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共享单车基于GPRS网络的开锁模式分析

2019-10-26

  共享单车的外观有很多种,大街上可以看到很多种颜色的共享单车,运营方为了给骑行者带来良好的使用体验,在开锁方式上面大胆创新,常用的方式包括GPRS长链接模式、GPRS休眠模式、GPRS关机模式、蓝牙模式、密码锁模式。

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  1、GPRS长链接模式

  目前,GPRS长链接模式通常采用GPRS网络和GPS定位技术,设备一直处于在网状态,固定时间发送心跳90包,以免长时间不用时被网络踢网。其时间可以自行设置,有的是5分钟,有的是3分钟。具体工作流程如下:

  (1)骑行者通过手机APP扫描自行车身上的二维码,将自行车的ID通过手机APP发送到后台服务器。

  (2)后台服务器收到ID后通过GPRS网络发送开锁信息给自行车电子锁的GSM模块。

  (3)电子锁收到开锁信息后进行开锁,同时将GPS位置信息和其他状态信息发送到后台服务器。

  (4)不管是开锁状态,还是关锁状态,GSM模块都会定期上报GPS位置信息给后台服务器。

  (5)在关锁状态下,为了达到省电的目的,会延长心跳包的时间间隔。

  (6)在开锁状态下,GSM模块处于休眠状态,保持长链接,也就是说GPRS链接一直存在。

  这种方式的优势是可以准确地定位自行车的真实位置,实时性好开锁时间短;劣势是系统耗电,通常采用太阳能供电、骑行时通过花鼓自发电等方式给锂电池充电。

  2、GPRS休眠模式

  目前,GPRS休眠模式也是采用GSM网络和GPS定位技术,但是GSM模块通常处于休眠状态。具体工作流程如下:

  (1)骑行者通过手机APP扫描自行车身上的二维码,将自行车的ID通过手机APP发送到后台服务器。

  (2)后台服务器收到ID后通过短信发送开锁信息给自行车电子锁的GSM模块。

  (3)电子锁收到短信后唤醒GSM模块,主动和后台服务器建立GPRS连接,同时进行开锁,并且将GPS位置信息和其他状态信息通过GPS位置信息给后台服务器。

  (4)在关锁状态下,GSM模块处于休眠模式,后台服务器定期发送短信唤醒GSM模块,同时模块建立GPRS连接并上报位置信息。

  (5)在开锁状态下,GSM模块处于休眠模式

  这种方式的优势是可以准确地定位自行车的真实位置,相对于长链接的方式会更加省电一些;劣势是实时性不好,因为短信在高峰期容易堵塞,开锁时间有时可能会比较长。

  3、GPRS关机状态

  目前GPRS关机模式时采用GSM网络、GPS定位技术和BLE蓝牙技术,GSM模块通常处于关机状态,通过蓝牙进行开锁。具体工作流程如下:

  (1)骑行者通过手机APP扫描自行车身上的二维码,将自行车的ID通过手机APP发送到后台服务器,同时启动自行车的蓝牙模块。

  (2)后台服务器收到ID后发送蓝牙匹配密码给手机APP,APP会自动完成手机和自行车之间的蓝牙匹配,并进行开锁。

  (3)完成开锁后,将GSM模块开机并建立GPRS连接,定期上报GPS位置信息。有些应用是GSM模块开机之后只上报一次GPS位置信息,然后直接关机。有些应用是后台服务器获取手机APP的GPS位置信息如果使用手机开锁的人和真正使用自行车人的不是同一个人,那么后台服务器的位置就不一定准确。

  (4)在关锁状态下,GSM模块通常处于关机状态,但是GSM模块会定时开机并上报位置信息给后台服务器。

  这种方式的优势是开锁时间最快、用户体验好、维护方便、并且更加省电;劣势是需要增加BLE蓝牙功能,成本相对高一些。