CN107742370B - 一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统及方法 - Google Patents

一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出的一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,通过蓝牙连接和指纹识别对用户进行双重身份验证,有利于保证单车共享安全;单车控制模块进入工作状态后,移动客户端根据单车行程和使用时长自动进行计费,如此,实现了单车的脱网使用,降低了用户使用单车过程中对于网络的依赖;单车使用结束后,用户无需锁车,自行离开后,单车控制模块自动锁车,移动客户端自动结束计费,为客户提供了更多的方便,有利于提高用户使用体验。

Description

一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统及方法
技术领域
本发明涉及共享单车技术领域,尤其涉及一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统及方法。
背景技术
目前在共享单车的使用上,普遍使用扫描二维码的方式,进行使用授权和收费,该使用方式存在以下问题,限制了共享单车的使用。
(1)使用扫描二维码的方式使用单车,二维码容易遭到人为和自然的破坏。当二维码遭到破坏后,共享单车不能继续使用。
(2)因为现有的共享单车控制模块(微处理器系统)没有反馈的机制,共享单车不能够及时得到反馈,因此无法及时的进行处理或维修。
(3)使用者在没有GPRS信号的时候不能使用单车。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统及方法。
本发明提出的一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,包括:指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块、电磁锁、供电模块和移动客户端;
指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块、电磁锁和供电模块均安装在单车上,供电模块用于给指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块和电磁锁供电;
单车控制模块分别连接指纹采集模块、蓝牙模块和电磁锁,指纹采集模块用于采集用户指纹信息,蓝牙模块用于与移动客户端蓝牙通信;
单车控制模块设有验证状态、工作状态和休眠状态,验证状态下,单车控制模块通过蓝牙模块自动检索移动客户端的蓝牙信号,通过蓝牙通信获取移动客户端的预存指纹信息,并用于将指纹采集模块采集的用户指纹信息与预存指纹信息进行对比;工作状态下,单车控制模块用于电磁锁解锁,并用于控制蓝牙模块自动搜索蓝牙信号进行连接,且根据蓝牙连接情况维持电磁锁解锁状态;休眠状态下,单车控制模块控制电磁锁锁车并控制蓝牙模块休眠;
单车控制模块根据指纹采集模块采集的用户指纹信息从休眠状态切换到验证状态,根据用户指纹信息和预存指纹信息的对比结果从验证状态切换到工作状态;
移动客户端用于在单车控制模块进入工作状态后进行计费。
优选地,单车控制模块根据蓝牙连接状态或者移动客户端反馈信息从工作状态切换到休眠状态。
优选地,指纹采集模块包括指纹传感器和数字信号处理器,指纹传感器用于采集指纹,数字信号处理器分别连接指纹传感器和单车控制模块,用于将指纹传感器采集的指纹编码后发送给单车控制模块。
一种单车共享方法,应用于基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,所述方法包括以下步骤:
S1、单车控制模块休眠,并等待用户指纹信息;
S2、单车控制模块是否通过指纹采集模块获取到用户指纹信息;否,则返回步骤S1;
S3、是,则单车控制模块通过蓝牙模块检索移动客户端蓝牙信号并进行连接;
S4、判断蓝牙连接是否成功;否,则返回步骤S1;
S5、是,则单车控制模块通过蓝牙通信获取移动客户端的预存指纹信息;
S6、判断预存指纹信息与用户指纹信息是否一致;否,则返回步骤S1;
S7、是,则单车控制模块控制电磁锁解锁,且移动客户端开始计费;
S8、行程结束,移动客户端结束计费,单车控制模块切换到休眠状态。
优选地,步骤S8具体包括以下步骤:
S81、单车控制模块和移动客户端相互检测蓝牙连接状态;
S82、蓝牙连接正常,则电磁锁维持解锁状态,且移动客户端继续计费;反之,则对蓝牙断开时间进行统计,并判断蓝牙断开时间是否达到预设的第一阈值;否,则返回步骤S81;
S83、是,移动客户端结束,单车控制模块切换到休眠状态。
优选地,步骤S83具体为:单车控制模块切换到休眠状态,移动客户端提示蓝牙断开并进行扣费。
优选地,步骤S83中,移动客户端在联网状态下进行扣费。
优选地,步骤S4中,当蓝牙未成功连接,则执行以下步骤:
S41、判断蓝牙连接时间是否达到第二时间阈值;否,则返回步骤S3;是,则返回步骤S1。
优选地,步骤S6中,如果预存指纹信息与用户指纹信息是不一致:则对指纹匹配时间进行计时,并判断计时是否达到预设的第三阈值,是,则返回步骤S1;否,则继续进行用户指纹信息与预存指纹信息的匹配。
本发明提出的一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,通过蓝牙连接和指纹识别对用户进行双重身份验证,有利于保证单车共享安全;单车控制模块进入工作状态后,移动客户端根据单车行程和使用时长自动进行计费,如此,实现了单车的脱网使用,降低了用户使用单车过程中对于网络的依赖;单车使用结束后,用户无需锁车,自行离开后,单车控制模块自动锁车,移动客户端自动结束计费,为客户提供了更多的方便,有利于提高用户使用体验。本发明中,休眠状态下,可节约单车耗电。
本发明中,移动客户端计费结束后可对计费信息进行存储,以便等待移动客户端联网后再进行扣费,如此,避免了单车扣费对联网状态的依赖,方便用户使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统结构图;
图2为本发明提出的一种单车共享方法流程图。
具体实施方式
参照图1,本发明提出的一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,包括:指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块、电磁锁、供电模块和移动客户端。
指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块、电磁锁和供电模块均安装在单车上,供电模块用于给指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块和电磁锁供电。具体的,供电模块可根据单车控制模块、电磁锁、蓝牙模块等的工作电压需要一一对应的转换出12V、5V、3V等电压。
单车控制模块分别连接指纹采集模块、蓝牙模块和电磁锁,指纹采集模块用于采集用户指纹信息,蓝牙模块用于与移动客户端蓝牙通信。具体的,本实施方式中,指纹采集模块包括指纹传感器和数字信号处理器,指纹传感器用于采集指纹,数字信号处理器分别连接指纹传感器和单车控制模块,用于将指纹传感器采集的指纹编码后发送给单车控制模块。本实施方式中,移动客户端采用手机APP。
单车控制模块设有验证状态、工作状态和休眠状态。验证状态下,单车控制模块通过蓝牙模块自动检索移动客户端的蓝牙信号,通过蓝牙通信获取移动客户端的预存指纹信息,并用于将指纹采集模块采集的用户指纹信息与预存指纹信息进行对比。工作状态下,单车控制模块用于电磁锁解锁,并用于控制蓝牙模块自动搜索蓝牙信号进行连接,且根据蓝牙连接情况维持电磁锁解锁状态。休眠状态下,单车控制模块控制电磁锁锁车并控制蓝牙模块休眠。
单车控制模块根据指纹采集模块采集的用户指纹信息从休眠状态切换到验证状态,根据用户指纹信息和预存指纹信息的对比结果从验证状态切换到工作状态。具体的,本实施方式中,验证状态下,只有单车控制模块与移动客户端成功进行蓝牙连接,移动客户端才可以通过蓝牙通信向单车控制模块下发预存指纹信息,故而,只有单车控制模块与移动客户端蓝牙连接成功且用户指纹信息与预存指纹信息对比一致,单车控制模块才能够从验证状态切换到工作状态。工作状态下,只要单车控制模块与移动客户端维持蓝牙连接状态,便可以维持电磁锁解锁状态,以便用户使用单车。单车控制模块根据蓝牙连接状态或者移动客户端反馈信息从工作状态切换到休眠状态。具体的,当蓝牙断开一定时间例如3S后,则单车控制模块判定用户离开,行程结束;或者,用户直接通过移动客户端确认行程结束,则单车控制模块进入休眠状态,以便等待下一次使用。本实施方式中,当蓝牙断开3S后判定用户离开,考虑到了蓝牙在使用的时候,会经常有抖动性的断开,然后重新握手链接的过程,该种控制判断方法更加人性化。
本实施方式中,移动客户端用于在单车控制模块进入工作状态后进行计费。本实施方式中,通过蓝牙连接和指纹识别对用户进行双重身份验证,有利于保证单车共享安全;单车控制模块进入工作状态后,移动客户端根据单车行程和使用时长自动进行计费,如此,实现了单车的脱网使用,降低了用户使用单车过程中对于网络的依赖;单车使用结束后,用户无需锁车,自行离开后,单车控制模块自动锁车,移动客户端自动结束计费,为客户提供了更多的方便,有利于提高用户使用体验。本实施方式中,休眠状态下,可节约单车耗电。
本实施方式中,可通过在单车上设置与单车控制模块连接的计程器和计时器进行单车行程和行驶时间的计量,然后单车控制模块通过蓝牙向移动客户端实时上传单车行程和行驶时间,以便移动客户端计费。或者,也可以通过移动客户端自行计量行程和行驶时间以进行计费。
以下结合一种具体的工作方法对以上系统做进一步解释。
参照图2,该单车共享方法,包括以下步骤。
S1、单车控制模块休眠,并等待用户指纹信息。
S2、单车控制模块是否通过指纹采集模块获取到用户指纹信息。否,则返回步骤S1。
S3、是,则单车控制模块通过蓝牙模块检索移动客户端蓝牙信号并进行连接。
S4、判断蓝牙连接是否成功。
当蓝牙未成功连接,则执行步骤S41:判断蓝牙连接时间是否达到第二时间阈值。否,则返回步骤S3;是,则返回步骤S1。本实施方式中,第二时间阈值不大于2分钟,具体可设置1分钟或者30s,以避免浪费用户时间。
S5、当蓝牙连接成功,则单车控制模块通过蓝牙通信获取移动客户端的预存指纹信息。
S6、单车控制模块判断预存指纹信息与用户指纹信息是否一致。
如果预存指纹信息与用户指纹信息是不一致,则对指纹匹配时间进行计时,并判断计时是否达到预设的第三阈值,是,则返回步骤S1;否,则继续进行用户指纹信息与预存指纹信息的匹配。第三时间阈值具体可设置1分钟。
S7、如果预存指纹信息与用户指纹信息是一致,则单车控制模块控制电磁锁解锁,且移动客户端开始计费。本步骤实际为,单车控制模块进入工作状态。步骤S3到S6,则为单车控制模块处于验证状态。
S81、单车控制模块和移动客户端相互检测蓝牙连接状态。
S82、蓝牙连接正常,则电磁锁维持解锁状态即单车控制模块维持工作状态,且移动客户端继续计费。反之,则对蓝牙断开时间进行统计,并判断蓝牙断开时间是否达到预设的第一阈值;否,则返回步骤S81。第一时间阈值具体可设置1分钟或者3分钟。
S83、是,移动客户端结束,单车控制模块切换到休眠状态。本实施方式中,步骤S83具体为:单车控制模块切换到休眠状态,移动客户端提示蓝牙断开并进行扣费。具体的,移动客户端在联网状态下进行扣费。
本实施方式中,移动客户端计费结束后可对计费信息进行存储,以便等待移动客户端联网后再进行扣费,如此,避免了单车扣费对联网状态的依赖,方便用户使用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,其特征在于,包括:指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块、电磁锁、供电模块和移动客户端;
指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块、电磁锁和供电模块均安装在单车上,供电模块用于给指纹采集模块、单车控制模块、蓝牙模块和电磁锁供电;
单车控制模块分别连接指纹采集模块、蓝牙模块和电磁锁,指纹采集模块用于采集用户指纹信息,蓝牙模块用于与移动客户端蓝牙通信;
单车控制模块设有验证状态、工作状态和休眠状态,验证状态下,单车控制模块通过蓝牙模块自动检索移动客户端的蓝牙信号,通过蓝牙通信获取移动客户端的预存指纹信息,并用于将指纹采集模块采集的用户指纹信息与预存指纹信息进行对比;工作状态下,单车控制模块用于电磁锁解锁,并用于控制蓝牙模块自动搜索蓝牙信号进行连接,且根据蓝牙连接情况维持电磁锁解锁状态;休眠状态下,单车控制模块控制电磁锁锁车并控制蓝牙模块休眠;
单车控制模块根据指纹采集模块采集的用户指纹信息从休眠状态切换到验证状态,根据用户指纹信息和预存指纹信息的对比结果从验证状态切换到工作状态;
移动客户端用于在单车控制模块进入工作状态后进行计费。
2.如权利要求1所述的基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,其特征在于,单车控制模块根据蓝牙连接状态或者移动客户端反馈信息从工作状态切换到休眠状态。
3.如权利要求1所述的基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,其特征在于,指纹采集模块包括指纹传感器和数字信号处理器,指纹传感器用于采集指纹,数字信号处理器分别连接指纹传感器和单车控制模块,用于将指纹传感器采集的指纹编码后发送给单车控制模块。
4.一种单车共享方法,其特征在于,应用于如权利要求1所述的基于蓝牙与指纹识别的共享单车系统,所述方法包括以下步骤:
S1、单车控制模块休眠,并等待用户指纹信息;
S2、单车控制模块是否通过指纹采集模块获取到用户指纹信息;否,则返回步骤S1;
S3、是,则单车控制模块通过蓝牙模块检索移动客户端蓝牙信号并进行连接;
S4、判断蓝牙连接是否成功;否,则返回步骤S1;
S5、是,则单车控制模块通过蓝牙通信获取移动客户端的预存指纹信息;
S6、判断预存指纹信息与用户指纹信息是否一致;否,则返回步骤S1;
S7、是,则单车控制模块控制电磁锁解锁,且移动客户端开始计费;
S8、行程结束,移动客户端结束计费,单车控制模块切换到休眠状态。
5.如权利要求4所述的单车共享方法,其特征在于,步骤S8具体包括以下步骤:
S81、单车控制模块和移动客户端相互检测蓝牙连接状态;
S82、蓝牙连接正常,则电磁锁维持解锁状态,且移动客户端继续计费;反之,则对蓝牙断开时间进行统计,并判断蓝牙断开时间是否达到预设的第一阈值;否,则返回步骤S81;
S83、是,移动客户端结束,单车控制模块切换到休眠状态。
6.如权利要求5所述的单车共享方法,其特征在于,步骤S83具体为:单车控制模块切换到休眠状态,移动客户端提示蓝牙断开并进行扣费。
7.如权利要求6所述的单车共享方法,其特征在于,步骤S83中,移动客户端在联网状态下进行扣费。
8.如权利要求4所述的单车共享方法,其特征在于,步骤S4中,当蓝牙未成功连接,则执行以下步骤:
S41、判断蓝牙连接时间是否达到第二时间阈值;否,则返回步骤S3;是,则返回步骤S1。
9.如权利要求4所述的单车共享方法,其特征在于,步骤S6中,如果预存指纹信息与用户指纹信息是不一致:则对指纹匹配时间进行计时,并判断计时是否达到预设的第三阈值,是,则返回步骤S1;否,则继续进行用户指纹信息与预存指纹信息的匹配。
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