一、概述
绿色出行对当今社会越来越有益，因此流行的自行车共享和公共自行车越来越成为市民出行不可或缺的途径。随着这类自行车的增加，管理问题日益严重。
与自行车共享相比，公共自行车具有明显的管理优势，不会造成自行车聚集，影响正常交通。随着政府投资的增加，公众将来可以在城市更多的地方租用公共自行车。截至 2016 年底，中国已超过 400 市、县配备公共自行车系统，公共自行车锁定设备约89万套。市民可以用公交卡租自行车，也可以用支付宝和微信支付，实现离线消费和后台收费。
然而，公共自行车的盗窃一直是一个非常头疼的问题。人们在租赁过程中被盗，特别是分行自行车的大规模盗窃越来越普遍，没有保证公共自行车安全的好机制。
二、 应用需求介绍
公共自行车的应用布局图如图1所示，每辆公共自行车都有一个有源标签，每个自行车网点都有一个基站。
图1 应用布局图
1. 丢失追踪
每辆公共自行车都安装了防盗标签，每个租赁网点都安装了一个基站，系统可以24小时定位。当自行车意外丢失或被盗时，业主将损失报告给相关部门。在确认业主信息后，管理员可以根据车辆租赁记录查询相应的车辆信息，然后在防盗系统中输入自行车相关信息，然后定位到丢失的自行车的位置和轨道。
2. 建设云数据
每个防盗标签对应于自行车牌照，标签记录：车牌、生产日期、制造商、框架号码、照片等信息，为城市公共自行车管理建立清晰的云数据库。
3. 稽查工作
管理员可以通过系统定位可疑自行车的行驶轨迹后，拿着手持机PDA搜索最近的基站附件，手持机PDA具有方向指导功能。
4. 效应扩展
系统建设完善后，民用车辆可以进行防丢定位管理，形成社会保障维护定位智能网络。
三、 系统介绍
“公共自行车定位防盗系统”利用无线传输、低功耗、网络定位等特点，实现免布线、准确识别、区域识别功能。
1. 防盗标签
图2 防盗标签
防盗标签在中国是唯一的ID当自行车靠近基站或基站时，与自行车的详细信息绑定。PDA系统可以获得时间ID号码。防盗标签的工作温度为-20°C~70°C，电池可工作3年，建议将标签固定在自行车皮座上，如图2所示。
2. 基站
图3 基站
每个自行车网点安装一个基站。为防止恶意损坏，基站外壳采用ABS+PC，防水防尘、耐磨、耐热、耐冲击、阻燃。基站通过无线网络与后台服务器通信，其他基站不受任何影响，保证了系统的稳定性。
基站工作温度-20°C~80°C，220V交流供电。外观如图3所示。
图4 自行车中转管理
对于现场公共自行车的中转管理，由于防盗措施相对简单，一旦突破，将造成批量损失，管理员可以使用手持机PDA当自行车离开车站时，系统会主动报警，基站的保护距离在100米以内。
3. 手持机PDA
图5 手持机
当自行车丢失时，管理员通过系统跟踪可疑自行车的轨迹，确认离自行车最近的基站位置，并结合手机在基站附近搜索自行车。手持机具有目标指导功能，目标快速破案。PDA读自行车的距离约为60~80米。
四、 软件效果
1. 登陆首页
图6 登陆首页
2. 定位追踪
图7 定位追踪
五、 系统优势
1. 读写距离远
读写防盗标签的距离远远大于无源标签，系统将控制在100m对公共自行车进行监控，以便在监控和管理自行车时快速读取自行车信息。
2. 无死角识别
由于有源标签的无线信号是通过球面波发送的，因此对安装在自行车上的有源标签的安装方向没有要求，基站可以识别设备通过十字路口的方向。
3. 辐射影响小
无源标签需要阅读头来提供能量，因此基站的无线信号发射功率相对较高。当无线信号功率达到一定值时，会对人体造成伤害。与无源标签相比，有源标签可以提供能量，使基站和标签的发射功率相对较小，辐射为手机辐射的1/100。
4. 工作时间长
有源标签采用数据量低、功耗低的无线技术，休眠功耗为μA有源标签的电池工作时间可长达3年。