CN105825467B - 一种城市公用自行车监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市公用自行车监测装置，包括租还模块、锁定模块、RFID模块、无线信息传送模块、太阳能发电模块；租还模块包括客户端和租还控制服务器；身份认证模块包括存储单元、获取模块、身份证件信息读取模块、分析模块、提问模块、执行模块。本发明的城市公用自行车监测装置可以通过RFID模块，传送射频信号，射频信号所处位置距车辆距离缩短至一定距离时，系统会发出警报，可以有效避免交通事故；锁定模块可以锁定自行车的地理位置，租还模块能够提高公共自行车公司的管理效率和公共资源的利用率。

Description

一种城市公用自行车监测装置
技术领域
本发明属于交通设备领域，尤其涉及一种城市公用自行车监测装置。
背景技术
随着公共自行车的普及，越来越多的人选择公共自行车为短程代步工具。一般情况下，用户可以随时归还和租借自行车。但是在特殊情况下，如某地需要举行大型的活动，而活动举办方又没有及时和公共自行车管理公司联系，管理公司不能及时调度公共自行车来填补缺口，就会导致周围的停车站的公共自行车数量不能满足用户需求。现有的公共自行车租赁系统不能够对用户的需求有实时的掌控，容易出现部分地区车辆供应不足，而其他地区车辆闲置等问题，公共资源不能够得到充分、有效地利用，而且现有的自行车智能化程度低，易发生交通事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种城市公用自行车监测装置，旨在解决现有的城市公用自行车租赁系统使用不方便，自行车智能化程度低，易发生交通事故的问题。
本发明是这样实现的，一种城市公用自行车监测装置包括租还模块、锁定模块、RFID模块、无线信息传送模块、太阳能发电模块；
所述的租还模块包括客户端和租还控制服务器，该客户端是用户与租还控制服务器之间的接口，客户端通过公用网和租还控制服务器通信；
用户通过租还模块内置的身份认证模块进行身份认证，该身份认证模块包括：
存储单元，该存储单元用于存储多个合法用户的预设提问、与每一预设提问对应的预设表情变化、身份证件信息；
获取模块，用于在用户通过带有摄像头的电子设备连接至分析模块，获取该摄像头摄取到的图像，还包括身份证件信息读取模块，该身份证件信息读取模块包括开关模块、第一处理器、第一存储器和电磁线圈，所述开关模块、所述第一存储器和所述电磁线圈分别与所述第一处理器连接，所述第一存储器用于存储身份代表音频数据，所述开关模块用于接收到外部的控制信号后，根据所述控制信号生成触发信号并将所述触发信号发送至所述第一处理器，所述第一处理器用于接收到所述触发信号后，将所述身份代表音频数据转换为电信号并将所述电信号发送至所述电磁线圈，所述电磁线圈用于根据所述电信号产生磁场变化信号，并将所述磁场变化信号输出至外部；
分析模块，用于识别所述获取的图像中是否包括人脸图像及预设问题答案是否准确、身份证件信息是否符合；
提问模块，用于当分析模块判断所述获取的图像中包括人脸图像时，从存储单元中选取至少一预设提问，并控制该电子设备播放该预设提问；以及执行模块；
获取模块还用于当提问模块选取该预设提问后，重新获取该摄像头摄取到的图像；
分析模块还用于识别所述重新获取的图像中的人脸图像，并识别该人脸图像的表情变化，然后判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同；
所述执行模块用于在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时，判断该用户为合法用户并允许该用户登入该信息服务器；
所述租还控制服务器用来保存和处理用户信息；
所述的锁定模块包括位置锁定模块和车锁，所述的位置锁定模块包括移动通信装置，移动通信装置在第一时间点由第一移动通信装置接收到的信号编译第一签名，所述第一签名包括：控制信息；小区集合，所述小区集合是由所述第一移动通信装置可观测的公用自行车存放点；以及从所述可观测公用自行车存放点收到的信号的接收功率水平信息；估计在所述第一时间点所述第一移动通信装置的位置，该估计基于第一已知签名的位置信息，所述第一已知签名通过将所述第一签名与输入在数据库中的已知签名进行比较来选择，所述已知签名包括位置信息；
所述的车锁包括固定底座，在固定底座前端设有感应器，固定底座两端设有弹簧，弹簧与夹紧板相连接，夹紧板上端、固定底座上设有电磁锁，电磁锁、感应器通过无线信息传送模块与锁定模块内部的处理器连接；
所述的RFID模块包括电源管理电路、核心芯片、外围电路、射频前端电路和天线配置电路，所述电源管理电路将输入电源稳流控制并为其他电路提供对应的电源，所述外围电路包括使能电路、晶体震荡电路、锁相环电路，所述射频前端电路用于将核心芯片发射出来的射频信号经过前期处理输出到天线配置电路以及将天线配置电路返回的射频信号经过平衡不平衡转换后发送至核心芯片，所述天线配置电路用于将射频信号发送至天线和接收天线返回的射频信号；
所述的核心芯片内置有光感模块，该光感模块主要包括光敏电阻、光敏电容、光敏三极管、光敏二极管或光传感器，为其中的一种或多种的组合，所述的光感模块直接感触到标签所处环境的一处或多处的光线，所述的控制模块和光感模块相连，所述的控制模块根据光感模块检测到的光线强度、频率的变化而改变无线电传输模块的发送内容、工作间隔时间或发射频率；或开启关闭部分工作模块；
所述的分析模块包括人脸检测与定位模块、规范化模块、特征提取模块、识别模块；
所述的定位与检测模块用于捕捉人眼坐标，并由人眼坐标得到人脸左上顶点和右下顶点的坐标；
所述的规范化模块对采集的人脸图像进行规范化处理，将人脸对齐纠正；
所述的特征提取模块用于构造特征提取算子，提取人脸图像特征向量，具体步骤为：
步骤一、采集到N个样本用作训练集X，采用下式求出样本平均值m：
其中，xi∈样本训练集X＝(x1，x2，…，xN)；
步骤二、求出散布矩阵S：
求出散布矩阵的特征值λi和对应的特征向量ei，其中，ei便是主分量，将特征值从大到小依次排列λ1，λ2，…；
假设取出p个值，λ1，λ2，…，λp可以确定出脸空间E＝(e1，e2，…，eP)，在此脸空间上，训练样本X中，每个元素投影到该空间的点可以由下式得到：
x'i＝Etxi，t＝1，2，…，N；
由上式得到的是将原向量经过PCA降维后的p维向量；
所述的识别模块基于稀疏表征，采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别；
采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别的具体方法为：
对当前帧人脸检测并按坐标排序得出当前帧各个人脸的识别结果；根据当前帧各个人脸的识别结果计算对应的各个人脸各自相邻n帧识别结果；统计各个人脸的身份，由超过半数n/2的统一身份决定目标的最终身份；
其中，计算待识别图片与人脸库各类别间的重建误差{r1，r2……rn}，r1<r2<……<rn，将得到的相似度值按照的规则确定最终识别结果；其中T1为比率值，T1＝0.6。
进一步，所述的租还控制服务器通过指令锁定锁定模块中的车锁，车锁执行相应程序，使车锁处于开启状态或者关闭状态，开启状态分为借车开启、还车开启状态；车锁处于借车开启状态时，用户通过身份认证模块授权租借自行车；车锁处于还车开启状态时，用户通过身份认证模块授权归还自行车；车锁处于关闭状态，用户无法租借或者归还自行车。
进一步，所述的无线信息传送模块利用无线通信连接公用自行车基站管理终端、基站及移动终端，所述基站管理终端具备：
在进行因特网访问时进行中继的因特网网关功能；
管理各基站的通信路径信息的基站管理功能；
用于设定与其它基站以及其他移动终端的通信路径的通信路径设定功能；
用于管理本基站管理终端的邻接终端信息及其它基站以及其他移动终端的邻接终端信息的邻接终端信息管理功能，所述邻接终端是在通信路径上邻接的基站管理终端或基站或移动终端；
所述基站具备：
无线通信功能；通信路径设定功能；以及阻止以基站之间的无线的直接通信的基站无线通信接口直接通信阻止功能；所述移动终端具备：无线通信功能；通信路径设定功能；以及邻接终端信息管理功能；
在所述基站管理终端与所述通信基站间，相互交换邻接终端信息。
进一步，所述的身份认证模块的认证方法包括：
租赁用户通过身份证件信息读取模块读取身份证件信息或者通过一带有摄像头的电子设备连接至身份认证模块时，获取该摄像头摄取到的图像；
识别所述获取的图像中是否包括人脸图像；
在所述获取的图像中包括人脸图像时，从存储单元中选取至少一预设提问，并控制电子设备播放该预设提问；
当至少一该预设提问选取后，重新获取该摄像头摄取到的图像；
识别所述重新获取的图像中的人脸图像，并识别该人脸图像的表情变化；
判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同；以及在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时，允许该用户通过锁定模块解锁。
进一步，所述无线信息输送模块还包括终端的信道状态信息信道状态信息传输方法，该方法包括：接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；传送指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符；以及传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到传输新的信道状态信息指示符为止；
传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和基于全部第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号两者生成的信道质量指示符。
进一步，所述终端包括：接收器，被配置为接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；以及传送器，被配置为传送指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符，并且传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到传输新的信道状态信息指示符为止；
所述传送器同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
所述传送器同时传送信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号这两者生成的信道质量指示符。
进一步，所述信道状态信息接收方法包括：传送第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；接收指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要接收的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符；并且接收基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到接收到新的信道状态信息指示符为止；
接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号这两者生成的信道质量指示符。
本发明的城市公用自行车监测装置可以通过RFID模块，传送射频信号，射频信号所处位置距车辆距离缩短至一定距离时，系统会发出警报，可以有效避免交通事故；锁定模块可以锁定自行车的地理位置，租还模块能够提高公共自行车公司的管理效率和公共资源的利用率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的城市公用自行车检测装置的结构示意图；
图中：1、租还模块；1-1、客户端；1-2、租还控制服务器；1-3、身份认证模块；1-3-1、存储单元；1-3-2、获取模块；1-3-3、身份证件信息读取模块；1-3-4、分析模块；1-3-5、提问模块；1-3-6、执行模块；2、锁定模块；2-1、位置锁定模块；2-2、车锁；3、RFID模块；4、无线信息传送模块；5、太阳能发电模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
如图1所示，本发明是这样实现的，一种城市公用自行车监测装置包括租还模块1、锁定模块2、RFID模块3、无线信息传送模块4、太阳能发电模块5；
所述的租还模块1包括客户端1-1和租还控制服务器1-2，该客户端1-1是用户与租还控制服务器1-2之间的接口，客户端通过公用网和租还控制服务器1-2通信；
用户通过租还模块1内置的身份认证模块1-3进行身份认证，该身份认证模块包括：
存储单元1-3-1，该存储单元1-3-1用于存储多个合法用户的预设提问、与每一预设提问对应的预设表情变化、身份证件信息；
获取模块1-3-2，用于在用户通过带有摄像头的电子设备连接至分析模块，获取该摄像头摄取到的图像，还包括一身份证件信息读取模块1-3-3，该身份证件信息读取模块1-3-3包括开关模块、第一处理器、第一存储器和电磁线圈，所述开关模块、所述第一存储器和所述电磁线圈分别与所述第一处理器连接，所述第一存储器用于存储身份代表音频数据，所述开关模块用于接收到外部的控制信号后，根据所述控制信号生成触发信号并将所述触发信号发送至所述第一处理器，所述第一处理器用于接收到所述触发信号后，将所述身份代表音频数据转换为电信号并将所述电信号发送至所述电磁线圈，所述电磁线圈用于根据所述电信号产生磁场变化信号，并将所述磁场变化信号输出至外部；
分析模块1-3-4，用于识别所述获取的图像中是否包括人脸图像及预设问题答案是否准确、身份证件信息是否符合；
提问模块1-3-5，用于当分析模块判断所述获取的图像中包括人脸图像时，从存储单元1-3-1中选取至少一预设提问，并控制该电子设备播放该预设提问；以及一执行模块；
获取模块1-3-2还用于当提问模块1-3-5选取该预设提问后，重新获取该摄像头摄取到的图像；
分析模块1-3-4还用于识别所述重新获取的图像中的人脸图像，并识别该人脸图像的表情变化，然后判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同；
所述执行模块1-3-6用于在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时，判断该用户为合法用户并允许该用户登入该信息服务器；
所述租还控制服务器1-2用来保存和处理用户信息；
所述的锁定模块2包括位置锁定模块2-1和车锁2-2，所述的位置锁定模块2-1包括移动通信装置，移动通信装置在第一时间点由第一移动通信装置接收到的信号编译第一签名，所述第一签名包括：控制信息；小区集合，所述小区集合是由所述第一移动通信装置可观测的公用自行车存放点；以及从所述可观测公用自行车存放点收到的信号的接收功率水平信息；估计在所述第一时间点所述第一移动通信装置的位置，该估计基于第一已知签名的位置信息，所述第一已知签名通过将所述第一签名与输入在数据库中的已知签名进行比较来选择，所述已知签名包括位置信息；通过小区集合的信息及公用自行车存放点收到的信号的接收功率水平信息可以大致锁定自行车的位置；
所述的车锁2-2包括固定底座，在固定底座前端设有感应器，固定底座两端设有弹簧，弹簧与夹紧板相连接，夹紧板上端、固定底座上设有电磁锁，电磁锁、感应器通过无线信息传送模块与锁定模块内部的处理器连接；
所述的RFID模块3包括电源管理电路、核心芯片、外围电路、射频前端电路和天线配置电路，所述电源管理电路将输入电源稳流控制并为其他电路提供对应的电源，所述外围电路包括使能电路、晶体震荡电路、锁相环电路，所述射频前端电路用于将核心芯片发射出来的射频信号经过前期处理输出到天线配置电路以及将天线配置电路返回的射频信号经过平衡不平衡转换后发送至核心芯片，所述天线配置电路用于将射频信号发送至天线和接收天线返回的射频信号；
所述的核心芯片内置有光感模块，该光感模块主要包括光敏电阻、光敏电容、光敏三极管、光敏二极管或光传感器，为其中的一种或多种的组合，所述的光感模块直接感触到标签所处环境的一处或多处的光线，所述的控制模块和光感模块相连，所述的控制模块根据光感模块检测到的光线强度、频率的变化而改变无线电传输模块的发送内容、工作间隔时间或发射频率；或开启关闭部分工作模块；
所述的RFID模块3，当使用者拿起头盔或骑上自行车时，它就会开始传送射频信号，在黑夜中，光感模块感受到前方车灯灯光，RFID模块发射的射频信号频率加快，强度增强，这样汽车上安装的接收器在特定距离内就会接收到射频信号，如果标签所处位置距车辆距离缩短至一定距离时，系统会发出警报，可以有效避免交通事故；
所述的分析模块包括人脸检测与定位模块、规范化模块、特征提取模块、识别模块；
所述的定位与检测模块用于捕捉人眼坐标，并由人眼坐标得到人脸左上顶点和右下顶点的坐标；
所述的规范化模块对采集的人脸图像进行规范化处理，将人脸对齐纠正；
所述的特征提取模块用于构造特征提取算子，提取人脸图像特征向量，具体步骤为：
步骤一、采集到N个样本用作训练集X，采用下式求出样本平均值m：
其中，xi∈样本训练集X＝(x1，x2，…，xN)；
步骤二、求出散布矩阵S：
求出散布矩阵的特征值λi和对应的特征向量ei，其中，ei便是主分量，将特征值从大到小依次排列λ1，λ2，…；
假设取出p个值，λ1，λ2，…，λp可以确定出脸空间E＝(e1，e2，…，eP)，在此脸空间上，训练样本X中，每个元素投影到该空间的点可以由下式得到：
x'i＝Etxi，t＝1，2，…，N；
由上式得到的是将原向量经过PCA降维后的p维向量；
所述的识别模块基于稀疏表征，采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别；
采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别的具体方法为：
对当前帧人脸检测并按坐标排序得出当前帧各个人脸的识别结果；根据当前帧各个人脸的识别结果计算对应的各个人脸各自相邻n帧识别结果；统计各个人脸的身份，由超过半数n/2的统一身份决定目标的最终身份；
其中，计算待识别图片与人脸库各类别间的重建误差{r1，r2……rn}，r1<r2<……<rn，将得到的相似度值按照的规则确定最终识别结果；其中T1为比率值，T1＝0.6。
进一步，所述的租还控制服务器2通过指令锁定锁定模块2中的车锁2-2，车锁2-2执行相应程序，使车锁处2-2于开启状态或者关闭状态，开启状态分为借车开启、还车开启状态；车锁2-2处于借车开启状态时，用户通过身份认证模块1-3授权租借自行车；车锁2-2处于还车开启状态时，用户通过身份认证模块1-3授权归还自行车；车锁2-2处于关闭状态，用户无法租借或者归还自行车。
在本发明的实施例中：
进一步，所述无线信息输送模块还包括终端的信道状态信息信道状态信息传输方法，该方法包括：接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；传送指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符；以及传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到传输新的信道状态信息指示符为止；
传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和基于全部第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号两者生成的信道质量指示符。
进一步，所述终端包括：接收器，被配置为接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；以及传送器，被配置为传送指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符，并且传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到传输新的信道状态信息指示符为止；
所述传送器同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
所述传送器同时传送信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号这两者生成的信道质量指示符。
进一步，所述信道状态信息接收方法包括：传送第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；接收指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要接收的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符；并且接收基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到接收到新的信道状态信息指示符为止；
接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号这两者生成的信道质量指示符。
预约租车的过程包括：
步骤1：用户通过客户端将预约租还车消息发给租还控制服务器。
步骤2：租还控制服务器接收到用户预约租还车消息后，在预约时间之前询问用户预约是否有效。如果用户回复取消预约则取消预约，如果用户回复继续预约或者没有回复则认为预约有效。
步骤3：预约有效向租还控制服务器发送租还自行车的消息，租还控制服务器接收到消息后对数据库进行相应数据处理。如果有空闲资源为用户分配自行车或停车桩，如果没有空闲资源则向用户发送警示信息。
步骤4：租还控制服务器控制停车桩上的车锁执行车锁开启程序，使车锁处于借车开启或还车开启状态，车锁上的计时器开始倒计时，预约用户在倒计时结束之前租还自行车，在此期间非预约用户无法租还自行车，超过时间借车开启或还车开启状态关闭；预约用户成功租还自行车，停车桩向租还控制服务器发送用户成功租还自行车的信息，租还控制服务器更新停车站状态数据库。
进一步，所述的无线信息传送模块4利用无线通信连接公用自行车基站管理终端、基站及移动终端，所述基站管理终端具备：
在进行因特网访问时进行中继的因特网网关功能；
管理各基站的通信路径信息的基站管理功能；
用于设定与其它基站以及其他移动终端的通信路径的通信路径设定功能；
用于管理本基站管理终端的邻接终端信息及其它基站以及其他移动终端的邻接终端信息的邻接终端信息管理功能，所述邻接终端是在通信路径上邻接的基站管理终端或基站或移动终端；
所述基站具备：
无线通信功能；通信路径设定功能；以及阻止以基站之间的无线的直接通信的基站无线通信接口直接通信阻止功能；所述移动终端具备：无线通信功能；通信路径设定功能；以及邻接终端信息管理功能；
在所述基站管理终端与所述通信基站间，相互交换邻接终端信息。
进一步，所述的身份认证模块的认证方法包括：
租赁用户通过身份证件信息读取模块读取身份证件信息或者通过一带有摄像头的电子设备连接至身份认证模块时，获取该摄像头摄取到的图像；
识别所述获取的图像中是否包括人脸图像；
在所述获取的图像中包括人脸图像时，从存储单元中选取至少一预设提问，并控制电子设备播放该预设提问；
当至少一该预设提问选取后，重新获取该摄像头摄取到的图像；
识别所述重新获取的图像中的人脸图像，并识别该人脸图像的表情变化；
判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同；以及在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时，允许该用户通过锁定模块解锁，具有多重身份认证过程，可以大大增加预约租车的安全性。
本发明的城市公用自行车监测装置可以通过RFID模块3，传送射频信号，射频信号所处位置距车辆距离缩短至一定距离时，系统会发出警报，可以有效避免交通事故；锁定模块2可以锁定自行车的地理位置，租还模块1能够提高公共自行车公司的管理效率和公共资源的利用率。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种城市公用自行车监测装置，其特征在于，所述的城市公用自行车监测装置包括租还模块、锁定模块、RFID模块、无线信息传送模块、太阳能发电模块；
所述租还模块包括客户端和租还控制服务器，该客户端是用户与租还控制服务器之间的接口，客户端通过公用网和租还控制服务器通信；
用户通过租还模块内置的身份认证模块进行身份认证，该身份认证模块包括：
存储单元，该存储单元用于存储多个合法用户的预设提问、与每一预设提问对应的预设表情变化、身份证件信息；
获取模块，用于在用户通过带有摄像头的电子设备连接至分析模块，获取该摄像头摄取到的图像，还包括身份证件信息读取模块，该身份证件信息读取模块包括开关模块、第一处理器、第一存储器和电磁线圈，所述开关模块、所述第一存储器和所述电磁线圈分别与所述第一处理器连接，所述第一存储器用于存储身份代表音频数据，所述开关模块用于接收到外部的控制信号后，根据所述控制信号生成触发信号并将所述触发信号发送至所述第一处理器，所述第一处理器用于接收到所述触发信号后，将所述身份代表音频数据转换为电信号并将所述电信号发送至所述电磁线圈，所述电磁线圈用于根据所述电信号产生磁场变化信号，并将所述磁场变化信号输出至外部；
分析模块，用于识别所述获取的图像中是否包括人脸图像及预设问题答案是否准确、身份证件信息是否符合；
提问模块，用于当分析模块判断所述获取的图像中包括人脸图像时，从存储单元中选取至少一预设提问，并控制该电子设备播放该预设提问；以及执行模块；
获取模块还用于当提问模块选取该预设提问后，重新获取该摄像头摄取到的图像；
分析模块还用于识别所述重新获取的图像中的人脸图像，并识别该人脸图像的表情变化，然后判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同；
所述执行模块用于在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时，判断该用户为合法用户并允许该用户登入该信息服务器；
所述租还控制服务器用来保存和处理用户信息；
所述的锁定模块包括位置锁定模块和车锁，所述的位置锁定模块包括移动通信装置，移动通信装置在第一时间点由第一移动通信装置接收到的信号编译第一签名，所述第一签名包括：控制信息；小区集合，所述小区集合是由所述第一移动通信装置可观测的公用自行车存放点；以及从所述可观测公用自行车存放点收到的信号的接收功率水平信息；估计在所述第一时间点所述第一移动通信装置的位置，该估计基于第一已知签名的位置信息，所述第一已知签名通过将所述第一签名与输入在数据库中的已知签名进行比较来选择，所述已知签名包括位置信息；
所述车锁包括固定底座，在固定底座前端设有感应器，固定底座两端设有弹簧，弹簧与夹紧板相连接，夹紧板上端、固定底座上设有电磁锁，电磁锁、感应器通过无线信息传送模块与锁定模块内部的处理器连接；
所述RFID模块包括电源管理电路、核心芯片、外围电路、射频前端电路和天线配置电路，所述电源管理电路将输入电源稳流控制并为其他电路提供对应的电源，所述外围电路包括使能电路、晶体震荡电路、锁相环电路，所述射频前端电路用于将核心芯片发射出来的射频信号经过前期处理输出到天线配置电路以及将天线配置电路返回的射频信号经过平衡不平衡转换后发送至核心芯片，所述天线配置电路用于将射频信号发送至天线和接收天线返回的射频信号；
所述的核心芯片内置有光感模块，该光感模块主要包括光敏电阻、光敏电容、光敏三极管、光敏二极管或光传感器，为其中的一种或多种的组合，所述的光感模块直接感触到标签所处环境的一处或多处的光线，所述的控制模块和光感模块相连，所述的控制模块根据光感模块检测到的光线强度、频率的变化而改变无线电传输模块的发送内容、工作间隔时间或发射频率；或开启关闭部分工作模块；
所述的分析模块包括人脸检测与定位模块、规范化模块、特征提取模块、识别模块；
所述的定位与检测模块用于捕捉人眼坐标，并由人眼坐标得到人脸左上顶点和右下顶点的坐标；
所述的规范化模块对采集的人脸图像进行规范化处理，将人脸对齐纠正；
所述的特征提取模块用于构造特征提取算子，提取人脸图像特征向量，具体步骤为：
步骤一、采集到N个样本用作训练集X，采用下式求出样本平均值m：
其中，xi∈样本训练集X＝(x1，x2，…，xN)；
步骤二、求出散布矩阵S：
求出散布矩阵的特征值λi和对应的特征向量ei，其中，ei便是主分量，将特征值从大到小依次排列λ1，λ2，…；
假设取出p个值，λ1，λ2，…，λp可以确定出脸空间E＝(e1，e2，…，eP)，在此脸空间上，训练样本X中，每个元素投影到该空间的点可以由下式得到：
x'i＝Etxi，t＝1，2，…，N；
由上式得到的是将原向量经过PCA降维后的p维向量；
所述的识别模块基于稀疏表征，采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别；
采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别的具体方法为：
对当前帧人脸检测并按坐标排序得出当前帧各个人脸的识别结果；根据当前帧各个人脸的识别结果计算对应的各个人脸各自相邻n帧识别结果；统计各个人脸的身份，由超过半数n/2的统一身份决定目标的最终身份；
其中，计算待识别图片与人脸库各类别间的重建误差{r1，r2……rn}，r1<r2<……<rn，将得到的相似度值按照的规则确定最终识别结果；其中T1为比率值，T1＝0.6。
2.如权利要求1所述的城市公用自行车监测装置，其特征在于，所述的租还控制服务器通过指令锁定模块中的车锁，车锁执行相应程序，使车锁处于开启状态或者关闭状态，开启状态分为借车开启、还车开启状态；车锁处于借车开启状态时，用户通过身份认证模块授权租借自行车；车锁处于还车开启状态时，用户通过身份认证模块授权归还自行车；车锁处于关闭状态，用户无法租借或者归还自行车。
3.如权利要求1所述的城市公用自行车监测装置，其特征在于，所述的无线信息传送模块利用无线通信连接公用自行车基站管理终端、基站及移动终端，所述基站管理终端具备：
在进行因特网访问时进行中继的因特网网关功能；
管理各基站的通信路径信息的基站管理功能；
用于设定与其它基站以及其他移动终端的通信路径的通信路径设定功能；
用于管理本基站管理终端的邻接终端信息及其它基站以及其他移动终端的邻接终端信息的邻接终端信息管理功能，所述邻接终端是在通信路径上邻接的基站管理终端或基站或移动终端；
所述基站具备：
无线通信功能；通信路径设定功能；以及阻止基站之间的无线直接通信功能；所述移动终端具备：无线通信功能；通信路径设定功能；以及邻接终端信息管理功能；
在所述基站管理终端与所述通信基站间，相互交换邻接终端信息。
4.如权利要求1所述的城市公用自行车监测装置，其特征在于，所述身份认证模块的认证方法包括：
租赁用户通过身份证件信息读取模块读取身份证件信息或者通过带有摄像头的电子设备连接至身份认证模块时，获取该摄像头摄取到的图像；
识别所述获取的图像中是否包括人脸图像；
在所述获取的图像中包括人脸图像时，从存储单元中选取至少预设提问，并控制电子设备播放该预设提问；
当至少一该预设提问选取后，重新获取该摄像头摄取到的图像；
识别所述重新获取的图像中的人脸图像，并识别该人脸图像的表情变化；
判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同；以及在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时，允许该用户通过锁定模块解锁。
5.如权利要求1所述的城市公用自行车监测装置，其特征在于，无线信息输送模块的信道状态信息传输方法包括：接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；传送指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符；以及传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到传输新的信道状态信息指示符为止；
传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和基于全部第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号两者生成的信道质量指示符。
6.如权利要求3所述的城市公用自行车监测装置，其特征在于，所述基站管理终端包括：接收器，被配置为接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；以及传送器，被配置为传送指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符，并且传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到传输新的信道状态信息指示符为止；
所述传送器同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
所述传送器同时传送信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号这两者生成的信道质量指示符。
7.如权利要求5所述的城市公用自行车监测装置，其特征在于，所述信道状态信息接收方法包括：传送第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号；接收指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要接收的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符；并且接收基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息，直到接收到新的信道状态信息指示符为止；
接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码矩阵指示符；
接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号这两者生成的信道质量指示符。
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