CN108471449A - 一种共享单车的辅助定位系统及辅助定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共享单车的辅助定位系统及辅助定位方法，该系统包括服务器、手持运维终端以及若干个设备终端；所述设备终端安装在共享单车上，所述设备终端包括控制器以及与所述控制器连接的GPS模块、移动通信模块、近场通信模块以及信标模块；所述手持运维终端包括移动通信模块以及与所述设备终端相适配的近场通信模块；所述设备终端以及所述手持运维终端均通过各自的所述移动通信模块与所述服务器进行网络连接。本发明的优点是：通过辅助定位系统对共享单车进行定位，可以有效地避免共享单车失联，为共享单车的运营维护提供了极大的便利。

Description

一种共享单车的辅助定位系统及辅助定位方法

技术领域

本发明属于电子信息领域，具体涉及一种共享单车的辅助定位系统及辅助定位方法。

背景技术

现有技术中，共享单车的定位手段主要是基于GPS定位，以及AGPS移动基站辅助定位。但是当共享单车处于障碍物遮挡下，比如地下室、高架下面等场合下，通常会出现接收不到GPS信号和移动基站信号。在这种情况下，很难再进行GPS定位和AGPS定位，这会使得共享单车进入失联状态，进而对共享单车的运维调度管理带来极大的困扰。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种共享单车的辅助定位系统及辅助定位方法，该共享单车的辅助定位系统及辅助定位方法通过采用近场通信组网技术，实现了共享单车的辅助定位。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种共享单车的辅助定位系统，其包括服务器、手持运维终端以及若干个设备终端；所述设备终端安装在共享单车上，所述设备终端包括控制器以及与所述控制器连接的GPS模块、移动通信模块、近场通信模块以及信标模块；所述手持运维终端包括移动通信模块以及与所述设备终端相适配的近场通信模块；所述设备终端以及所述手持运维终端均通过各自的所述移动通信模块与所述服务器进行网络连接。

所述近场通信模块为Zigbee功能模块、Z-wave功能模块、Ble功能模块中的一种或多种的组合。

所述信标模块包括蜂鸣器以及闪光灯。

所述设备终端还包括与所述控制器连接的WiFi模块。

所述移动通信模块通过移动通信网络与所述服务器进行通信。

一种共享单车的辅助定位方法，其特征在于所述辅助定位方法包括以下步骤：

(1)当某个设备终端无法通过GPS模块以及移动通信基站进行定位时，该所述设备终端进入失联状态；处于失联状态的所述设备终端通过近场通信模块向临近的设备终端广播辅助定位数据包；

(2)处于正常状态的所述设备终端接收到所述辅助定位数据包后，将自身的位置坐标以及所述辅助定位数据包上传至服务器；

(3)所述服务器推断处于失联状态的所述设备终端的位置范围；

(4)运维人员抵达所述服务器推断的位置范围后，使用手持运维终端的近场通信模块向处于失联状态的所述设备终端发出激活命令，处于失联状态的所述设备终端接收到所述激活命令后，通过信标模块发出声光提示信号，以便所述运维人员寻获处于失联状态的所述设备终端。

7.根据权利要求6所述的一种共享单车的辅助定位方法，其特征在于所述辅助定位数据包包括所述设备终端的设备编号。

8.根据权利要求6所述的一种共享单车的辅助定位方法，其特征在于所述服务器推断处于失联状态的所述设备终端的位置范围具体包括以下步骤：

(1)所述服务器以各个转发所述辅助定位数据包的所述设备终端的位置坐标为圆心、以所述近场通信模块的通信距离为半径标记出若干个圆形区域；

(2)所述服务器求解出各个所述圆形区域的最大公共子集，并将所述最大公共子集作为处于失联状态的所述设备终端的位置范围。

所述设备终端内部设置有WiFi模块；所述设备终端处于失联状态时，所述设备终端通过WiFi模块获取周边的各个WiFi热点的识别信息，并将获取到的所述识别信息添加至所述辅助定位数据包内部。

所述服务器推断处于失联状态的所述设备终端的位置范围包括以下步骤：

(1)所述服务器依据各所述WiFi热点的所述识别信息从数据库中获取各所述WiFi热点的位置坐标；

(2)所述服务器以各所述WiFi热点的位置坐标为圆心、以所述WiFi热点的通信距离为半径标记处若干个圆形区域；

(3)所述服务器求解出各个所述圆形区域的最大公共子集，并将所述最大公共子集作为处于失联状态的所述设备终端的位置范围。

本发明的优点是：通过辅助定位系统对共享单车进行定位，可以有效地避免共享单车失联，为共享单车的运营维护提供了极大的便利。

附图说明

图1为本发明的辅助定位系统的结构框图；

图2为本发明实施例1的设备终端的结构框图；

图3为本发明的手持运维终端的结构框图；

图4为本发明实施例2的设备终端的结构框图。

图中标记1-9分别为：服务器1、手持运维终端2、设备终端3、设备终端3a、控制器4、GPS模块5、移动通信模块6a、移动通信模块6b、近场通信模块7a、近场通信模块7b、信标模块8、WiFi模块9。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1、2所示，设备终端3安装在共享单车上，每个共享单车安装有一个设备终端3；设备终端3用于向服务器1上传共享单车的运行状态以及位置坐标。设备终端3包括控制器4以及与控制器4连接的GPS模块5、移动通信模块6a、近场通信模块7a以及信标模块8。本实施例中，控制器4为CPU或FPGA，控制器4用于控制GPS模块5、移动通信模块6a、近场通信模块7a以及信标模块8。信标模块8包括蜂鸣器以及闪光灯；信标模块8可在控制器4的控制下发出由声音提示以及闪光提示组成的声光提示信号。

如图1、3所示，手持运维终端2包括移动通信模块6b以及与设备终端3相适配的近场通信模块7b；本实施例中，手持运维终端2为手持PDA。

如图1至3所示，本实施例中，设备终端3以及手持运维终端2的近场通信模块7a以及近场通信模块7b为Zigbee功能模块、Z-wave功能模块、Ble功能模块中的一种或多种的组合，或者也可以是其它的近场通信方式，只要达到效果即可。近场通信模块7a和近场通信模块7b具有近距离、低复杂度、低功耗、低速率的、低成本的特点。近场通信模块7a和近场通信模块7b的最大通信距离为400m至800m。

本实施例中，设备终端3以及手持运维终端2的移动通信模块6a和移动通信模块6b所采用的移动网络制式为GSM、CDMA、3G、4G、5G中的一种或多种的组合。移动通信模块6a和移动通信模块6b可通过移动通信网络与服务器1进行通信；设备终端3以及手持运维终端2可分别通过移动通信模块6a和移动通信模块6b与服务器1进行网络连接。

设备终端3采用电池供电，当电池电量过低时，为了避免设备终端3失联，控制器4关闭GPS模块5以及移动通信模块6a等静态功耗较大的模块，仅打开近场通信模块7a，使用近场通信模块7a间隔预定时间向周边的设备终端发送位置坐标以及状态信息。临近的设备终端接收到上述信息后，将上述信息转发至服务器1。这样使用很少的电量即可实现设备终端3的位置上报。

本实施例还涉及一种共享单车的辅助定位方法，该方法包括以下步骤：

(1)当某个设备终端3a无法通过GPS模块5以及移动通信基站进行定位时，该设备终端3a进入失联状态；处于失联状态的设备终端3a通过近场通信模块7a向临近的设备终端广播辅助定位数据包；辅助定位数据包包括处于失联状态的设备终端3a的设备编号。

(2)处于正常状态的设备终端3接收到辅助定位数据包后，将自身的位置坐标以及辅助定位数据包上传至服务器1。

(3)服务器1根据各个转发辅助定位数据包的设备终端3的位置坐标推断处于失联状态的设备终端3a的位置范围；推断处于失联状态的设备终端3的位置范围具体包括以下步骤：

(3.1)服务器1以各个转发辅助定位数据包的设备终端3的位置坐标为圆心、以所述近场通信模块7a的通信距离为半径标记出若干个圆形区域；

(3.2)服务器1求解出各个所述圆形区域的最大公共子集，并将各个圆形区域的最大公共子集作为处于失联状态的设备终端3a的位置范围。

(4)运维人员抵达服务器1推断的位置范围后，使用手持运维终端2的近场通信模块7b向处于失联状态的设备终端3a发出激活命令，处于失联状态的设备终端3a接收到激活命令后，通过信标模块8发出声光提示信号，以便运维人员根据声光提示信号寻获处于失联状态的设备终端3a以及共享单车。

本实施例的有益技术效果为：通过辅助定位系统对共享单车进行定位，可以有效地避免共享单车失联，为共享单车的运营维护提供了极大的便利。

实施例2：如图1、4所示，本实施例的与实施例的主要区别在于：设备终端3包括与控制器4连接的WiFi模块9；WiFi模块9用于获取设备终端3周边的WiFi热点的识别信息；WiFi热点的识别信息包括BSSID、RSSI以及MAC地址信息。

如图1、3、4所示，本实施例中的共享单车的辅助定位方法包括以下步骤：

(1)当某个设备终端3a无法通过GPS模块5以及移动通信基站进行定位时，该设备终端3a进入失联状态；处于失联状态的设备终端3a通过WiFi模块9获取设备终端3周边的WiFi热点的识别信息，并通过近场通信模块7a向临近的设备终端3广播辅助定位数据包；辅助定位数据包内包括设备终端3a的设备编号以及WiFi模块获取的周边WiFi热点识别信息。

(2)处于正常状态的设备终端3接收到辅助定位数据包后，将自身的位置坐标以及辅助定位数据包上传至服务器1。

(3)服务器1根据收到的辅助定位数据包推断处于失联状态的设备终端3a的位置范围；推断处于失联状态的设备终端3的位置范围具体包括以下步骤：

(3.1)服务器1依据各WiFi热点的识别信息从数据库中获取各所述WiFi热点的位置坐标；本实施例中数据库由第三方地图厂商提供。

(3.2)服务器1以各WiFi热点的位置坐标为圆心、以WiFi热点的通信距离为半径标记处若干个圆形区域。

(3.3)服务器1求解出各个圆形区域的最大公共子集，并将最大公共子集作为处于失联状态的设备终端3a的位置范围。

(4)运维人员抵达服务器1推断的位置范围后，使用手持运维终端2的近场通信模块7b向处于失联状态的设备终端3a发出激活命令，处于失联状态的设备终端3a接收到激活命令后，通过信标模块8发出声光提示信号，以便运维人员根据声光提示信号寻获处于失联状态的设备终端3a以及共享单车。

本实施例中，使用WiFi热点的识别信息作为辅助定位的参照，这样可以获得高精度的定位；当共享单车被停放至室内或地下室的情况下，本实施例的辅助定位方式可以获得极好的定位效果。

Claims (10)

1.一种共享单车的辅助定位系统，其特征在于包括服务器、手持运维终端以及若干个设备终端；所述设备终端安装在共享单车上，所述设备终端包括控制器以及与所述控制器连接的GPS模块、移动通信模块、近场通信模块以及信标模块；所述手持运维终端包括移动通信模块以及与所述设备终端相适配的近场通信模块；所述设备终端以及所述手持运维终端均通过各自的所述移动通信模块与所述服务器进行网络连接。

2.根据权利要求1所述的一种共享单车的辅助定位系统，其特征在于所述近场通信模块为Zigbee功能模块、Z-wave功能模块、Ble功能模块中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种共享单车的辅助定位系统，其特征在于所述信标模块包括蜂鸣器以及闪光灯。

4.根据权利要求1所述的一种共享单车的辅助定位系统，其特征在于所述设备终端还包括与所述控制器连接的WiFi模块。

5.根据权利要求1所述的一种共享单车的辅助定位系统，其特征在于所述移动通信模块通过移动通信网络与所述服务器进行通信。

6.一种涉及权利要求1至5中任一所述的共享单车的辅助定位系统的辅助定位方法，其特征在于所述辅助定位方法包括以下步骤：

(1)当某个设备终端无法通过GPS模块以及移动通信基站进行定位时，该所述设备终端进入失联状态；处于失联状态的所述设备终端通过近场通信模块向临近的设备终端广播辅助定位数据包；

(2)处于正常状态的所述设备终端接收到所述辅助定位数据包后，将自身的位置坐标以及所述辅助定位数据包上传至服务器；

(3)所述服务器推断处于失联状态的所述设备终端的位置范围；

(4)运维人员抵达所述服务器推断的位置范围后，使用手持运维终端的近场通信模块向处于失联状态的所述设备终端发出激活命令，处于失联状态的所述设备终端接收到所述激活命令后，通过信标模块发出声光提示信号，以便所述运维人员根据声光提示信号寻获处于失联状态的所述设备终端。

7.根据权利要求6所述的一种共享单车的辅助定位方法，其特征在于所述辅助定位数据包包括所述设备终端的设备编号。

8.根据权利要求6所述的一种共享单车的辅助定位方法，其特征在于所述服务器推断处于失联状态的所述设备终端的位置范围具体包括以下步骤：

(1)所述服务器以各个转发所述辅助定位数据包的所述设备终端的位置坐标为圆心、以所述近场通信模块的通信距离为半径标记出若干个圆形区域；

(2)所述服务器求解出各个所述圆形区域的最大公共子集，并将所述最大公共子集作为处于失联状态的所述设备终端的位置范围。

9.根据权利要求6所述的一种共享单车的辅助定位方法，其特征在于所述设备终端内部设置有WiFi模块；所述设备终端处于失联状态时，所述设备终端通过WiFi模块获取周边的各个WiFi热点的识别信息，并将获取到的所述识别信息添加至所述辅助定位数据包内部。

10.根据权利要求9所述的一种共享单车的辅助定位方法，其特征在于所述服务器推断处于失联状态的所述设备终端的位置范围包括以下步骤：

(1)所述服务器依据各所述WiFi热点的所述识别信息从数据库中获取各所述WiFi热点的位置坐标；

(2)所述服务器以各所述WiFi热点的位置坐标为圆心、以所述WiFi热点的通信距离为半径标记处若干个圆形区域；

(3)所述服务器求解出各个所述圆形区域的最大公共子集，并将所述最大公共子集作为处于失联状态的所述设备终端的位置范围。