CN112053503A - 一种电单车安全管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电单车安全管理系统包括组网系统、充电管理系统、移动终端和云服务器，组网系统、充电管理系统、移动终端与云服务器通信连接，组网系统包括路由器和栅栏机，路由器与栅栏机、移动终端和云服务器构成自组网网络，栅栏机上设有阅读器，充电管理系统包括充电桩、设置有与阅读器对应的电子标签的电单车和检测装置，阅读器在预设距离范围内识别到电子标签的电单车信息得到识别结果并发送至云服务器，检测装置与移动终端通信连接，检测装置用于实时检测充电桩给电单车充电的充电状态信息，将充电状态信息存储至云服务器，并显示在移动终端上，具有信息监控和报警功能，便于充电时间内，用户对充电的电单车的监控，利于防盗或防偷抢。

Description

一种电单车安全管理系统

技术领域

本发明涉及电单车技术领域，尤其涉及一种电单车安全管理系统。

背景技术

随着经济的不断发展，电单车以经济、实惠、轻便、环保等独特的优势受到广大交通参与者的青睐，逐渐取代人力车、燃油摩托车，称为群众代步的重要交通工具。与电单车同步出现的是充电桩，用于电单车进行充电，以保障电单车的动力，随着电单车的普及，充电桩也晶大面积建立。然而，在进入社区时需要对电单车的出入进行登记，电单车还局限于主动寻找已知地点的充电桩进行充电，且在电单车停靠时易出现电瓶被盗或者整台电单车丢失的问题，制约了电单车的使用，也给电单车的安全管理带来很大难度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种充电安全性高、能快速获知充电桩距离和自组网络的电单车安全管理系统，来解决上述存在的技术问题，具体采用以下技术方案来实现。

本发明提供了一种电单车安全管理系统，包括组网系统、充电管理系统、移动终端和云服务器，所述组网系统、所述充电管理系统、所述移动终端与所述云服务器通信连接；

所述组网系统包括具有自组网路由协议的路由器和栅栏机，所述路由器与所述栅栏机、所述移动终端和所述云服务器构成自组网网络，所述栅栏机上设有用于获取电单车信息的阅读器，所述栅栏机上设有与所述栅栏机对应的第一MAC地址，所述自组网网络根据所述第一MAC地址动态分配对应的第一IP地址；

所述充电管理系统包括与所述栅栏机通信连接的充电桩、设置有与所述阅读器对应的电子标签的电单车、以及与所述充电桩通信连接的检测装置，所述充电桩上设有与所述充电桩对应的第二MAC地址，所述自组网网络根据所述第二MAC地址动态分配对应的第二IP地址；

所述阅读器在预设距离范围内识别到所述电子标签的电单车信息得到识别结果，将所述识别结果发送至所述云服务器；

所述检测装置与所述移动终端通信连接，所述检测装置用于实时检测所述充电桩给所述电单车充电的充电状态信息，将所述充电状态信息存储至所述云服务器，并显示在所述移动终端上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述移动终端包括：

用户模块，用于登陆所述云服务器，获取接入所述自组网网络的权限，并将用户的个人信息和充电信息存储至所述云服务器；

扫描模块，用于扫描所述充电桩上的二维码，获取所述二维码关联的第二MAC地址，并通过无线网络将所述第二MAC上传至所述云服务器，所述云服务器对所述第二MAC对应的充电桩下发指令；

充电模块，用于提供充电模式的选择，并提供充电单价、充电时间和充电总消费的显示，其中，所述充电模式包括自动充满模式、定时间充电模式、定电量充电模式、延时充电模式和充电完成自动停止模式。

作为上述技术方案的进一步改进，所述移动终端还包括：

支付模块，用于提供用户网上支付充电消费的服务；

电子地图模块，用于将所述自组网网络中的充电桩、栅栏机以地图标注的形式显示出来，并提供导航和远程预约的功能；

信用模块，用于记录用户的充电次数和充电消费金额，并根据所述充电次数和所述充电消费金额与预设阈值比对以确定用户的信用等级。

作为上述技术方案的进一步改进，所述检测装置包括设置在所述电单车上的报警器，当所述电单车的电池出现过充、过热或电池被拆卸时，触发所述报警器开启。

作为上述技术方案的进一步改进，所述组网系统还包括连接在所述路由器和所述栅栏机之间的智能网关，所述智能网关的工作频率为433MHz，传输速率为10Kbit，信号采用GFSK调制模式。

作为上述技术方案的进一步改进，所述充电管理系统还包括：

充电判断模块，用于根据所述电单车行驶的当前路况和剩余电量，判断所述电单车是否可以行驶至最近的充电桩；

充电桩匹配模块，用于在所述充电判断模块判断为是时，根据所述移动终端设置的充电模式匹配相应的充电桩。

作为上述技术方案的进一步改进，所述充电管理系统还包括：

监控芯片，安装在所述充电桩上，用于实时对所述充电桩进行记录和监控，所述监控芯片收集所述检测装置的充电状态信息，并将所述充电状态信息上传至所述云服务器，所述充电状态信息包括所述电单车的当前充电电压值和电流值、故障代码、剩余充电时间信息。

作为上述技术方案的进一步改进，所述检测装置还包括带有去中心化协议的信号发射器、与所述信号发射器无线连接的信号接收器，所述信号发射器设置在所述电单车的电池上，所述信号接收器设置在楼道的入口处并与所述云服务器通信连接；

当所述信号发射器与所述信号接收器的距离小于或等于预设阈值时，所述信号接收器将所述信号发射器发射的无线信号上传至所述云服务器。

相对于现有技术，本发明提供的一种电单车安全管理系统存在以下友谊效果：

通过将组网系统、充电管理系统、移动终端和云服务器建立通信连接，将具有自组网络路由协议的路由器、栅栏机、移动终端和云服务器实现自动组网，充电管理系统包括与栅栏机通信连接的充电桩、与阅读器对应的电子标签、与充电桩通信连接的检测装置，使用户在进入有栅栏机的社区可以进行快速登记，在移动终端上可以查看充电桩的使用情况，也可以对用户的电单车进行实时监控，同时，用户在移动终端上可以将自己的身份信息和电单车信息快速录入并存储至云服务器，方便安全，实现社区内的充电桩、栅栏机、电单车与移动终端、云服务器自动组网，使其具有对电动车、充电桩智能化安全管理。电单车安全管理系统还具有信息监控和报警功能，便于充电时间内，用户对充电的电单车的监控，利于防盗或防偷抢。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的电单车安全管理系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的移动终端的结构框图；

图3为本发明实施例提供的检测装置的结构框图。

主要元件符号说明：

10-电单车安全管理系统；100-组网系统；110-路由器；120-栅栏机；130-阅读器；200-充电管理系统；210-充电桩；220-电子标签；230-电单车；240-检测装置；250-报警器；260-信号发射器；270-信号接收器；300-移动终端；310-用户模块；320-扫描模块；330-充电模块；340-支付模块；350-电子地图模块；360-信用模块；400-云服务器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1，本发明提供了一种电单车安全管理系统10，包括组网系统100、充电管理系统200、移动终端300和云服务器400，所述组网系统100、所述充电管理系统200、所述移动终端300与所述云服务器400通信连接；

所述组网系统100包括具有自组网路由协议的路由器110和栅栏机120，所述路由器110与所述栅栏机120、所述移动终端300和所述云服务器400构成自组网网络，所述栅栏机120上设有用于获取电单车信息的阅读器130，所述栅栏机120上设有与所述栅栏机120对应的第一MAC地址，所述自组网网络根据所述第一MAC地址动态分配对应的第一IP地址；

所述充电管理系统200包括与所述栅栏机120通信连接的充电桩210、设置有与所述阅读器130对应的电子标签220的电单车230、以及与所述充电桩210通信连接的检测装置240，所述充电桩210上设有与所述充电桩210对应的第二MAC地址，所述自组网网络根据所述第二MAC地址动态分配对应的第二IP地址；

所述阅读器130在预设距离范围内识别到所述电子标签220的电单车信息得到识别结果，将所述识别结果发送至所述云服务器400；

所述检测装置240与所述移动终端300通信连接，所述检测装置240用于实时检测所述充电桩210给所述电单车230充电的充电状态信息，将所述充电状态信息存储至所述云服务器400，并显示在所述移动终端300上。

在本实施例中，组网路由协议为ADC(AntDeleteCenter)协议，ADC协议是针对智能家居市场自主研发的无线自组网通信协议，是基于蚁群算法的去中心化协议，ADC协议是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、易扩展、适于网络的短距离无线通信技术，遵循开放、标准、开源为原则的去中心化自组网协议。移动终端300可以是手机、平板电脑或其他便携式电子设备。路由器110与云服务器400通信连接，栅栏机120是设置在社区的出入口处并设置有用于读取磁卡信息的阅读器130，通过RFID技术识别从栅栏机120经过的电单车230，获取电单车信息如电单车名称、电池型号等并进行记录，栅栏机120在出厂时都会配置好第一MAC地址，路由器110根据第一MAC对栅栏机120动态分配IP地址。电子标签220如卡片安装在电单车230上，自组网网络根据充电桩210的第二MAC地址动态分配第二IP地址，将栅栏机120和充电桩210通过电缆或光纤等有线连接，移动终端300可以通过蜂窝网络连接至自组网网络。

需要说明的是，用户预先通过移动终端300对电单车230进行电单车信息与用户的个人信息录入生成绑定信息，之后将电单车信息和个人信息存储至云服务器400。当电单车230距离栅栏机120的十米范围内时可读取电子标签220并获取绑定信息，栅栏机120获取到的识别结果与绑定信息相匹配则对电单车230进行放行；当识别结果为未获取到绑定信息时，在用户的移动终端300显示提示需要进行信息录入操作。检测装置240可以是设置有温度传感器的电子设备，也可以是设置有电压电流检测表的电子装置，检测装置240与移动终端300建立无线连接，实时检测充电桩210给电单车230充电的充电状态信息，充电管理系统200还包括安装在充电桩210上的监控芯片，监控芯片用于实时对充电桩210进行记录和监控，监控芯片390收集检测装置240的充电状态信息，并将充电状态信息上传至云服务器400，充电状态信息包括电单车230的当前充电电压值和电流值、故障代码、剩余充电时间信息，云服务器400将该充电状态信息反馈至移动终端300，可以让用户快速了解充电桩210的使用情况，也便于对充电桩210进行高效率维护。

参阅图2，进一步地，所述移动终端300包括：

用户模块310，用于登陆所述云服务器400，获取接入所述自组网网络的权限，并将用户的个人信息和充电信息存储至所述云服务器400；

扫描模块320，用于扫描所述充电桩210上的二维码，获取所述二维码关联的第二MAC地址，并通过无线网络将所述第二MAC上传至所述云服务器400，所述云服务器400对所述第二MAC对应的充电桩210下发指令；

充电模块330，用于提供充电模式的选择，并提供充电单价、充电时间和充电总消费的显示，其中，所述充电模式包括自动充满模式、定时间充电模式、定电量充电模式、延时充电模式和充电完成自动停止模式。

在本实施例中，移动终端300包括手机、平板电脑和笔记本等可移动操作的客户端，用户利用该系列客户端需要登录APP软件或网页与云服务器400连接，用户模块310用于输入账号密码或者其他快捷方式登陆云服务器400，获取接入自组网网络的权限，并将用户的个人信息和充电信息存储至云服务器400。当用户通过移动终端300的扫描模块320扫描充电桩210上的二维码时，可以获取到二维码中的第二MAC地址，通过手机网络将第二MAC地址上传至云服务器400，使云服务器400对第二MAC地址对应的充电桩210下发命令，下发命令可以是充电或需要维护等。

进一步地，所述移动终端300还包括：

支付模块340，用于提供用户网上支付充电消费的服务；

电子地图模块350，用于将所述自组网网络中的充电桩210、栅栏机120以地图标注的形式显示出来，并提供导航和远程预约的功能；

信用模块360，用于记录用户的充电次数和充电消费金额，并根据所述充电次数和所述充电消费金额与预设阈值比对以确定用户的信用等级。

在本实施例中，用户想要远程预约时，通过移动终端300上的电子地图模块350，可选择需要远程预约的充电桩210，设定预计到达的时间后即可完成预约。当云服务器400接收到用户的远程预约操作时，即发送信息至预约的充电桩210，被预约的充电桩210即发起自锁以禁止对充电桩210的充电接口供电，同时，在电子地图上的显示即显示为被预约状态。电子地图模块350中对每个充电桩210的状态可用颜色标注出来，如空闲状态为绿色，充电状态为红色，被预约状态显示为黄色等。云服务器400通过路由器110可以实时更新充电桩210的状态信息，并将该状态信息汇集成一张表，当有移动终端300进行查询操作时，可以通过电子地图的方式将充电桩210的地理位置、空闲状态和充电费用等及时显示在移动终端300上，用户可以通过移动终端300导航到充电桩所在位置，也可以导航到远端充电桩位置，增加了用户的操作可选性。

需要说明的是，移动终端300还包括多个模块，这些模块与已构成的自组网网络的充电桩210、云服务器结合，实现多种可选的充电模块330，多种可选的付款方式、多种可选的充电导航等，提高了用户使用的自由性。

参阅图3，进一步地，所述检测装置240包括设置在所述电单车230上的报警器250，当所述电单车230的电池出现过充、过热或电池被拆卸时，触发所述报警器250开启。

在本实施例中，报警器250安装在电单车230的充电电池附近，将电池拆卸或者电池出现轻微过充如电流过大时，触发报警器250开启，该报警器250可以安装有喇叭或者指示灯，可以根据实际使用情况具体选择，不作具体限定。

进一步地，所述组网系统100还包括连接在所述路由器110和所述栅栏机120之间的智能网关，所述智能网关的工作频率为433MHz，传输速率为10Kbit，信号采用GFSK调制模式。

在本实施例中，智能网关包含ADC芯片，工作频率为433MHz，传输速率为10Kbit，信号采用GFSK调制模式，433MHz频段的传世特点为：433MHz是我国的免申请阶段发射接收频率，可以直接使用，无需管理，该频段的信号通用性较强，对于长距离传输也不会存在问题，具有适用性强的特点。ADC协议具有去中心化组网、超强的传输能力、跨网隔离能力和协议层和应用层标准化的特点，组网系统100中的任何一个设备均不是中心节点，不会影响其他在自组网网络中的设备在网络中的通信。

进一步地，所述充电管理系统200还包括：

充电判断模块，用于根据所述电单车230行驶的当前路况和剩余电量，判断所述电单车230是否可以行驶至最近的充电桩210；

充电桩匹配模块，用于在所述充电判断模块判断为是时，根据所述移动终端300设置的充电模式匹配相应的充电桩210。

在本实施例中，上述充电判断模块和充电桩匹配模块可以集成在控制器的电路板上，该控制器是安装在电单车230上，并显示在电单车的仪表盘或显示屏上，可以通过蓝牙连接至移动终端300，一定程度上提高了电单车230的使用安全性，操作简单快捷，充电模式可以是快充或者正常速率充电等。

进一步地，所述检测装置240还包括带有去中心化协议的信号发射器260、与所述信号发射器260无线连接的信号接收器270，所述信号发射器260设置在所述电单车230的电池上，所述信号接收器270设置在楼道的入口处并与所述云服务器400通信连接；

当所述信号发射器260与所述信号接收器270的距离小于或等于预设阈值时，所述信号接收器270将所述信号发射器260发射的无线信号上传至所述云服务器400。

在本实施例中，信号发射器260与信号接收器270通过窄带无线通信连接，信号接收器270设置在电单车230的电池上，信号接收器270安装在社区的各个楼道的入口处，在预设距离内，电池被拆卸进入楼道充电时会与信号接收器270建立连接，并将无线信号上传至云服务器400，以便提醒后台监控中心对该电池对应的用户进行处罚或劝导，以提高对电单车230的安全管理。

本发明提供了一种电单车安全管理系统，通过将组网系统、充电管理系统、移动终端和云服务器建立通信连接，将具有自组网络路由协议的路由器、栅栏机、移动终端和云服务器实现自动组网，充电管理系统包括与栅栏机通信连接的充电桩、与阅读器对应的电子标签、与充电桩通信连接的检测装置，使用户在进入有栅栏机的社区可以进行快速登记，在移动终端上可以查看充电桩的使用情况，也可以对用户的电单车进行实时监控，同时，用户在移动终端上可以将自己的身份信息和电单车信息快速录入并存储至云服务器，方便安全，实现社区内的充电桩、栅栏机、电单车与移动终端、云服务器自动组网，使其具有对电动车、充电桩智能化安全管理。电单车安全管理系统还具有信息监控和报警功能，便于充电时间内，用户对充电的电单车的监控，利于防盗或防偷抢。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电单车安全管理系统，其特征在于，包括组网系统、充电管理系统、移动终端和云服务器，所述组网系统、所述充电管理系统、所述移动终端与所述云服务器通信连接；

所述组网系统包括具有自组网路由协议的路由器和栅栏机，所述路由器与所述栅栏机、所述移动终端和所述云服务器构成自组网网络，所述栅栏机上设有用于获取电单车信息的阅读器，所述栅栏机上设有与所述栅栏机对应的第一MAC地址，所述自组网网络根据所述第一MAC地址动态分配对应的第一IP地址；

所述充电管理系统包括与所述栅栏机通信连接的充电桩、设置有与所述阅读器对应的电子标签的电单车、以及与所述充电桩通信连接的检测装置，所述充电桩上设有与所述充电桩对应的第二MAC地址，所述自组网网络根据所述第二MAC地址动态分配对应的第二IP地址；

所述阅读器在预设距离范围内识别到所述电子标签的电单车信息得到识别结果，将所述识别结果发送至所述云服务器；

所述检测装置与所述移动终端通信连接，所述检测装置用于实时检测所述充电桩给所述电单车充电的充电状态信息，将所述充电状态信息存储至所述云服务器，并显示在所述移动终端上。

2.根据权利要求1所述的电单车安全管理系统，其特征在于，所述移动终端包括：

用户模块，用于登陆所述云服务器，获取接入所述自组网网络的权限，并将用户的个人信息和充电信息存储至所述云服务器；

扫描模块，用于扫描所述充电桩上的二维码，获取所述二维码关联的第二MAC地址，并通过无线网络将所述第二MAC上传至所述云服务器，所述云服务器对所述第二MAC对应的充电桩下发指令；

充电模块，用于提供充电模式的选择，并提供充电单价、充电时间和充电总消费的显示，其中，所述充电模式包括自动充满模式、定时间充电模式、定电量充电模式、延时充电模式和充电完成自动停止模式。

3.根据权利要求2所述的电单车安全管理系统，其特征在于，所述移动终端还包括：

支付模块，用于提供用户网上支付充电消费的服务；

电子地图模块，用于将所述自组网网络中的充电桩、栅栏机以地图标注的形式显示出来，并提供导航和远程预约的功能；

信用模块，用于记录用户的充电次数和充电消费金额，并根据所述充电次数和所述充电消费金额与预设阈值比对以确定用户的信用等级。

4.根据权利要求1所述的电单车安全管理系统，其特征在于，所述检测装置包括设置在所述电单车上的报警器，当所述电单车的电池出现过充、过热或电池被拆卸时，触发所述报警器开启。

5.根据权利要求1所述的电单车安全管理系统，其特征在于，所述组网系统还包括连接在所述路由器和所述栅栏机之间的智能网关，所述智能网关的工作频率为433MHz，传输速率为10Kbit，信号采用GFSK调制模式。

6.根据权利要求1所述的电单车安全管理系统，其特征在于，所述充电管理系统还包括：

充电判断模块，用于根据所述电单车行驶的当前路况和剩余电量，判断所述电单车是否可以行驶至最近的充电桩；

充电桩匹配模块，用于在所述充电判断模块判断为是时，根据所述移动终端设置的充电模式匹配相应的充电桩。

7.根据权利要求1所述的电单车安全管理系统，其特征在于，所述充电管理系统还包括：

监控芯片，安装在所述充电桩上，用于实时对所述充电桩进行记录和监控，所述监控芯片收集所述检测装置的充电状态信息，并将所述充电状态信息上传至所述云服务器，所述充电状态信息包括所述电单车的当前充电电压值和电流值、故障代码、剩余充电时间信息。

8.根据权利要求1所述的电单车安全管理系统，其特征在于，所述检测装置还包括带有去中心化协议的信号发射器、与所述信号发射器无线连接的信号接收器，所述信号发射器设置在所述电单车的电池上，所述信号接收器设置在楼道的入口处并与所述云服务器通信连接；

当所述信号发射器与所述信号接收器的距离小于或等于预设阈值时，所述信号接收器将所述信号发射器发射的无线信号上传至所述云服务器。

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