CN207968547U - 基于ZigBee的校园单车管控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于ZigBee的校园单车管控装置，包含一个上位机电脑、一个下位机协调器、三个或三个以上已知坐标的参考节点、若干需定位的终端车锁和一个USB Dongle。本实用新型结构简单，在校园单车管控系统中以终端车锁为基础，结合ZigBee模块和电源部分构成需要定位的盲节点，利用ZigBee无线传输将单车的位置信息传输到下位机协调器，然后通过USB连接上位机，构成了校方的监控中心。学生们可以安装校园手机APP利用互联网了解自己单车的信息。本套系统既方便了学生，又强化了校园的单车管理，有利于美化校园环境，对学校的发展有很好的前景。

Description

基于ZigBee的校园单车管控装置

技术领域

本实用新型涉及校园用具领域，尤其涉及一种基于ZigBee的校园单车管控装置。

背景技术

高校大学生数量逐年增长，从2001年的114万到2016年756万毕业生，可以想象校园内越来越“拥挤”，校园内自行车数量也越来越多，自行车停放问题几乎成了所有高校的顽疾，不仅学生找车麻烦，而且学校管理不方便。例如，宿舍楼下和教学楼楼下停满了自行车，影响了学生们的正常活动。另一方面，随着学生们的毕业，越来越多的“无主”自行车被废弃在校园内，如果不能及时清理，无疑会恶化校园环境，影响师生们的正常生活。

综上所述，现有校园单车管理体系存在的问题是：在一定区域内，全部靠学生自己随意停放自行车，甚至长时间不用自行车，想要骑车时却找不到自己的自行车；校方不能管控自行车的停放状态，也不能了解自行车是否“无主”，无法知道是否该清理校园内的废旧自行车。

现今各大高校几乎没有针对自行车问题的实质性的解决办法，针对这种现象，研发一种能够加强校园单车的管控装置就变得非常有必要了。

实用新型内容

本实用新型提出了一种基于ZigBee的校园单车管控装置，该装置成本低，传输的速率要求不高，功耗要求极低，可靠安全，能够极大的方便学生寻找自己车辆的摆放位置，并且加强了学校对学生自行车的监控和管理，对未来各大高校关于自行车停放问题的解决有很好的应用前景。

本实用新型通过以下手段实现：

一种基于ZigBee的校园单车管控装置，其特征在于：它包含一个上位机电脑、一个下位机协调器、三个或三个以上已知坐标的参考节点、若干需定位的终端车锁和一个USBDongle。所述的下位机协调器即包含CC2431模块的ZigBee无线网络总节点，与监控中心的上位机电脑通过USB端口连接。所述的参考节点即已知坐标的固定节点，包含有CC2430模块。所述的终端定位车锁包含有CC2431模块和载体车锁。所述的USB Dongle与上位机电脑通过USB端口连接防止数据丢包。所述的参考节点和终端车锁都分别通过锂电池进行供电。在宿舍楼或教学楼下自行车停放区域搭建ZigBee无线网络，将协调器置于门卫室并通过USB与门卫室电脑连接。参考节点收集终端车锁的位置信息，即自行车的位置信息，并传输到协调器，进而将位置信息通过USB传至上位机电脑，学校据此掌握自行车使用动态，然后通过互联网共享，学生使用手机APP找到自己的单车。

优选地，作为本实用新型进一步的方案，所述的学生端手机APP功能包括：打开手机APP定位软件，启动定位按钮，手机APP上显示出自行车具体位置，用户可以根据地图找到自己的车子，当自行车驶出ZigBee无线网络范围时，手机APP会收到消息。

关于该装置的外部设备，首先所述的终端车锁,其没有特定的维持网络结构的责任，它可以是睡眠和唤醒状态，可以用锂电池来给其供电。所述的协调器，其负责启动整个网络，是网络的第一个设备，协调器选择一个信道和一个网络ID，随后启动整个网络(协调器的角色主要涉及网络的启动和配置，一旦这些都完成后，协调器的工作就像一个路由器，由于ZigBee网络本身的分布特点，因此接下来整个网络的操作就不在依赖协调器的存在)。

所述的ZigBee无线传感网络所选用的拓扑结构为网状网络，网状网是一种适用范围大，并具有自恢复能力的局域网络，它可为传输的数据包提供多条路径，一旦一条路径出现故障，则存在另一条或多条路径可供选择。

所述的ZigBee模块装置核心是采用多个CC2431和CC2430互相结合的远距离无线传输模块，使数据传输距离更远。

与现有技术相比，本实用新型的基于ZigBee的校园单车管控装置，通过设置参考点节点，并且参考点节点通过ZigBee通讯，使其与终端车锁连接通讯，便于自行车的定位，方便学生寻找自行车的停放位置。通过设置3个或3个以上已知位置节点，用一定算法来对终端车锁进行定位，学生们可利用校园手机APP找到自己的自行车摆放位置，同时校方通过监控中心对参考节点的管理，使得学校更加方便、快捷的管理学生的自行车，大大加强了学校的校园管理体系，对以后学校的发展有着不可估量的前景。

附图说明

图为本实用新型装置结构框图。

图中：1监控中心，2上位机电脑，3下位机协调器，4参考节点，5终端车锁，6校园手机APP，7USB Dongle，8ZigBee模块，9锂电池，10互联网，11USB。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本实用新型的的结构作详细的描述。

一种基于ZigBee的校园单车管控装置，包含一个上位机电脑2、一个下位机协调器3、三个或三个以上已知坐标的参考节点4、若干需定位的终端车锁和一个USB Dongle7。所述的下位机协调器3即包含CC2431芯片的ZigBee无线网络总节点，与监控中心1的上位机电脑2通过USB11端口连接。所述的参考节点4即已知坐标的固定节点，包含有CC2430模块。所述的终端定位车锁5包含有CC2431模块和载体车锁。所述的USB Dongle7与上位机电脑2通过USB11连接防止数据丢包。所述的参考节点4和终端车锁5都分别通过锂电池9进行供电，由于CC2431、CC2430芯片耗电量极低，所以冲一次电可续航3个月以上。

下面结合工作原理对本实用新型作进一步描述。

在宿舍楼或教学楼下自行车停放区域搭建ZigBee无线网络，参考节点4的位置已知，保存在下位机协调器3中。当终端车锁5进入ZigBee无线网络范围中时，参考节点4与终端车锁5自动进行信息交互，从而获得终端车锁5的位置信息，并通过一个参考节点4将信息发送至下位机协调器3。下位机协调器3通过USB11将信息传至上位机电脑2，上位机电脑2通过互联网10将信息实时传至校园手机APP6。所述的USB Dongle7具有防止信息在ZigBee无线通信网络中丢失的作用。当学生需要寻找自己的自行车时，只需通过校园手机APP进行查找，即可获取自行车的具体位置。当自行车驶出ZigBee无线网络范围时，校园手机APP会收到消息，可联系监控起到自行车防盗的作用,此外，学校可以收集学生自行车的使用情况，并对没有摆放整齐或者长期没有使用过的自行车采取一定措施，以加强学校对校园单车的监管。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型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，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种基于ZigBee的校园单车管控装置，其特征在于：它包含一个上位机电脑、一个下位机协调器、三个或三个以上已知坐标的参考节点、若干需定位的终端车锁和一个USBDongle，所述的下位机协调器即包含CC2431模块的ZigBee无线网络总节点，与上位机电脑通过USB端口连接，所述的参考节点即已知坐标的固定节点，包含有CC2430模块，所述的终端定位车锁包含有CC2431模块和载体车锁，所述的参考节点、终端车锁与协调器间实现信息的无线传输，所述的USB Dongle与上位机电脑通过USB端口连接防止数据丢包，所述的上位机电脑与下位机协调器构成监控中心实现单车使用状态的管控。