基于北斗高精度共享单车电子围栏的研究

基于北斗高精度共享单车电子围栏的研究

房晓丽

湖南信息学院

摘要：在现阶段，因环保、便利及经济等优势影响，共享单车得到了国民的关注使用，它让人们的出行更为便利。但共享单车的大量乱放乱停问题，也在它得到广泛使用后逐步显现，导致了一定社会问题。要解决该类问题，让共享单车的应用更为规范，避免影响城市管理，当下应积极探索电子围栏的使用。基于此，以下在提出共享单车的电子围栏类型后，研究基于北斗高精度的共享单车电子围栏。

关键词：电子围栏；共享单车；北斗高精度

引言：在现阶段，更多共享单车品牌在城市中获得发展，相关企业借助共享单车的环保、便利等特征，让国民的出行问题得到了合理解决，满足了国民的短途出行需求。而在共享单车的持续发展中，因它导致的各问题也不断暴露，更为明显的便是乱停放问题，它不但影响共享单车的后续发展，也让城市管理会受到一定影响。

1. 共享单车的电子围栏类型

1. 卫星定位围栏。在单车的车锁中，做好移动网络终端、BDS/GPS 模块，再连接好后台网络，通过卫星定位，便能限制单车的停放位置，使其处在地图中所规定的一定停放范围内，但它会被定位精度影响定位效果；

2. 有桩围栏。经过在地面围栏、感应桩的建设，将感应装置往单车上加装，便能构建单车停放位，但该类位置十分固定。此方式有着较大维护成本，需要较大的硬件投入，也会让土地资源被占用，存在停车不便等问题；

3. 车载蓝牙式围栏。在地坑中埋入蓝牙的读写设备，将和设备、移动通信网络连接的网关设备等埋入另一地坑，借助对信号范围中单车蓝牙的读取，对标签信息实现控制，将其往管理后台传送，以此达成规范管理单车停放的模式。它有着投入较大，维护较难的缺点；

4. 车锁蓝牙式围栏。在此围栏中，要将标示杆放置在停放点中，并在杆上做好蓝牙电子标签的安装，通过周期性的方式，将ID信号向外发射，即地图中的具体停放点位置。蓝牙标签的读写器要在蓝牙车锁中完成安装，借助对电子标签、读写器的停放点两者通信距离的调整，让停放单车的范围得到控制。它有着维护简易的优点，但对电能的消耗需求较大。

2. 北斗高精度共享单车电子围栏

在对上述电子围栏结合的基础上，通过对智能车锁、用户软件、基于互联网的共享单车等合理组合，便能设计有效的单车管理系统。借助蓝牙提供和单车停放区域能互相匹配的信号，如电子围栏信号等，由系统能对单车的停放做好实时监测，自主判断各使用用户的停车行为，了解单车停放的规范与否，实现对还车、停车行为的规范，再借助高精度的手持式终端，完成有效的实时监测，保障电子围栏可以顺利运转。

（一）手持终端

在无源电子围栏的应用下，会带来集中停放大量单车的状况，因此，运营服务商会受到一定困扰。而在精度在亚密集的手持终端应用下，运营商能对维护车辆完成精准、快速的定位，从单车的运行状况出发，将保养、充电或维修等工作及时完成，并有效避免如单车的丢失问题。

（二）管理服务APP

在GIS技术下，对单车的管理服务软件做好开发，能借助精度更高的电子地图，基于城市管理所规定的停车区域，由用户在手机扫码后实现自动解锁，借助GPRS对电量、位置等数据做好上传，再通过APP将数据往服务器传送，由后者将开锁的指令往智能车锁直接发送，命令车锁完成开锁。其次，或能通过后台服务器，借助BDS/GPS的远程授权完成开锁，或以短信指令实现开锁。在用户还车时，能对用户科学引导，将单车在围栏区域中合理停放，再达成关锁结束的计费等操作。

（三）电子车锁

在现阶段，在各共享单车内，一般采取支持BDS/GPS的各式定位芯片，定位精度大约在十米。而分析实用角度可知，在用户的单车使用后，它往往被在立交桥、地铁站或楼道等环境中停放，因此，会存在反射、被遮挡卫星信号等问题，会有着明显的信号衰减问题，在实际应用中，定位出现百米左右的偏差也无法避免。在对城市的环境因素、目视距离等充分考虑后可知，当单车能确保五米左右的定位精度时，它的实用性会得到有效提高。其次，在A-GPS技术的辅助应用下，用户的找车、用车便能更为便利。当定位能保持一米左右的精度时，则单车及用户就可以实现点对点的互联。

4. 电子围栏的作用

基于北斗高精度的围栏，能保障单车停放达成规范管理的目标，并让用户的使用体验得到优化，带来充分的经济及社会效益。其次，对运营企业而言，该围栏系统的应用，能让线下的维护成本有效降低，促使单车提高利用率，让企业实现运用成本的有效缩减。但该方式的应用还需做好优化改进，例如可以保障停车标识牌的固定，在标识牌上做好北斗终端的接收机安放，再通过和手机通信模块的联合，形成合理的停车终端，保障车锁、终端的定位精度，让单车的停车精度更高，达成对停车方向等的识别，并避免因技术提升导致较大成本。

结束语：结合以上，在现阶段，共享单车在城市中得到了广泛应用，它在为国民提供出行便利的同时，也带来了一定的城市管理问题。在共享单车的无序停放下，不但城市市容市貌会受到一定影响，有关企业也会因此出现共享单车的管理难问题。为改善此问题，电子围栏技术需要得到不断研究和优化，让共享单车的管理更为规范。

参考文献：

[1]基于视频监控的虚拟电子围栏系统设计研究[D]. 刘敬.济南大学 2020

[2]基于GNSS的卫星定位终端入栏检测方法研究与系统实现[D]. 张菁.北京工业大学 2019

[3]共享单车骑行特征分析及布局优化研究[D]. 黄梦雪.南京师范大学 2019

作者简介：房晓丽，湖南信息学院，研究方向：导航定位、信号的抗干扰分析

挂项目：湖南省教育厅科学研究项目（18C1583）；湖南信息学院科研项目（XXY018YB02）