淺談基于移動互聯(lián)技術(shù)的公共自行車租賃系統(tǒng)設(shè)計論文

第頁共頁淺談基于挪動互聯(lián)技術(shù)的公共自行車租賃系統(tǒng)設(shè)計論文淺談基于挪動互聯(lián)技術(shù)的公共自行車租賃系統(tǒng)設(shè)計論文公共自行車在國外已很普及，在國內(nèi)也越來越受到追捧，全國多地已建成公共自行車租賃系統(tǒng)，為市民的短間隔出行帶來方便。但現(xiàn)有公共自行車仍然存在諸多弊端和缺乏，如：市民無法實時獲取公共自行車租賃點的位置、可借車輛數(shù)量、剩余車位數(shù)量等信息，導(dǎo)致市民不清楚間隔自己最近的租賃點有哪些?該租賃點是否有車可用?該租賃點是否有剩余車位?這些因素某種程度上降低了城市公共自行車系統(tǒng)的運行效率，制約了城市綠色出行的開展，不利于市民出行。基于此，設(shè)計開發(fā)一套基于挪動互聯(lián)技術(shù)的城市公共自行車系統(tǒng)，供用戶實時查詢各站點根本信息，以改善目前的公共自行車資未能充分利用的情況。1總體方案設(shè)計基于挪動互聯(lián)技術(shù)的自行車租賃系統(tǒng)主要由兩個局部組成：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。其中硬件系統(tǒng)包括采集節(jié)點和管理基站。軟件系統(tǒng)包括Web數(shù)據(jù)管理平臺和Android智能挪動終端。RFID刷卡器采集自行車租賃點現(xiàn)場硬件設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，通過無線近間隔數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將各個停車位的信息以特定數(shù)據(jù)編碼格式發(fā)送至管理基站，管理基站接收來自無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)并通過基于超文本傳輸協(xié)議()的GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊方式將所有站點的信息發(fā)送到Web數(shù)據(jù)管理平臺。Web數(shù)據(jù)管理平臺管理接收到的數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)效勞器對采集到的信息進(jìn)展轉(zhuǎn)換譯碼處理，響應(yīng)來自Android智能挪動終端的懇求。最終用戶可通過Android智能挪動終端實時訪問Web數(shù)據(jù)管理效勞器，實現(xiàn)各站點根本信息的在線查詢。2硬件系統(tǒng)設(shè)計租賃系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用RFID射頻識別技術(shù)，利用nRF近間隔無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備端與站點的挪動互聯(lián)。2.1采集節(jié)點設(shè)計中選用射頻讀寫模塊，其核心由RC522射頻控制芯片構(gòu)成。射頻讀寫模塊在用戶刷卡后，讀取射頻卡序列號，并回送給單片機(jī)進(jìn)展二次處理，以特定的編碼格式進(jìn)展編碼。單片機(jī)對站點信息的根本編碼格式：編碼識別特定起始符(Message=BikeD)，射頻卡序列號，對應(yīng)站點，停車位，停車位狀態(tài)等信息。2.2管理基站對租賃站點信息的聚集采用nRF無線短間隔傳輸技術(shù)，該技術(shù)不能實現(xiàn)與遠(yuǎn)程效勞器的通信。因此，需要設(shè)計一種既能搜集租賃站點信息又能實現(xiàn)遠(yuǎn)間隔通信的設(shè)備，即管理基站。管理基站由nRF接收模塊、主控MCU、GPRS模塊組成。nRF數(shù)據(jù)接收模塊采用433MHz低功耗WLK02F95模塊，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，模塊平時處于休眠等待狀態(tài)，一旦收到數(shù)據(jù)，就把收到的數(shù)據(jù)通過UART輸出，這時用單片機(jī)的中斷接收函數(shù)把數(shù)據(jù)讀取存儲。主控MCU使用低功耗的工業(yè)級SOC-C8051F530[4]，它的一個串口控制nRF接收模塊，另外一個串口控制GPRS模塊。當(dāng)單片機(jī)接收串口收到nRF模塊的數(shù)據(jù)時，先進(jìn)展數(shù)據(jù)解碼、存儲及再編碼，最后發(fā)送串口控制GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。GPRS模塊使用QuectelM72-D雙頻GSM/GPRS模塊。該模塊給用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的`AT命令接口，開發(fā)簡便。系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送局部，由C8051F530單片機(jī)輸出TTL電平信號，經(jīng)GSM模塊控制電路處理，實現(xiàn)對GSM模塊的啟動、關(guān)閉控制，單片機(jī)通過串口將AT命令發(fā)送給GSM模塊，再由發(fā)送天線將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到Web數(shù)據(jù)管理平臺。3軟件系統(tǒng)設(shè)計租賃系統(tǒng)的軟件設(shè)計采用典型的C/S(客戶端/效勞器)形式，利用Web技術(shù)和Android平臺軟件開發(fā)技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，實現(xiàn)軟件端與站點的挪動互聯(lián)。3.1Web數(shù)據(jù)管理平臺設(shè)計Web數(shù)據(jù)管理平臺是挪動互聯(lián)技術(shù)效勞器端的實現(xiàn)，其核心是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，數(shù)據(jù)庫構(gòu)造模塊主要采用MySQL數(shù)據(jù)庫為根底，以其為Java語言提供的API操作數(shù)據(jù)庫，包括構(gòu)造修改以及數(shù)據(jù)查詢、存儲和更新。整個平臺的工作流程如圖3所示，包含三個并發(fā)懇求過程：硬件系統(tǒng)、Android智能挪動終端以及閱讀器的懇求。其中，Web平臺的響應(yīng)主要由三個過程組成：完成Tomcat配置和網(wǎng)絡(luò)的配置，主要包括端口、超文本資、servlet以及JSP動態(tài)資的配置等;網(wǎng)絡(luò)連通后，Web平臺等待并響應(yīng)來自硬件發(fā)送數(shù)據(jù)的懇求和Android客戶端訪問數(shù)據(jù)的懇求;對于從租賃站點管理基站發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，首先在Servlet中進(jìn)展解碼，然后根據(jù)數(shù)據(jù)庫字條順序?qū)?shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫相應(yīng)位置。3.2Android智能挪動終端設(shè)計Android智能挪動終端主要指運行在Android系統(tǒng)的手機(jī)應(yīng)用軟件，是挪動互聯(lián)技術(shù)軟件終端的實現(xiàn)。對于從手機(jī)客戶端APP發(fā)送的懇求信息，servlet直接響應(yīng)，根據(jù)用戶的不同懇求在數(shù)據(jù)庫中查找相應(yīng)數(shù)據(jù)，最后通過網(wǎng)絡(luò)以JSON的數(shù)據(jù)格式發(fā)送到手機(jī)終端，解碼后以地圖標(biāo)記形式和表格形式顯示所需數(shù)據(jù)。4測試結(jié)果為了驗證設(shè)計的合理性與可靠性，選擇成都市自行車租賃站點進(jìn)展系統(tǒng)性能測試。測試時，首先安裝設(shè)備儀器并進(jìn)展刷卡操作，模擬借/還車狀態(tài)，然后翻開Android智能挪動終端，刷新界面，當(dāng)?shù)玫叫谄鞔_實認(rèn)后，手機(jī)端將會得到最新的車位根本信息，效果如圖4所示。經(jīng)屢次測試，系統(tǒng)運行良好，用戶能及時正確的查詢各租賃站點車位的根本信息。5完畢語文章提出了基于挪動互聯(lián)技術(shù)的城市公共自行車租賃系統(tǒng)