本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)及其安防方法。

背景技術(shù)：

目前，中國(guó)實(shí)用新型專利于2016年2月3日授權(quán)公告了一種智能自行車安全系統(tǒng)，其授權(quán)公告號(hào)為CN205010372U，該智能自行車安全系統(tǒng)，包括車載信息裝置、服務(wù)器和智能手機(jī)，所述的車載信息裝置包括語(yǔ)音識(shí)別模塊、信息收發(fā)模塊、GPS模塊和微處理器，所述語(yǔ)音識(shí)別模塊把收到的語(yǔ)音信息經(jīng)過處理比對(duì)發(fā)送給微處理器，所述的微處理器將處理過的語(yǔ)音信息經(jīng)過處理以后發(fā)送給信息收發(fā)模塊，所述的信息收發(fā)模塊將信號(hào)發(fā)送給服務(wù)器，所述的服務(wù)器將信號(hào)發(fā)送給智能手機(jī)；所述的GPS模塊可以將車輛的實(shí)時(shí)位置信息發(fā)送給微處理器，所述的微處理器將收到的信號(hào)處理后發(fā)送給信息收發(fā)裝置，所述的信息收發(fā)裝置將信號(hào)發(fā)送給服務(wù)器，所述的服務(wù)器將該信號(hào)發(fā)送給智能手機(jī)。該專利主要用于實(shí)時(shí)反映車輛的行駛信息；但是該專利的語(yǔ)音識(shí)別模塊需要的數(shù)據(jù)信息量巨大，效果容易受到周圍環(huán)境的影響，并且該安全系統(tǒng)主要用于用戶觀察自行車的運(yùn)動(dòng)軌跡和實(shí)時(shí)位置，本質(zhì)上沒有解決自行車本身的安全性問題，而且市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值不明顯。

中國(guó)發(fā)明專利于2016年7月13日公開了一種具有內(nèi)置式安全系統(tǒng)的人力車，其公開公布號(hào)為CN105764782A，該具有內(nèi)置式安全系統(tǒng)的人力車，優(yōu)選為自行車，其包括具有下管和車座管的車架，所述下管優(yōu)選由兩個(gè)區(qū)段形成。鎖裝置的第一部件插入到車座管的下端中。下管的第一區(qū)段在一端通過樞軸銷連接至伸縮式管，而所述第一區(qū)段的另一端包含孔，所述孔的直徑與車座管的直徑相同。下管的第二區(qū)段在一端通過樞軸銷連接至自行車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而所述第二區(qū)段的另一端包含孔，鎖裝置的第二部件插入到該孔中。該專利主要針對(duì)自行車的車架做了一個(gè)內(nèi)置式的安全系統(tǒng)，其系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)自行車的做工工藝要求極高，各區(qū)段的銜接和集成化程度有待考證。

陀螺儀傳感器是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位和控制系統(tǒng)，它原本是運(yùn)用到直升機(jī)模型上，現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于手機(jī)等移動(dòng)便攜設(shè)備。用來(lái)感測(cè)和維持方向的裝置，主要檢測(cè)空間某些相位的傾角變化、位置變化?，F(xiàn)有的LY330ALH陀螺儀是一種高性能低功耗的單軸微機(jī)械陀螺儀，能夠測(cè)量沿偏航軸的角速率。它提供了優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性和擴(kuò)展的工作溫度范圍(-40℃至+85℃)的高分辨率。LY330ALH滿量程的±300的DPS，是能夠檢出率高達(dá)140Hz的-3dB帶寬。該裝置包括一個(gè)傳感元件和一個(gè)CMOS IC；傳感元件是由一個(gè)單一的驅(qū)動(dòng)質(zhì)量塊，保持在連續(xù)振蕩和的基礎(chǔ)上，能夠使用科里奧利原理，當(dāng)一個(gè)角速度傳感器應(yīng)用；CMOS IC上提供了測(cè)量角速度的外部世界，通過模擬輸出電壓，允許高水平的集成和生產(chǎn)微調(diào)，以更好地匹配傳感元件的特點(diǎn)。

CC3200控制器是TI無(wú)線連接SimpleLink Wi-Fi和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)解決方案最新推出的一款Wi-Fi MCU，是業(yè)界第一個(gè)具有內(nèi)置Wi-Fi的MCU，是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、集成高性能ARM Cortex-M4的無(wú)線MCU。客戶能夠使用單個(gè)集成電路開發(fā)整個(gè)應(yīng)用，借助片上Wi-Fi、互聯(lián)網(wǎng)和強(qiáng)大的安全協(xié)議，無(wú)需Wi-Fi經(jīng)驗(yàn)即可實(shí)現(xiàn)快速的開發(fā)。CC3200控制器是一個(gè)完整平臺(tái)解決方案，其中包括軟件、示例應(yīng)用、工具、用戶和編程指南、參考設(shè)計(jì)以及TI E2E支持社區(qū)。CC3200控制器采用易于布局的四方扁平無(wú)引線(QFN)封裝。CC3200控制器包括應(yīng)用MCU、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器(CC3100)和電源管理3大部分。

(1)應(yīng)用MCU包含一個(gè)運(yùn)行頻率為80MHz的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ARM Cortex-M4內(nèi)核，包含用于存放代碼和數(shù)據(jù)的內(nèi)部RAM以及存放引導(dǎo)加載程序和外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序的ROM，還包含快速并行接口、UART、SPI、I2C、I2S/PCM、SD/MMC、PWM和ADC等多種外設(shè)。

(2)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)處理器(CC3100)包含一個(gè)Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)和一個(gè)可完全免除應(yīng)用MCU處理負(fù)擔(dān)的專用ARM MCU。Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)包含802.11b/g/n射頻、基帶和具有強(qiáng)大加密引擎的MAC，可以實(shí)現(xiàn)支持256位加密的快速安全的互聯(lián)網(wǎng)連接。Wi-Fi片上互聯(lián)網(wǎng)還包括嵌入式TCP/IP和TLS/SSL協(xié)議棧、HTTP服務(wù)器和多種互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。CC3200支持站點(diǎn)、接入點(diǎn)和Wi-Fi直連3種模式，支持WPA2個(gè)人和企業(yè)安全性以及WPS2。

(3)電源管理包括支持寬電源電壓范圍的集成直流-直流轉(zhuǎn)換器，可以啟用低功耗模式，具有RTC的休眠模式所需電流少于4uA。用2節(jié)干電池供電，工作時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)1年以上。

目前，作為服務(wù)社社會(huì)的OFO共享單車和摩拜單車風(fēng)靡全國(guó)，都是旨在解決“最后三公里”的單車共享模式，最終受益的是我們社會(huì)群眾。然而OFO共享單車和摩拜單車的自行車都共同面臨多種安防問題，其主要問題表現(xiàn)在他們的自行車慘遭不同程度的人為破壞，破壞程度不堪入目，如：自行車的輪子、車頭、車座等被人為的將強(qiáng)行拆走，而且一旦輪子、車頭、車座等被人為的將強(qiáng)行拆走，管理員也很難發(fā)現(xiàn)，給后續(xù)的維修也造成了很大的麻煩。因此，對(duì)于自行車的安防，除了提高公民的基本素質(zhì)外，還需要采用技術(shù)手段來(lái)解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)及其安防方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)，包括微控制器，以及與微控制器輸出端連接聲光報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路，所述聲光報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路與聲光報(bào)警裝置連接；還包括通過A/D轉(zhuǎn)換器與微控制器輸入端連接的第一反光板型光電開關(guān)、第二反光板型光電開關(guān)、第一斷路感應(yīng)器和第二斷路感應(yīng)器；所述第一反光板型光電開關(guān)的反光板安裝在車頭支撐管內(nèi)，第一反光板型光電開關(guān)的發(fā)光器和收光器裝入車頭安裝管內(nèi)；所述第二反光板型光電開關(guān)的反光板安裝在車座支撐管內(nèi)，第二反光板型光電開關(guān)的發(fā)光器和收光器裝入車座安裝管內(nèi)；所述第一斷路感應(yīng)器的兩個(gè)回路通斷檢測(cè)端與前輪安裝軸連接；所述第二斷路感應(yīng)器的兩個(gè)回路通斷檢測(cè)端與后輪安裝軸連接。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案：所述基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)，還包括與微控制器連接的GPS定位模塊，通過A/D轉(zhuǎn)換器與微控制器輸入端連接的陀螺儀傳感器，以及與微控制器通訊的服務(wù)器，所述服務(wù)器還與管理員后臺(tái)終端通訊。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案：所述管理員后臺(tái)終端為PC機(jī)、智能手機(jī)或者平板電腦。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案：所述服務(wù)器還與用戶移動(dòng)智能終端通訊；所述用戶移動(dòng)智能終端為智能手機(jī)、平板電腦或者智能手環(huán)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案：所述的陀螺儀傳感器采用型號(hào)為CJMCU-330LY300ALH的單軸微機(jī)械陀螺儀傳感器，所述陀螺儀傳感器外設(shè)連接同步時(shí)鐘電路。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案：所述基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)，還包括與微控制器電連接藍(lán)牙電子鎖。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案：所述藍(lán)牙電子鎖的鎖舌上設(shè)有通過A/D轉(zhuǎn)換器與微控制器電連接的應(yīng)變式壓力傳感器。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案：所述微控制器采用的是可充電鋰電池供電，在自行車還上設(shè)有用于為可充電鋰電池供電的發(fā)電機(jī)；所述微控制器上外設(shè)有可充電的電源接口。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案：所述的微控制器采用CC3200launchPad。

一種采用所述基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)的安防方法，當(dāng)車頭被拆下時(shí)，第一反光板型光電開關(guān)的光束會(huì)被中斷，第一反光板型光電開關(guān)即產(chǎn)生車頭報(bào)警信號(hào)；當(dāng)車座被拆下時(shí)，第二反光板型光電開關(guān)的光束會(huì)被中斷，第二反光板型光電開關(guān)即產(chǎn)生車座報(bào)警信號(hào)；當(dāng)前輪被拆下時(shí)，第一斷路感應(yīng)器的兩個(gè)回路通斷檢測(cè)端被斷開，第一斷路感應(yīng)器即產(chǎn)生前輪報(bào)警信號(hào)；當(dāng)后輪被拆下時(shí)，第二斷路感應(yīng)器的兩個(gè)回路通斷檢測(cè)端被斷開，第二斷路感應(yīng)器即產(chǎn)生后輪報(bào)警信號(hào)；當(dāng)微控制器接收到車頭報(bào)警信號(hào)或車座報(bào)警信號(hào)或前輪報(bào)警信號(hào)或后輪報(bào)警信號(hào)時(shí)，微控制器控制GPS定位模塊進(jìn)行定位，并控制控制聲光報(bào)警裝置報(bào)警，同時(shí)微控制器將GPS定位模塊的定位信息以及相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器再將定位信息以及相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)提供給管理員后臺(tái)終端，供管理員查看，便于管理員人員報(bào)警或者安排附近的人員前去查看，以及維修人員攜帶相應(yīng)的配件前去更換。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過巧妙的使用反光板型光電開關(guān)和斷路感應(yīng)器，對(duì)車頭、車座、前輪和后輪進(jìn)行定位安防監(jiān)控，不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)自行車被破壞，還能定位自行車被破壞的位置，以及被破壞時(shí)所處的地理位置，為自行車的安防以及后續(xù)維修提供了極大的便利。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的自行車結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的自行車智能安防系統(tǒng)的原理框圖；

圖中：A-車頭支撐管、B-車頭安裝管、C-車座支撐管、D-車座安裝管、E-前輪安裝軸、F-后輪安裝軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)，包括微控制器，以及與微控制器輸出端連接聲光報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路，所述聲光報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路與聲光報(bào)警裝置連接；還包括通過A/D轉(zhuǎn)換器與微控制器輸入端連接的第一反光板型光電開關(guān)、第二反光板型光電開關(guān)、第一斷路感應(yīng)器和第二斷路感應(yīng)器；所述第一反光板型光電開關(guān)的反光板安裝在車頭支撐管A內(nèi)，第一反光板型光電開關(guān)的發(fā)光器和收光器裝入車頭安裝管B內(nèi)；所述第二反光板型光電開關(guān)的反光板安裝在車座支撐管C內(nèi)，第二反光板型光電開關(guān)的發(fā)光器和收光器裝入車座安裝管D內(nèi)；所述第一斷路感應(yīng)器的兩個(gè)回路通斷檢測(cè)端與前輪安裝軸E連接；所述第二斷路感應(yīng)器的兩個(gè)回路通斷檢測(cè)端與后輪安裝軸F連接。

本發(fā)明中，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)，還包括與微控制器連接的GPS定位模塊，通過A/D轉(zhuǎn)換器與微控制器輸入端連接的陀螺儀傳感器，以及與微控制器通訊的服務(wù)器，所述服務(wù)器還與用戶移動(dòng)智能終端通訊和管理員后臺(tái)終端通訊。所述用戶移動(dòng)智能終端為智能手機(jī)、平板電腦或者智能手環(huán)；所述管理員后臺(tái)終端為PC機(jī)、智能手機(jī)或者平板電腦。所述的陀螺儀傳感器采用型號(hào)為CJMCU-330LY300ALH的單軸微機(jī)械陀螺儀傳感器，所述陀螺儀傳感器外設(shè)連接同步時(shí)鐘電路，實(shí)時(shí)將檢測(cè)自行車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及震動(dòng)等情況。

一種采用所述基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)的安防方法，當(dāng)車頭被拆下時(shí)，第一反光板型光電開關(guān)的光束會(huì)被中斷，第一反光板型光電開關(guān)即產(chǎn)生車頭報(bào)警信號(hào)；當(dāng)車座被拆下時(shí)，第二反光板型光電開關(guān)的光束會(huì)被中斷，第二反光板型光電開關(guān)即產(chǎn)生車座報(bào)警信號(hào)；當(dāng)前輪被拆下時(shí)，第一斷路感應(yīng)器的兩個(gè)回路通斷檢測(cè)端被斷開，第一斷路感應(yīng)器即產(chǎn)生前輪報(bào)警信號(hào)；當(dāng)后輪被拆下時(shí)，第二斷路感應(yīng)器的兩個(gè)回路通斷檢測(cè)端被斷開，第二斷路感應(yīng)器即產(chǎn)生后輪報(bào)警信號(hào)；當(dāng)微控制器接收到車頭報(bào)警信號(hào)或車座報(bào)警信號(hào)或前輪報(bào)警信號(hào)或后輪報(bào)警信號(hào)時(shí)，微控制器控制GPS定位模塊進(jìn)行定位，并控制控制聲光報(bào)警裝置報(bào)警，同時(shí)微控制器將GPS定位模塊的定位信息以及相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器再將定位信息以及相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)提供給管理員后臺(tái)終端，供管理員查看，便于管理員人員報(bào)警或者安排附近的人員前去查看，以及維修人員攜帶相應(yīng)的配件前去更換。

本發(fā)明中，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的共享自行車安防系統(tǒng)，還包括與微控制器電連接藍(lán)牙電子鎖；所述藍(lán)牙電子鎖的鎖舌上設(shè)有通過A/D轉(zhuǎn)換器與微控制器電連接的應(yīng)變式壓力傳感器，應(yīng)變式壓力傳感器能夠智能感應(yīng)藍(lán)牙電子鎖是不是處于正常的工作狀態(tài)，如果出現(xiàn)強(qiáng)制推行或者人為的破壞藍(lán)牙電子鎖，應(yīng)變式壓力傳感器將采集的信號(hào)發(fā)送給微控制器，所述微控制器控制聲光報(bào)警裝置報(bào)警，同時(shí)向服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

本發(fā)明中，所述微控制器采用的是可充電鋰電池供電，在自行車還上設(shè)有用于為可充電鋰電池供電的發(fā)電機(jī)。另外，所述微控制器上外設(shè)有可充電的電源接口。

本發(fā)明中，所述的微控制器采用CC3200launchPad。

上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。