基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理方法和系统技术领域
本发明属于公共交通领域，涉及一种基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管
理方法和系统。
背景技术
现有的自行车租赁系统主要是以IC卡作为租还的介质，大部分与公交卡通用，用
户通过在车辆锁止墩位上刷卡租还车，其系统主要由后台服务模块和租车站点设施构成，
租车站点设施包括控制立柱、锁止器、读卡器等。
现有租还的主要流程如下：1)发卡，用户需要到指定地点办理租车卡；2)充值，需
要到指定地点向租车卡里存入押金和租车费用；3)刷卡租车，租车时必须在自行车锁止墩
位上刷卡才能租车；4)刷卡还车，还车时必须在自行车锁止墩位上刷卡才能还车；5)销卡退
款，需要到指定地点办理租车卡注销和退款手续。
现有租还存在如下不足：1)投资成本较高，每个租车站点都需要部署站点控制模
块，成本比较高，尤其是站点数量很多的情况尤为明显；2)运营成本比较高，每个站点均需
要接入城域网或者互联网，每年都需要支出不菲的接入费，另外站点控制模块的例行维护
也是一笔不小的支出；3)用户体验不够好，办卡、租车卡、充值、退款、销卡都必须到指定地
点办理，很不方便；4)租车卡的安全性不够高，遗失后要到指定地点办理挂失手续，有些系
统还不具备挂失功能，挂失前其他人持遗失的卡可以租车，造成损失；5)信息获取不及时，
没到租车站点前，用户没办法知道有没有车可以租，也不知道有没有空余墩位可以还车。
公开日为2014年11月26日，公开号为CN203966245U的中国专利中，公开了一种名
称为“一种基于二维码的自行车公共租赁系统”的实用新型专利。该专利包括设于城市不同
租赁点的多个基站，每个基站包括多条、每条上设有多个用于锁止自行车的锁止器的横梁
和至少一个用于控制各锁止器开合的控制柜，在每个锁止器上均设有唯一对应的二维码。
虽然该专利能够实现用户的租还车操作，但是投资成本高，操作不够智能，故其还是存在上
述缺陷。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够弥补现有IC卡租还公共自行车
不方便等问题的，基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理方法和系统。
为实现上述目的，一种基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理方法，应用
于包括近场通讯手持端以及锁车机构的自行车租赁管理系统，所述锁车机构包括近场通讯
单元和锁定单元，并包括以下步骤：
S101，用户租车时，将近场通讯手持端靠近近场通讯单元，
S102，近场通讯手持端与近场通讯单元信息交互；
S103，锁定单元将公共自行车解锁；
S201，用户还车时，将公共自行车推入锁车机构；
S202，锁定单元将公共自行车上锁；
S203，将近场通讯手持端靠近近场通讯单元；
S204，近场通讯手持端与近场通讯单元信息交互。
优选地，S102进一步包括以下步骤：
S102-1，近场通讯手持端启动射频场，读取近场通讯单元上的公共自行车相关信
息；
S102-2，近场通讯单元启动射频场，读取近场通讯手持端信息。
优选地，近场通讯单元获取近场通讯手持端信息后，根据业务规则，向设置于锁车
机构内的处理单元发送指令，将锁定单元解锁。
优选地，用户将公共自行车推离锁定单元后，处理单元通过设置于锁车机构内的
通信单元，将被租借自行车信息与近场通讯手持端信息发送至服务器储存。
优选地，近场通讯手持端将交互后的信息上传至服务器储存。
优选地，用户还车时，租车时长与租车费用由后台服务器计算。
优选地，用户还车时，租车时长与租车费用由服务器收到锁车机构发送的锁定信
息后进行计算，并将计算结果发送至近场通讯手持端。
优选地，用户还车时，租车时长与租车费用由服务器收到锁车机构发送的锁定信
息后进行计算，并将计算结果发送至锁车机构，通过近场通讯单元写入近场通讯手持端。
与上述方法对应的，本发明还提供了一种基于近场通讯的点对点式公共自行车租
赁管理方法的系统，包括服务器、近场通讯手持端和锁车机构，所述锁车机构包括近场通讯
单元、处理单元、锁定单元，其中，近场通讯单元与处理单元的近场端双向电连接，处理单元
的锁定端与锁定单元双向电连接。
优选地，所述近场通讯手持端至少包括线圈，用于发出射频场识别近场通讯单元，
并与锁车机构近场通讯单元进行信息交互。
优选地，所述锁车机构近场通讯单元至少包括线圈，用于发出射频场识别近场通
讯手持端，读取该近场通讯手持端的信息以及写入处理单元发来的信息。
优选地，所述锁定单元用于根据处理单元发来的信号进行解锁和锁定，以及读取
公共自行车信息。
优选地，所述处理单元控制近场通讯单元的的通讯过程、处理被租借公共自行车
的信息和租借该公共自行车的近场通讯手持端的信息。
优选地，还包括通讯单元，所述通信单元与处理单元双向电连接，用于将处理单元
发来的信息上传至服务器以及接收由服务器发送的信息。
本发明的有益效果如下：本发明与现有的使用IC卡租借公共自行车的方法和系统
相比，避免了由于IC卡忘带、丢失、卡片损坏等情况发生时导致的无法租车的问题，和租车
时只认卡不认人导致的IC卡盗用、盗刷的问题，并且可以进行数据双向传送、相互认证，这
都是IC卡所不能实现的；与现有的二维码和蓝牙方法相比，本发明近场通讯网络类型为点
对点型，不需要如二维码扫码和蓝牙开启匹配的过程，建立连接时间极短，不超过0.1s，处
理速度快、匹配精确、不易混淆。本发明基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理方法
和系统能够有效、安全、快捷地完成公共自行车的租赁，且在公共自行车上所有单元都与数
字处理单元连接，控制信号皆由数字处理单元发出，不需要其他单元之间传输及通信，很大
程度上减小了控制难度及通信难度，系统结构简单、成本低、干扰小，方法实用、易实现。
附图说明
图1为本发明实施例1的基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理方法的租
车步骤流程图；
图2为本发明实施例1的基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理方法的还
车步骤流程图；
图3为本发明实施例1的基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理系统的结
构图。
图4为本发明实施例2的基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理系统的结
构图；
图5为本发明实施例3的基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理系统的结
构图；
图6为本发明实施例4的基于近场通讯的点对点式公共自行车租赁管理系统的结
构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修
改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细
节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的
描述也可以完全理解本发明。
参见图1所示为实施例1的基于近场通讯的模拟卡式公共自行车管理方法的租车
步骤流程图，包括以下步骤：
S101，用户租车时，将近场通讯手持端靠近锁车机构近场通讯单元，
S102，近场通讯手持端与锁车机构近场通讯单元信息交互；
S103，锁定单元将公共自行车解锁；
参见图2所示为实施例1的基于近场通讯的模拟卡式公共自行车管理方法的还车
步骤流程图，包括以下步骤：
S201，用户还车时，将公共自行车推入锁车机构；
S202，锁定单元将公共自行车上锁；
S203，将近场通讯手持端靠近锁车机构近场通讯单元；
S204，近场通讯手持端与锁车机构近场通讯单元信息交互。
参见图3所示为实施例1的基于近场通讯的模拟卡式公共自行车管理系统的结构
图，包括服务器5、近场通讯手持端1和锁车机构，锁车机构包括近场通讯单元2、处理单元3、
锁定单元6，其中，近场通讯单元2的信息端与处理单元3的近场端双向电连接，处理单元3的
锁定端与锁定单元6双向电连接，近场通讯手持端1至少包括线圈，用于发出射频场识别近
场通讯单元2，读取该近场通讯单元2的信息，近场通讯单元2至少包括线圈，用于发出射频
场识别近场通讯手持端1，读取该近场通讯手持端1的信息以及写入处理单元3发来的信息，
锁定单元6用于根据处理单元3发来的信号进行解锁和锁定，以及读取公共自行车信息，处
理单元3用于控制近场通讯单元2的通讯过程、处理被租借公共自行车的信息和租借该公共
自行车的近场通讯手持端1的信息。
租车时，首先近场通讯手持端1启动射频场，靠近锁车机构近场通讯单元2的射频
场，进行双向信息交互。近场通讯单元2获取近场通讯手持端1信息后，向设置于锁车机构内
的处理单元3发送指令，将锁定单元6解锁。
近场通讯手持端1将被租借自行车信息与近场通讯手持端1信息绑定后发送至服
务器5储存，并开始计时。
还车时，租车用户将公共自行车推入锁定单元6后，锁定单元6将公共自行车信息
发送至处理单元3，处理单元将其写入锁车机构近场通讯单元2。租车用户将近场通讯手持
端1靠近锁车机构近场通讯单元2，锁车机构近场通讯单元2读取近场通讯手持端1中的信
息，并发送至处理单元3，处理单元3确认近场通讯手持端1中的公共自行车信息与锁定单元
6读取到的公共自行车信息一致时，处理单元3发出指令将锁定单元6上锁，并将上锁信息发
送至锁车机构近场通讯单元2。近场通讯手持端1与锁车机构近场通讯单元2交互信息，结束
租借行为，计算租车时长与租车费用，待租车用户确认支付后将完整的租还信息上传至服
务器5储存。
实施例2
参见图4所示为实施例2的基于近场通讯的模拟卡式公共自行车管理系统的结构
图。实施例2与实施例1的区别在于，锁车机构还包括通信单元4。租车用户推离被租借公共
自行车后，处理单元3通过通信单元4将近场通讯手持端1的信息以及被租借公共自行车信
息上传至服务器5储存。用户还车时，处理单元3在获取由锁车机构近场通讯单元2发送的近
场通讯手持端1信息与租车时长，确定与锁定单元6发送的公共自行车信息一致后，计算时
长与费用，并将其发送至锁车机构近场通讯单元2。近场通讯手持端1获取支付信息后由客
户进行确认支付。
实施例3
参见图5所示为实施例3的基于近场通讯的模拟卡式公共自行车管理系统的结构
图。实施例3与实施例2的区别在于，用户还车时，处理单元3在获取由锁车机构近场通讯单
元2发送的近场通讯手持端1信息与租车时长，确定与锁定单元6发送的公共自行车信息一
致后，发送信息至服务器5，服务器5计算时长与费用后反馈至锁车机构，近场通讯手持端1
获取支付信息后由客户进行确认支付。
实施例4
参见图6所示为实施例4的基于近场通讯的模拟卡式公共自行车管理系统的结构
图。实施例4与实施例2的区别在于，用户还车时，服务器5计算时长与费用后直接将信息发
送至近场通讯手持端1，近场通讯手持端1获取支付信息后由客户进行确认支付。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。