公共自行车定位防盗系统

　　一、概述

　　绿色出行对于现今社会日渐显现其有益性，所以大受欢迎的共享单车、公共自行车日渐成为市民出行不可或缺的方式，而随着这类单车的增加，管理问题日益严峻。

　　相对共享单车，公共自行车具有管理上的明显优势，不会造成单车扎堆影响正常交通等现象。随着政府投入力度加大，广大市民将来可以在市区更多地方租借公共自行车了。截至 2016 年底，我国已有超过 400 个市、县配备了公共自行车系统，累计投放公共自行车锁车器设备已达89万套左右，市民可以用公交卡租还自行车，还可以使用支付宝、微信支付，实现离线消费、后台计费。

　　然而，公共自行车的被盗事件一直以来都是非常头痛的问题，群众租借过程中被盗，特别是网点自行车批量被偷越来越常见，并且目前还没有一种很好的机制保障公共自行车的安全。

　　二、 应用需求介绍

　　公共自行车的应用布局图如图1所示，每辆公共自行车都安装一个有源标签，每个自行车网点安装一个基站。

图1 应用布局图

　　1. 丢失追踪

　　每辆公共自行车安装一个防盗标签，每个租借网点安装一个基站，系统可以对其24小时进行定位。当自行车不慎丢失或被偷时，失主向相关部门挂失，确认车主信息后，管理员可根据车辆租借记录查询到相应车辆信息，然后在防盗系统输入自行车相关信息，后定位到挂失自行车的位置和行车轨迹。

　　2. 建设云数据

　　每个防盗标签对应自行车车牌，标签中记录：车牌、生产日期、生产厂家、车架号、照片等信息，为城市公共自行车的管理构建了一个条理清晰的云数据库。

　　3. 稽查工作

　　通过系统定位到可疑自行车的行车轨迹后，管理员可拿手持机PDA到最近基站点附件搜索，手持机PDA具有方向指引功能。

　　4. 效应扩展

　　系统建设完善后，更可使民众私人车辆进行防丢定位管理，形成社会治安维护定位智能网。

　　三、 系统介绍

　　“公共自行车定位防盗系统”是利用无线传输、低功耗、组网定位等特点，实现免布线、精准识别、区域识别功能。

　　1. 防盗标签

图2 防盗标签

　　防盗标签拥有全国唯一的ID号，与自行车的详细信息进行绑定，当自行车接近基站或PDA时，系统可以获取到ID号。防盗标签的工作温度在-20°C~70°C，电池可工作3年时间，标签建议固定安装在自行车皮座内，如图2所示。

　　2. 基站

图3 基站

　　每个自行车网点安装一个基站。为了防止被恶意破坏，基站外壳采用ABS+PC，防水防尘，耐磨耐热抗冲击，且具有阻燃性。基站通过无线网络与后台服务器通讯，某一路口基站不能工作的情况下(如断电了)，其他基站不受任何影响，保障了系统的稳定性。

　　基站的工作温度为-20°C~80°C，220V交流供电。外观如图3所示。

图4 自行车中转管理

　　针对站点公共自行车的中转管理，由于防盗措施比较简单，一旦被突破，就会造成批量损失，管理员可通过手持机PDA对这些自行车设置为布防状态，在布防状态下，当自行车离开站点时，系统即会主动告警，基站的保护距离在100米范围内。

　　3. 手持机PDA

图5 手持机

　　当自行车挂失后，管理员通过系统追踪到可疑自行车的轨迹，确认离自行车最近的基站位置，结合手持机到该基站附近搜索自行车，手持机具有目标指引的功能，有目标快速地破案。手持机PDA读取自行车的距离在60~80米左右。

　　四、 软件效果

　　1. 登陆首页

图6 登陆首页

　　2. 定位追踪

图7 定位追踪

　　五、 系统优势

　　1. 读写距离远

　　防盗标签读写的距离远远大于无源标签，系统会控制在100m范围的区域对公共自行车进行监控，这样在对自行车进行监控管理时，可以快速读取自行车的信息。

　　2. 无死角识别

　　由于有源标签的无线信号是以球面波的方式发送出去，这样对安装在自行车上的有源标签的安装方向没有要求，不管设备以哪个方向通过路口，都能被基站识别。

　　3. 辐射影响小

　　无源标签工作时需要读头提供能量，所以对基站的无线信号发射功率相对要求较高，当无线信号功率达到一定值时会对人体有危害。相对无源标签，有源标签可自身提供能量，这样基站和标签的发射功率可以做得比较小，辐射为手机辐射的1/100。

　　4. 工作时间长

　　有源标签用到的是低数据量和低功耗的无线技术，休眠功耗为μA级别，如此保障有源标签的电池工作时间可长达3年。