CN106918829A - 一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其通过设置在共享单车上的蓝牙低功耗设备与用户智能终端进行配合，以使用大量的单车和用户作为数据采集的基础，通过蓝牙的RSSI强度和用户智能终端中GPS和AGPS的位置信息作为位置定位的基础。本发明提供的方案能够有效降低共享单车的成本，且性能稳定性更优越，产品可靠性更高，失效风险更小，有效解决现有技术所存在的问题。

Description

一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法

技术领域

本发明涉及定位技术，具体涉及车辆的定位技术。

背景技术

共享单车是指企业与政府合作，在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是共享经济的一种新形态。凭借其使用便捷的特点，得到快速发展。

目前共享单车室外定位技术主要采用GPS和基于GPRS技术，来作为单车的定位和后台通讯的方式，来对单车进行定位和管理。

然而目前基于GPS和GPRS的定位管理方式，在实际应用过程中存在功耗大，找车难，扫描二维码容易破损等问题，具体如下：

1.功耗大，普通电池无法实现供电，只能采用充电装置加充电电池的方式，而充电装置一般采用机械充电和太阳能充电。机械充电过程中存在机械故障。太阳能充电过程中也会存在天气等各种原因。

2.单车成本高，由于增加了充电装置，同时为了配合充电装置采用的结构改造，导致单车成本比平时自行车成本高8-10倍，限制了单车的发展。

3.找车难，由于单点的GPS存在位置不准确，偏移过大等问题，导致查找困难。

4.扫描二维码或单车序列号是获取单车开锁的唯一方式，这样当标识有污垢或人为损害时，就无法进行扫描或输入，导致单车无法使用。

5.管理问题，受制于GPRS的信号范围，当GPRS信号比较弱时，自行车就无法结束计费，导致管理出现问题。

发明内容

针对现有共享单车定位管理技术所存在的问题，需要一种新的定位管理方案。

为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，该方法通过设置在共享单车上的蓝牙低功耗设备与用户智能终端进行配合，以使用大量的单车和用户作为数据采集的基础，通过蓝牙的RSSI强度和用户智能终端中GPS和AGPS的位置信息作为位置定位的基础。

在本定位方法中，由用户智能终端通过GPS和AGPS获取当前的地址位置，当智能终端接收到由蓝牙低功耗设备发送的蓝牙广播包时，获取蓝牙报文信号的RSSI，并根据RSSI的强度，确定与共享单车相隔的位置；在多个用户智能终端获取到RSSI强度数据后，由后台系统通过大数据处理，准确定位共享单车的位置。

在本定位方法中，所述定位方法中，首先由设置在共享单车上的蓝牙低功耗设备在共享单车处于停放状态时，对外发送广播报文；该广播报文在被用户智能终端接收后，使得用户智能终端获取该广播报文信号的RSSI，并发布到后台；后台接收并记录该数据，并根据其它用户智能终端发布的该广播报文信号的RSSI数据，算出该共享单车的位置。

在本定位方法中，所述广播报文采用蓝牙广播包的形式，对周边设备进行广播。

在本定位方法中，所述用户智能终端中运行有定位功能模块，该定位功能模块开启守护线程，当守护线程获取到广播包时，将信息缓存在用户智能终端内存中；当守护线程检测到有网络连接时，与后台进行通讯，将数据传输到后台。

在本定位方法中，通过不同智能终端针对同一共享单车蓝牙报文发布的不同的蓝牙报文RSSI数值确定若干以相应智能终端为中心，蓝牙报文RSSI数值为半径的圆周区域；再通过若干圆周区域的交汇点确定共享单车的位置。

在本定位方法中，蓝牙低功耗设备的蓝牙名称与蓝牙低功耗设备的ID以及蓝牙低功耗设备所安装共享单车的ID一一对应。

在本定位方法中，基于蓝牙低功耗设备的蓝牙名称来实现通过用户智能终端选择对应的共享单车。

在本定位方法中，共享单车上的蓝牙低功耗设备在接收到开锁命令后，关闭广播报文。

在本定位方法中，共享单车上的蓝牙低功耗设备在接收到用户用户智能终端的开锁命令后，开始记录用车时间。

在本定位方法中，共享单车上的蓝牙低功耗设备在车辆骑行结束后，记录结束时间并发送至用户智能终端。

本发明提供的方案能够有效降低共享单车的成本，且性能稳定性更优越，产品可靠性更高，失效风险更小，有效解决现有技术所存在的问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实例中基于蓝牙锁和移动终端的共享单车定位管理的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本方案提供的共享单车定位管理技术，其使得共享单车通过蓝牙与用户智能终端(如手机)相互配合，使用大量的单车和用户作为数据采集的基础，通过蓝牙的RSSI强度和手机中GPS和AGPS的位置信息作为位置定位的基础。

本方案以大数据采集和数据整合为定位基础，采样数据和频率越大，计算的定位数据就越准确

为此，本方案中，由用户智能终端通过GPS和AGPS获取当前的地址位置西悉尼，当智能终端接收到由共享单车发送的蓝牙广播包时，以此获取该蓝牙广播包信号的RSSI，根据RSSI的强度，确定智能终端与共享单车间的相隔位置。在此基础上，若由很多个智能终端都获取到该蓝牙广播包信号的RSSI强度数据后，再由后台系统通过大数据处理，就能准确定位单车的位置。

据此方案，以下通过一具体应用实例来说明。

本实例提供一种基于蓝牙锁和移动终端的共享单车定位管理方案。本实例方案中共享单车上采用蓝牙锁实现对车辆状态的管理，该蓝牙锁可基于蓝牙技术与用户的智能终端(如手机)进行数据传输。

本实例中，该蓝牙锁本身具有唯一的设备ID以及相应的蓝牙名称。蓝牙锁本身的设备ID以及蓝牙名称，与蓝牙锁所安装的共享单车的ID(该ID只要能够唯一表明共享单车身份的信息即可，如车牌等)是一一对应的。这样基于蓝牙低功耗设备的蓝牙名称，即可实现通过用户智能终端选择对应的共享单车。

再者，该蓝牙锁能够在锁车状态(即共享单车处于停放状态)时对外发送广播报文。该广播报文采用蓝牙广播包的形式，对周边设备进行广播。

蓝牙锁在接收到开锁命令后，将关闭广播报文；若共享单车上的蓝牙锁在接收到用户用户智能终端的开锁命令后，则开始记录用车时间；共享单车上的蓝牙锁在车辆骑行结束后(如锁车)，将记录结束时间并发送至用户智能终端。

同时，智能终端中运行有相应的定位功能模块，该定位功能模块开启守护线程，当守护线程获取到广播包时，将信息缓存在用户智能终端内存中；当守护线程检测到有网络连接时，与后台进行通讯，将数据传输到后台。

在具体实现时，该定位功能模块以相应的APP形式展现(如共享单车应用APP)，并预装在智能终端中，该APP开启守护线程，当守护线程获取到广播包时(这个时候不需要蓝牙连接)，将信息缓存在智能终端内存中，但守护线程检测到有网络连接时，与APP后台进行通讯，将数据传输到后台。

据此设置有蓝牙锁的共享单车(以下简称蓝牙单车)，对其进行定位管理的实现流程如下(参见图1)：

对于蓝牙单车：

蓝牙单车上的蓝牙锁将实时检测单车状态，若检测到蓝牙单车处于停放状态，则对外发送蓝牙广播报文。

作为举例，这里的蓝牙单车的停放状态可通过是否锁车来判断，但并不限于此。

用户智能终端(以下简称手机)中预装的APP，在接收到该报文数据后，将获取该报文信号的RSSI(这个时候不需要蓝牙连接)，将信息缓存在智能终端内存中，在守护线程检测到有网络连接时，与APP后台进行通讯，将数据发布到后台。

后台接收并记录该数据，并根据其它用户智能终端汇报情况，算出该单车的位置。

后台在根据智能终端发送的报文信号RSSI值进行共享单车定位时，通过不同智能终端针对同一共享单车蓝牙报文发布的不同的蓝牙报文RSSI数值确定若干以相应智能终端为中心，蓝牙报文RSSI数值为半径的圆周区域；再通过若干圆周区域的交汇点确定共享单车的位置。

若一个单点，即一个智能终端的地理位置通过单车的RSSI值，只能获取以智能终端为中心的一个圆周区域；若二个单点，则就能得到两个圆相应的交点，以此类推，当更多个智能终端获取同一个单车蓝牙报文的RSSI值时，通过交汇点将能够精确定位共享单车的位置。由此，后台系统不断接收经过此单车的智能终端获取的数据，当采样终端足够多时，将能够非常精确的计算出共享单车的位置。

对于用户：

通过智能手机向后台发送查询周围蓝牙单车的请求。

后台基于后台确定的每个蓝牙单车的位置信息，针对智能手机发送的请求，查询其周围相应的蓝牙单车信息，并返回相应的查询信息。

智能手机通过蓝牙名称或扫二维码来选择对应的蓝牙单车。

对应的蓝牙单车上蓝牙锁在接收到开锁命令后，打开单车，并记录开始时间和关闭广播报文。

在骑行结束后，关闭蓝牙锁，单车上的蓝牙锁将记录结束时间，并将该信息发送至用户手机。

用户手机根据接受到的结束时间信息形成计费信息，并上送至后台。

后台则根据计费信息进行扣费处理。

若用户手机上送计费信息失败，则离线记录计费信息，等待下次通讯时上送。

据此完成用车和还车的流程。该实现流程采用蓝牙加用户手机方式，具有如下特点：

1.蓝牙锁由于采用低功耗的方式，使得自行车设计无需太关心锁的配合，极大的降低成本；

2.单车成本可以很好控制；

3.管理更合理，蓝牙锁可以实现离线计费功能。

再者，本实例提供的方案，在实际应用时，可配合大数据和滤波技术以及车辆加速状态，来实现位置精确定位。

由上实例方案可知，本发明提供的基于蓝牙锁和移动终端的共享单车定位管理与目前采用的GPS加GPRS的共享单车定位管理方案相比，具有如下优点：

1.功耗低，本方案采用低功耗蓝牙，如果采用2节电池就可以实现五年到十年的设计寿命，这样就可以不需要充电。

2.成本低，单车成本明显下降，由于不需要充电装置，这样与普通单车的成本相差不大

3.找车更为便捷，由于对使用单车的APP作为中介，只要停止的单车有用户经过，就能知道单车的位置，当用户量足够大时，就能准确确定单车的位置。

4.扫描二维码或输入序列号不是唯一的入口，本方案采用蓝牙技术，即使二维码或序列号不能识别时，可以根据蓝牙名和RSSI知道单车的位置，来进行开关锁处理。

5.由于蓝牙芯片有一定的存储空间，用户手机无信号或不能上送计费信息时，单车可以离线记账，当下一次有信号时，可以批量上送计费信息。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，所述方法通过设置在共享单车上的蓝牙低功耗设备与用户智能终端进行配合，以使用大量的单车和用户作为数据采集的基础，通过蓝牙的RSSI强度和用户智能终端中GPS和AGPS的位置信息作为位置定位的基础。

2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，由用户智能终端通过GPS和AGPS获取当前的地址位置，当智能终端接收到由蓝牙低功耗设备发送的蓝牙广播包时，获取蓝牙报文信号的RSSI，并根据RSSI的强度，确定与共享单车相隔的位置；在多个用户智能终端获取到RSSI强度数据后，由后台系统通过大数据处理，准确定位共享单车的位置。

3.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，所述定位方法中，首先由设置在共享单车上的蓝牙低功耗设备在共享单车处于停放状态时，对外发送广播报文；该广播报文在被用户智能终端接收后，使得用户智能终端获取该广播报文信号的RSSI，并发布到后台；后台接收并记录该数据，并根据其它用户智能终端发布的该广播报文信号的RSSI数据，算出该共享单车的位置。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，所述广播报文采用蓝牙广播包的形式，对周边设备进行广播。

5.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，所述用户智能终端中运行有定位功能模块，该定位功能模块开启守护线程，当守护线程获取到广播包时，将信息缓存在用户智能终端内存中；当守护线程检测到有网络连接时，与后台进行通讯，将数据传输到后台。

6.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，通过不同智能终端针对同一共享单车蓝牙报文发布的不同的蓝牙报文RSSI数值确定若干以相应智能终端为中心，蓝牙报文RSSI数值为半径的圆周区域；再通过若干圆周区域的交汇点确定共享单车的位置。

7.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，蓝牙低功耗设备的蓝牙名称与蓝牙低功耗设备的ID以及蓝牙低功耗设备所安装共享单车的ID一一对应。

8.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，基于蓝牙低功耗设备的蓝牙名称来实现通过用户智能终端选择对应的共享单车。

9.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，共享单车上的蓝牙低功耗设备在接收到开锁命令后，关闭广播报文。

10.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙低功耗设备和移动终端的共享单车定位方法，其特征在于，共享单车上的蓝牙低功耗设备在接收到用户用户智能终端的开锁命令后，开始记录用车时间；共享单车上的蓝牙低功耗设备在车辆骑行结束后，记录结束时间并发送至用户智能终端。