁的开锁，但是刷卡式密码锁是基于密码锁与卡片的结合使用来实现的，如果卡片出现异常，则不能正常使用，需要对卡片进行功能恢复或更换卡片才能够继续使用。此外，如果是应用在需要消费的领域，还需要卡片内余额充值，否则卡片也无法正常使用，例如，将电子密码锁应用于公共自行车租赁上，在租车人在规定时间内没有成功将自行车取走，智能锁会自动将此车锁上，如果卡内余额不足用户则通过卡片无法打开自行车上的密码锁，不能够租赁公共自行车，租车人的卡片变成异常卡，不能再正常使用，且在租车人刷卡打开车上的密码锁后，如果在规定时间内没有成功将自行车取走，智能锁会自动将此车锁上，租车人的卡片变成异常卡，不能再正常使用，需要进行卡片的功能恢复，这就使得用户的使用大大受限。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够实现非接触式智能开锁或上锁的智能锁系统和基于该智能锁系统的能够实现脱离车桩租车和还车公共自行车租车系统及方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种智能锁系统，包括智能锁、智能锁主控平台和移动终端，所述智能锁包括供电模块和智能锁体，智能锁体内设有控制智能锁开或锁的主控芯片，所述智能锁表面设有用于唯一标识智能锁的智能锁二维码标签，所述智能锁体内还设有移动通信模块和用于控制智能锁密码生成的密码生成控制器，密码生成控制器与主控芯片连接，所述智能锁主控平台包括后台监控服务器，智能锁通过移动通信模块分别与移动终端和后台监控服务器，移动终端与后台监控服务器通信连接。
进一步，如上所述的一种智能锁系统，所述密码生成控制器中设有用于在完成一次密码锁的锁动作后随机生成下一次开锁密码的随机密码生成模块；
所述密码生成控制器中设有密码比对模块或者所述主控芯片中设有密码比对模块。
进一步，如上所述的一种智能锁系统，所述智能锁体包括锁舌、锁孔以及与锁舌连接的电磁阀，所述主控芯片通过驱动电路与电磁阀连接。
进一步，如上所述的一种智能锁系统，所述智能锁上还设有操作面板，操作面板上设有键盘，操作面板与所述主控芯片连接。
进一步，如上所述的一种智能锁系统，所述移动终端通过超声波与后台监控服务器通信连接。
进一步，如上所述的一种智能锁系统，所述主控芯片为单片机。
进一步，如上所述的一种智能锁系统，所述供电模块包括太阳能供电单元，所述太阳能供电单元包括太阳能板。
进一步，如上所述的一种智能锁系统，所述智能锁安装在公共自行车上。
进一步，如上所述的一种智能锁系统，每一个公共自行车上设有用于唯一标识该自行车的自行车二维码标签，所述自行车二维码标签与智能锁二维码标签)唯一对应；所述后台监控服务器中设有用于存储自行车二维码标签与智能锁二维码标签的映射表的存储模块。
本发明实施例中还提供了基于上述公共自行车租车系统的一种公共自行车租车方法，包括以下步骤：
(1)移动终端扫描公共自行车的自行车二维码标签或者扫描公共自行车上的智能锁的智能锁二维码标签，获得公共自行车的唯一标识，并将所述唯一标识发送到后台监控服务器；
(2)后台监控服务器根据所述唯一标识向该唯一标识所对应的智能锁获取智能锁密码，并将获取的智能锁密码发送到所述移动终端；
(3)所述移动终端接收智能锁密码，并将智能锁密码发送到智能锁，智能锁接收到智能锁密码后，主控芯片控制打开智能锁，完成公共自行车的租用；
(4)移动终端向后台监控服务器发送还车请求；所述还车请求包括所述唯一标识和智能锁密码；
(5)后台监控服务器根据所述唯一标识向该唯一标识所对应的智能锁发送锁车指令，智能锁的主控芯片根据锁车指令完成智能锁的上锁；所述锁车指令中包括智能锁密码。
进一步，如上所述的一种公共自行车租车方法，主控芯片根据锁车指令完成智能锁的上锁后，智能锁的密码生成控制器自动随机生成新的智能锁密码。
本发明的有益效果在于：采用本发明所提供的智能锁系统，可以实现对智能锁的开或锁的智能控制，基于该智能锁系统的公共自行车租车系统及系统，使用户可以轻松提前实现公共自行车的租用，而不再受限于固定的车桩，可随时实现一键租车还车，还可以实现自行车的提前预约，更好的满足了用户短距离出行的需求，尤其适用于大学校园或者一定范围区域的普及使用。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中一种智能锁系统的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式中一种公共自行车租车方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1示出了本发明具体实施方式中一种智能锁系统的结构示意图，有图中可以看出，该智能锁系统包括智能锁100、智能锁主控平台200和移动终端300三大部分，其中，所述智能锁100包括供电模块101和智能锁体102，所述智能锁体102内设有控制智能锁开或锁的主控芯片103，智能锁100的表面还设有用于唯一标识该智能锁的智能锁二维码标签104，智能锁体102内还设有移动通信模块105和用于控制智能锁密码生成的密码生成控制器106；所述智能锁主控平台200包括后台监控服务器201，智能锁100通过移动通信模块104分别与所述移动终端300和后台监控服务器201连接，移动终端300与后台监控服务器201通信连接。
采用本实施方式中提供的上述智能锁系统，用户通过其移动终端便能够方便快捷的实现对智能密码锁的开或锁，具体的：移动终端300通过扫描智能锁100表面的二维码标签104得到智能锁100的唯一标识，并将该唯一标识发送到智能锁主控平台200的后台监控服务器201，后台监控服务器201根据该唯一标识向该标识对应的智能锁获智能锁密码，并把智能锁密码发送到移动终端300，移动终端300将获得的智能锁密码发送给智能锁100，由主控芯片103控制开锁。智能锁100在接收到移动终端300发送的智能锁密码后，通过将该智能锁密码与智能锁100中存储的智能锁密码比对，如果两个密码相同，则主控芯片103控制开锁，否则提示密码错误，开锁失败。
用户在完成智能锁100的使用需要上锁时，移动终端300向后台监控服务器201发送上锁请求，上锁请求中包括智能锁的唯一标识和智能锁密码，后台监控服务器201接收到该请求后，向所述唯一标识对应的智能锁100发送上锁指令，指令中包括智能锁密码，智能锁100接收到上锁指令后，首先判断指令中的智能锁密码与其存储的智能锁密码是否相同，如果两个密码相同，则智能锁的主控芯片103根据该指令控制完成智能锁100的上锁。
本实施方式中，所述密码生成控制器106中设有随机密码生成模块。随机密码生成模块用于在完成一次密码锁的锁动作后随机生成下一次开锁密码，这样所述智能锁密码每次都是由智能锁100随机生成的，大大提高了使用的安全性。
本实施方式中，上述将移动终端的智能锁密码与智能锁100中存储的智能锁密码进行比对的操作可以由密码生成控制器106来完成，也可以由主控芯片103完成，即所述密码生成控制器106中设有密码比对模块或者所述主控芯片103中设有密码比对模块，密码比对模块将移动终端发送的智能锁密码与智能锁100内存储的智能锁密码进行比对，主控芯片103根据比对结果控制是否开锁或上锁。
本实施方式中，所述智能锁体102为电子密码锁，还包括锁舌、锁孔以及与锁舌连接的电磁阀，所述主控芯片103通过驱动电路与电磁阀连接，主控芯片103通过向控制阀发送开锁或上锁的指令，由电磁阀控制锁舌的缩或伸的动作，实现智能锁100的开或锁。
本实施方式中，所述智能锁100上还设有操作面板107，操作面板107上设有键盘，操作面板107与所述主控芯片103连接。用户通过移动终端300获取到智能锁密码后，可以通过键盘输入智能锁密码来开锁。
本实施方式中，所述移动终端300通过超声波与后台监控服务器201通信连接。超声波通信能够克服目前服务器和移动终端通信时间长的问题，能够使移动终端快速即时获取到开锁密码。
本实施方式中，所述主控芯片103用于实现对智能锁体102的开或者锁的控制，该主控芯片103可以直接通过单片机实现。
所述供电模块101的作用是为智能锁100各模块进行供电，供电模块101与主控芯片103、移动通信模块105、密码生成控制器106以及操作面板107连接。供电模块101可以是电池等常用的电源。本实施方式中，供电模块101还可以包括太阳能供电单元，所述太阳能供电单元包括太阳能板。太阳能供电单元可以为智能锁100的各模块直接供电，也可以为智能锁100的其它电源进行充电。
所述移动终端300包括但不限于智能手机、平板电脑等。所述移动通信模块105可以是现有通用的任意一种通信模式下的移动通信模块，可以是2G通信模块(如GSM通信模块)、也可以是3G通信模块、4G通信模块等。
本实施方式中所提供的上述智能锁系统，尤其适用于公共交通工具领域，本实施方式中还提供了基于上述智能锁系统的一种公共自行车租车系统，该租车系统中所述智能锁100安装到公共自行车上，通过智能锁体实现对公共自行车的开或锁，实现公共自行车的租车和还车。通过该租车系统，用户就可以通过其移动终端300向后台监控服务器201获取到智能锁100的智能锁密码，并根据该智能锁密码实现公共自行车的一键租车。
本实施方式中，每一个公共自行车上还可以设有用于唯一标识该自行车的自行车二维码标签，所述自行车二维码标签与智能锁二维码标签104唯一对应，此时，所述后台监控服务器201中设有用于存储自行车二维码标签与智能锁二维码标签104的映射表的存储模块。此时，移动终端300可以通过扫描自行车二维码标签或者智能锁二维码标签来获得该自行车的密码锁的唯一标识，由于自行车二维码标签与智能锁二维码标签都是唯一的，因此扫描这两个二维码标签所获取到的标识信息都可以作为公共自行车或给自行车上的智能锁的唯一标识。
为了更好的理解本发明，本实施方式中还提供了基于所述公共自行车租车系统的一种公共自行车租车方法，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S100：移动终端扫描公共自行车的智能锁的二维码标签或者自行车的二维码标签获得该公共自行车上智能锁的唯一标识，并将该唯一标识发送到智能锁主控平台的后台监控服务器；
步骤S200：后台监控服务器接收到智能锁的唯一标识后，根据该唯一标识向对应的智能锁获取其智能锁密码，并将该智能锁密码发送到移动终端；
步骤S300：所述移动终端接收智能锁密码，并将智能锁密码发送到智能锁，智能锁接收到智能锁密码后，主控芯片控制打开智能锁，完成公共自行车的租用；
步骤S400：移动终端向后台监控服务器发送还车请求；所述还车请求包括公共自行车的智能锁的唯一标识和智能锁密码；
步骤S500：后台监控服务器根据所述唯一标识向该唯一标识所对应的智能锁发送锁车指令，智能锁的主控芯片根据锁车指令完成智能锁的上锁；所述锁车指令中包括智能锁密码。
本实施方式中，如果移动终端是通过直接扫描智能锁二维码标签获得的智能锁的唯一标识，那后台监控服务器在接收到该唯一标识便可以直接向智能锁发送获取智能锁密码的请求；如果移动终端是通过扫描自行车的二维码标签获得的唯一标识，那后台监控服务器在接收到该唯一标识，首先根据该唯一标识在自行车二维码标签与智能锁二维码标签的映射表中获得智能锁的唯一标识。在开锁或者上锁时，智能锁都会将移动终端发送的智能锁密码和其存储的智能锁密码相比对，如果密码相同则执行开锁或上锁的指令，否则提示开锁或上锁失败。
本实施方式中，主控芯片根据锁车指令完成智能锁的上锁后，智能锁的密码生成控制器自动随机生成新的智能锁密码，新的智能锁密码作为下车开锁的密码，用过的密码自动作废，大大提高了使用的安全性。
在实际应用中，移动终端用户如果需要进行公共自行车的租用，首先需要向后台监控服务器进行相关的授权，授权后在向后台服务器发送租车请求时，后台监控服务器还需要进行移动终端的授权验证。
本实施方式中，用户只需要通过其移动终端便可以一键完成公共自行车的租车或还车，且返回的公共自行车可以不再受限于固定的车桩，可以更好的满足用户需求。所述租车系统及方法尤其适用于大学校园内公共自行车的租用与还车。实际应用中，所述智能锁主控平台200上还可以设有与后台监控服务器201连接的显示操作模块202，如图1所示，后台操作人员可以通过显示操作模块202实时了解用户对公共自行车的租用情况以及公共自行车的分布情况。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种智能锁系统，包括智能锁(100)、智能锁主控平台(200)和移动终端(300)，所述智能锁(100)包括供电模块(101)和智能锁体(102)，智能锁体(102)内设有控制智能锁开或锁的主控芯片(103)，其特征在于：所述智能锁(100)表面设有用于唯一标识智能锁的智能锁二维码标签(104)，所述智能锁体(102)内还设有移动通信模块(105)和用于控制智能锁密码生成的密码生成控制器(106)，密码生成控制器(106)与主控芯片(103)连接，所述智能锁主控平台(200)包括后台监控服务器(201)，智能锁(100)通过移动通信模块(105)分别与移动终端(300)和后台监控服务器(201)连接，移动终端(300)与后台监控服务器(201)通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能锁系统，其特征在于：所述密码生成控制器(106)中设有用于在完成一次密码锁的锁动作后随机生成下一次开锁密码的随机密码生成模块；
所述密码生成控制器(106)中设有密码比对模块或者所述主控芯片(103)中设有密码比对模块。
3.根据权利要求1所述的一种智能锁系统，其特征在于：所述智能锁体(102)包括锁舌、锁孔以及与锁舌连接的电磁阀，所述主控芯片(103)通过驱动电路与电磁阀连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能锁系统，其特征在于：所述智能锁(100)上还设有操作面板(107)，操作面板(107)上设有键盘，操作面板(107)与所述主控芯片(103)连接。
5.根据权利要求1至4之一所述的一种智能锁系统，其特征在于：所述移动终端(300)通过超声波与后台监控服务器(201)通信连接。
6.根据权利要求1至4之一所述的一种智能锁系统，其特征在于：所述主控芯片(103)为单片机。
7.根据权利要求1至4之一所述的一种智能锁系统，其特征在于：所述供电模块(101)包括太阳能供电单元，所述太阳能供电单元包括太阳能板。
8.基于权利要求1至7之一所述的智能锁系统的一种公共自行车租车系统，其特征在于：所述智能锁(100)安装在公共自行车上。
9.根据权利要求8所述的一种公共自行车租车系统，其特征在于：每一个公共自行车上设有用于唯一标识该自行车的自行车二维码标签，所述自行车二维码标签与智能锁二维码标签(104)唯一对应；所述后台监控服务器(201)中设有用于存储自行车二维码标签与智能锁二维码标签(104)的映射表的存储模块。
10.基于权利要求9所述的公共自行车租车系统的一种公共自行车租车方法，包括以下步骤：
(1)移动终端扫描公共自行车的自行车二维码标签或者扫描公共自行车上的智能锁的智能锁二维码标签，获得公共自行车的唯一标识，并将所述唯一标识发送到后台监控服务器；
(2)后台监控服务器根据所述唯一标识向该唯一标识所对应的智能锁获取智能锁密码，并将获取的智能锁密码发送到所述移动终端；
(3)所述移动终端接收智能锁密码，并将智能锁密码发送到智能锁，智能锁接收到智能锁密码后，主控芯片控制打开智能锁，完成公共自行车的租用；
(4)移动终端向后台监控服务器发送还车请求；所述还车请求包括所述唯一标识和智能锁密码；
(5)后台监控服务器根据所述唯一标识向该唯一标识所对应的智能锁发送锁车指令，智能锁的主控芯片根据锁车指令完成智能锁的上锁；所述锁车指令中包括智能锁密码。
11.根据权利要求10所述的一种公共自行车租车方法，其特征在于：步骤(5)中，主控芯片根据锁车指令完成智能锁的上锁后，智能锁的密码生成控制器自动随机生成新的智能锁密码。
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