一种低功耗蓝牙智能车锁及采用车锁的基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统技术方案

本发明专利技术涉及一种低功耗蓝牙智能车锁及采用车锁的基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统。本发明专利技术公开一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统的解决方案。该方案包括：低功耗蓝牙智能车锁，时空安全的信息传输协议以及QQ物联技术。本发明专利技术基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统的解决方案，通过上述的一系列技术和管理手段，最终使车辆使用状态都可回归到“正常可用”态，实现了公共自行车服务云端对自行车的及时监控，不仅操作方便，功能全面，实用性强，而且克服了传统自行车系统的利用率低，极易丢失，推广难等问题，真正实现了公共自行车系统的良性运作。

【技术实现步骤摘要】
专利技术名称基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统解决方案。技术背景城市公共自行车系统在一些固定地点设置租赁站点供市民借还车辆，基本上保证了公共自行车不会被私人长期占用，但极易造成租赁点覆盖不均、使用率差别大、热门站点借还困难等问题；而现有的校园公共自行车无需固定租赁点，方便了在校学生的出行，但该模式使得管理者无法获知车辆状态信息，容易导致上私锁占用、恶意损坏和丢失等状况，严重阻碍了共享氛围的形成以及项目的推广。因此，本专利技术在没有固定租赁点的前提下，利用时空安全的物联网技术，提高车的安全性，同时，并结合云技术及互联网技术，掌握每辆车的使用信息，提高了用户用车的便捷性，实现共享自行车的良性循环，具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的上述缺陷，而提供一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统解决方案，其在不明显的增加成本的条件下，具有安全性高、功能性全、使用方便等优点，具有广泛的市场前景。为了实现上述目的，本专利技术所采取方案是：一种低功耗蓝牙智能车锁，其特征在于：包括电控组件与环形机械组件；所述环形机械组件包括外壳、设置在外壳内的锁芯组件以及能够控制锁芯组件的联动阀，所述电控组件设置在锁盘外壳内，电控组件包括一个能够控制联动阀转动从而使锁芯组件打开的电磁阀，以及控制电磁阀工作的控制器。在上述的一种低功耗蓝牙智能车锁，所述外壳为一个环形腔的本体，锁芯组件包括设置在环形腔内的锁芯，锁芯上设有一个卡槽，能够使联动阀的一端卡在卡槽内从而能够固定锁芯，锁芯上设有一个能够手动使锁把手柄转动的锁把，外壳外部设有一个锁把活动槽，锁把位于锁把活动槽内并能在锁把活动槽内往复运动，锁芯的一端与弹簧的一端固定，弹簧的另一端固定在环形腔内。在上述的一种低功耗蓝牙智能车锁，所述联动阀中部铰接在活动槽内，铰接处设有一个能够手动使联动阀转动的联动阀手柄，联动阀一端为楔形，另一端能够被电磁阀吸住从而发生转动，锁芯的卡槽内由至少三个端面组成，第一端面为平行面，依次衔接的第二端面和第三端面倾斜设置从而与第一端面构成一个不规则形状并且具有两段坡度的卡槽；电控组件包括低功耗蓝牙模块，电磁阀与低功耗蓝牙模块连接并与依次连接的电源开关和电源组成回路，电源通过小型太阳能面板充电。一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统，其特征在于，包括：蓝牙智能车锁：用于对公共自行车上锁或开锁，并同时基于时空安全的信息传输协议与手机客户端和云端进行交互，与用户进行信息交互，并对接收到的时空信息进行处理，生成基于时空安全的动态密码，并与云端生成的动态密码进行校验；校验成功后，用户方可开锁；同时该蓝牙模块还可通过用户向云端反馈车锁电池电量和车锁状态，以及记录与用户蓝牙中断时长；当中断达到一定的时间后，认定该车丢失，触发其发出蓝牙求救信号；客户端：用于用户与云端以及蓝牙智能车锁进行信息交换，用户通过该客户端进行预约、开锁、用车以及还车；云端：用于实时向用户实时提供车辆分布图，并在客户端进行开锁时生成动态开锁密码提供给用户端，并在用户用车过程中提供时空信息实时更新车辆轨迹，在用户通过客户端进行还车时，生成账单，并向用户发送账单详情。在上述的一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统，所述客户端与云端以及蓝牙智能车锁进行信息交换，并进行预约、开锁、用车以及还车的具体过程包括：预约过程：云端向用户实时提供车辆分布图，用户从中选定车辆并上传其ID至云端，云端将ID号翻译成对应车锁的蓝牙MAC地址后传回给用户，以完成在线找车和预约，同时云端将该车标注为已预约，并允许用户就近改签车辆；开锁过程：用户与蓝牙智能车锁建立蓝牙连接后，产生随机码并通过用户上传至云端，同时车与云端均根据时空的唯一性，利用相同的密码算法生成动态开锁密码，云端通过用户传回给车，在车内部进行密码的校验，校验成功后，方可允许用户开锁；一经开锁，车锁状态信息通过用户传给云端，云端标注该车为使用中；用车过程：车锁与用户的蓝牙装置，按照一定的频率进行握手，检查各自蓝牙的连接状态；若连接正常，云端则根据用户提供时空信息实时更新车辆轨迹；如果蓝牙连接中断，则手机发出警报；当中断达到一定的时长，认定车辆已丢失；还车过程：当锁车信息与车锁电量信息通过车锁的蓝牙装置提供给用户，在经用户上传至云端后，云端按照一定的标准生成账单，并向用户发送账单详情，用户支付成功后向云端反馈支付状态，此时云端将该车标注为正常可用。在上述的一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统，所述预约过程中，用户通过客户端与云端进行交互式基于以下协议，包括：状态一：用户在当前视野范围内找不到车时，可通过客户端寻找附近车辆进行预约，请求系统保留对某辆车一定时间的占用状态；在该过程中，用户通过APP获取自己当前的位置并上传给云端，云端则根据上一用户还车时获取的车的位置，为用户提供附近车辆的分布图及其车牌号（车辆ID），从而使用户可提前选定一辆车输入其车牌号；云端将APP上传的车辆ID，从数据库中匹配到该车对应的蓝牙号并发送给用户，完成预约；在规定时间内，云端将为用户保留该车的使用权限，超时将释放其占用状态；等到用户找到预约的车辆后，打开车上的蓝牙开关，客户端便可直接按照云端提供的蓝牙号与对应的车辆相连；状态二：用户通过肉眼直接找到一辆车并使用；与第一种情况类似，在APP中直接输入车牌号，云端判定车辆ID是否被其他用户占用，如果是，则预约失败；否则云端向APP发送车的蓝牙号，用户到达车前只需打开车上蓝牙开关并与车相连即可。在上述的一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统，所述开锁过程中，用户通过客户端与蓝牙智能车锁进行交互时，基于以下协议：客户端与车建立蓝牙连接后，车辆内置蓝牙模块的CPU计算该时刻与打开蓝牙开关时刻的时间间隔t0，结合车的ID以及用户ID生成随机码X0，并利用现有的密码算法生成动态开锁密钥X，同时蓝牙向客户端发送随机码X0，APP随之传输到云端；云端通过相同的算法生成动态密钥X1，并以手机为媒介传送给车，此时CPU将X1与X进行匹配，匹配通过后，触发电磁阀工作；与此同时，CPU开始计时，用以判断密钥时效性；如果计时超过t，则视为密钥失效，此时CPU向蓝牙发送指令，并通过蓝牙向客户端反馈密码失效信息，同时控制蓝牙断开连接，用户需重新获取密钥；如果未超时，则用户可以通过开锁手柄成功开锁；一经开锁，将触发CPU产生一个状态信号，通过蓝牙传送给APP，此时APP记录当前的北斗时，并将这一状态信号以及用户当前位置传送给云端，云端获得“已开锁”状态后把对应的车辆标记为使用中。在上述的一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统，所述用车过程中，用户通过客户端与云端进行交互时，基于以下协议：开锁之后进入骑行状态，这一过程没有用户的手动操作，但每隔一定时间t1，APP与车发起一次握手，检查各自的蓝牙连接状态，若连接正常，则APP向云端上传当前位置和北斗时，云端实时更新用户的时空轨迹；如果APP检测到蓝牙连接中断，以及中断达到一定的时间，APP则向用户发布预警；同时车锁内置CPU开始计数，经过N次蓝牙“握手”失败后，认定车已丢失，则CPU触发蓝牙发出求救信号；而云端在经过t2=N*t1时间后还未收到车辆信息，则播发丢失车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗蓝牙智能车锁，其特征在于：包括电控组件与环形机械组件；所述环形机械组件包括外壳、设置在外壳内的锁芯组件以及能够控制锁芯组件的联动阀，所述电控组件设置在锁盘外壳内，电控组件包括一个能够控制联动阀转动从而使锁芯组件打开的电磁阀，以及控制电磁阀工作的控制器。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗蓝牙智能车锁，其特征在于：包括电控组件与环形机械组件；所述环形机械组件包括外壳、设置在外壳内的锁芯组件以及能够控制锁芯组件的联动阀，所述电控组件设置在锁盘外壳内，电控组件包括一个能够控制联动阀转动从而使锁芯组件打开的电磁阀，以及控制电磁阀工作的控制器。2.根据权利要求1所述的一种低功耗蓝牙智能车锁，其特征在于：所述外壳为一个环形腔的本体，锁芯组件包括设置在环形腔内的锁芯，锁芯上设有一个卡槽，能够使联动阀的一端卡在卡槽内从而能够固定锁芯，锁芯上设有一个能够手动使锁把手柄转动的锁把，外壳外部设有一个锁把活动槽，锁把位于锁把活动槽内并能在锁把活动槽内往复运动，锁芯的一端与弹簧的一端固定，弹簧的另一端固定在环形腔内。3.根据权利要求2所述的一种低功耗蓝牙智能车锁，其特征在于：所述联动阀中部铰接在活动槽内，铰接处设有一个能够手动使联动阀转动的联动阀手柄，联动阀一端为楔形，另一端能够被电磁阀吸住从而发生转动，锁芯的卡槽内由至少三个端面组成，第一端面为平行面，依次衔接的第二端面和第三端面倾斜设置从而与第一端面构成一个不规则形状并且具有两段坡度的卡槽；电控组件包括低功耗蓝牙模块，电磁阀与低功耗蓝牙模块连接并与依次连接的电源开关和电源组成回路，电源通过小型太阳能面板充电。4.一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统，其特征在于，包括：蓝牙智能车锁：用于对公共自行车上锁或开锁，并同时基于时空安全的信息传输协议与手机客户端和云端进行交互，与用户进行信息交互，并对接收到的时空信息进行处理，生成基于时空安全的动态密码，并与云端生成的动态密码进行校验；校验成功后，用户方可开锁；同时该蓝牙模块还可通过用户向云端反馈车锁电池电量和车锁状态，以及记录与用户蓝牙中断时长；当中断达到一定的时间后，认定该车丢失，触发其发出蓝牙求救信号；客户端：用于用户与云端以及蓝牙智能车锁进行信息交换，用户通过该客户端进行预约、开锁、用车以及还车；云端：用于实时向用户实时提供车辆分布图，并在客户端进行开锁时生成动态开锁密码提供给用户端，并在用户用车过程中提供时空信息实时更新车辆轨迹，在用户通过客户端进行还车时，生成账单，并向用户发送账单详情。5.根据权利要求4所述的一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统，其特征在于，所述客户端与云端以及蓝牙智能车锁进行信息交换，并进行预约、开锁、用车以及还车的具体过程包括：预约过程：云端向用户实时提供车辆分布图，用户从中选定车辆并上传其ID至云端，云端将ID号翻译成对应车锁的蓝牙MAC地址后传回给用户，以完成在线找车和预约，同时云端将该车标注为已预约，并允许用户就近改签车辆；开锁过程：用户与蓝牙智能车锁建立蓝牙连接后，产生随机码并通过用户上传至云端，同时车与云端均根据时空的唯一性，利用相同的密码算法生成动态开锁密码，云端通过用户传回给车，在车内部进行密码的校验，校验成功后，方可允许用户开锁；一经开锁，车锁状态信息通过用户传给云端，云端标注该车为使用中；用车过程：车锁与用户的蓝牙装置，按照一定的频率进行握手，检查各自蓝牙的连接状态；若连接正常，云端则根据用户提供时空信息实时更新车辆轨迹；如果蓝牙连接中断，则手机发出警报；当中断达到一定的时长，认定车辆已丢失；还车过程：当锁车信息与车锁电量信息通过车锁的蓝牙装置提供给用户，在经用户上传至云端后，云端按照一定的标准生成账单，并向用户发送账单详情，用户支付成功后向云端反馈支付状态，此时云端将该车标注为正常可用。6.根据权利要求5所述的一种基于时空安全的物联网技术下的公共自行车系统，其特征在于，所述预约过程中，用户通过客户端与云端进行交互式基于以下协议，包括：状态一：用户在当前视野范围内找不到车时，可通过客户端寻找附近车辆进行预约，请求系统保留对某辆车一定时间的占用状态；在该过程中，用户通过APP获取自己当前的位置并上传给云端，云端则根据上一用户还车时获取的车的位置，为用户提供附近车辆的分布图及其车牌号（车辆ID），从而使用户可提前选定一辆车输入其车牌号；云端将APP上传的车辆ID，从数据库中匹配到该车对应的蓝牙号并...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔竞松，宋佳，王剑英，张先春，郭迟，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42