CN104933784A - 一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法和系统 - Google Patents
一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法和系统，属于物联网技术领域，为了解决在停车入库的过程中系统需要对出入库需求者是否在现场进行判断同时需要排除错误触发操作并精确的删选出距离闸机最近的蓝牙移动终端，并将该蓝牙移动终端所在的车辆放行的问题，为此，本发明提供的验证方法和系统引入了蓝牙广播设备以及本地蓝牙服务器与蓝牙移动终端组成三角蓝牙互动关系，尤其通过引入本地蓝牙服务器接收被激活的蓝牙移动终端发来的蓝牙信息确保蓝牙移动终端务必在现场，另外通过蓝牙移动终端以及本地蓝牙服务器的两次测距提高了测距精确度使得筛选更加精准有效。
Description
技术领域
本发明涉及基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法和系统，属于物联网技术领域。
背景技术
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接的短程无线电技术。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口(radio air interface)及其控制软件的公开标准，使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内具有互用、相互操作的性能(interoperability)，蓝牙技术可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，蓝牙技术使用2.4～2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波，这是全球范围内无需取得执照的工业、科学和医疗用(ISM)波段的2.4GHz短距离无线电频段。
如今，蓝牙技术已经非常普遍，绝大多数移动设备都载有蓝牙芯片，几乎所有手机都装有蓝牙发射和接受装置并可以通过其进行短距离信息传输，尤其在2012年蓝牙技术4.0(BLE技术)出现以后，蓝牙技术已经具备成本低、有效连接距离扩大、超低传输延迟、极低的运行和待机功耗等特点，使用一粒纽扣电池可以使得蓝牙信标(Beacon)设备可连续工作数年之久，而蓝牙技术，尤其是蓝牙Beacon技术还支持产品和服务提供商通过蓝牙广播向用户提供产品和服务信息，因此具有很好的应用前景。
但该蓝牙广播通常是单向的且接收该蓝牙广播的终端可能为不特定的多数，但在现实生活的很多应用中，尤其是在停车入库出库的过程中，(1)车位提供方(车库方)需要对入库需求者或出库需求者进行特定的现场判断才会做出放行(放入或者放出)的决定，而仅仅车位提供方单方的蓝牙广播信息显然已经不能满足此需求；(2)在前述问题的基础上，极可能存在多个入/出库需求的蓝牙终端同时发来进出闸机需求的蓝牙信息或者偶然路过闸机附近满足基本判断条件的会员的蓝牙终端同时误发来的进出闸机需求的蓝牙信息，但车库方需要每次只能响应一个停车需求再对其放闸机，此时还存在车库方对最终距离闸机最近的实际蓝牙终端进行选择放行，另外，目前大多数的蓝牙测距误差较大且会受测试蓝牙移动终端所搭载的操作平台影响，因此提高测距的精确性也是一个需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明就是基于以上需求，提供一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法和系统，很好的解决了前述问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法，其特征在于，包括：
车库闸机附近的蓝牙广播设备发送蓝牙广播信息的步骤；
车内的蓝牙移动终端自动计算其到所述蓝牙广播蓝设备之间距离x，若所述x小于预设距离X，则该蓝牙移动终端被激活的步骤；
本地蓝牙服务器接收到所述被激活蓝牙移动终端发来的至少带有用户验证信息的蓝牙信息的步骤；
本地蓝牙服务器自动计算其到所述被激活蓝牙移动终端的距离y，并仅对小于预设距离Y的蓝牙移动终端发来蓝牙信息进行验证，若验证通过则开闸放行，若未通过，则不不放行的步骤；
优选地，所述蓝牙广播设备为采用蓝牙4.0技术的任何蓝牙信标设备。
优选地，所述蓝牙广播设备为ibeacon设备。
优选地，所述蓝牙广播设备发送的蓝牙广播信息带有特定业务标识。
优选地，仅有能识别所述特定业务标识的所述蓝牙移动终端才会计算所述距离x。
优选地，识别所述特定业务标识是通过装载在所述蓝牙移动终端的业务应用程序完成的。
优选地，所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，所述蓝牙移动终端发来的用户验证信息为登陆所述特定业务标识所对应应用程序的用户名及密码。
优选地，所述蓝牙移动终端发来的蓝牙信息还包括服务请求信息和/或所述特定业务标识。
优选地，所述服务请求信息为开闸入库请求信息或者开闸出库请求信息。
优选地，若所述服务请求信息为开闸出库信息，则还包括本地蓝牙服务器根据本地或者网络数据库中所述用户的对应信息判断该用户是否已经支付停车费用，若已经支付，则开闸放行，若未支付，则拒绝放行的步骤。
为实现前述目的，本发明同时还提供一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证系统，具体方案如下：
一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证系统，包括蓝牙广播设备、本地蓝牙服务器以及至少一个蓝牙移动终端，其特征在于，车库闸机附近的蓝牙广播设备发送蓝牙广播信息；
车内的蓝牙移动终端自动计算其到所述蓝牙广播蓝设备之间距离x，若所述x小于预设距离X，则该蓝牙移动终端被激活；
本地蓝牙服务器接收到所述被激活蓝牙移动终端发来的至少带有用户验证信息的蓝牙信息；
本地蓝牙服务器自动计算其到所述被激活蓝牙移动终端的距离y，并仅对小于预设距离Y的蓝牙移动终端发来蓝牙信息进行验证，若验证通过则开闸放行，若未通过，则不放行。
附图说明
图1为一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法的流程图。
图2为一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证系统的结构图。
具体实施方式
本发明为了解决现有技术方案存在的弊端，提供了一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法及系统。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并列举具体实施方式进一步详细说明。
如前所述，蓝牙广播通常是单向的且接收该蓝牙广播的终端可能为不特定的多数，但在停车入库出库的过程中，最终闸机只能对经过判断删选过后的蓝牙移动终端所在的汽车放入或放出，而这些判断删选的依据可以至少包括(1)该蓝牙移动终端是否具有特定的会员身份？(2)是否距离闸机最近或者一定距离范围内的会员？(3)针对出闸机的特定情况，发出出闸机请求的会员是否已经完成了支付操作？
以下结合附图1中车库闸机通过验证的方法流程图，详细阐述其发明实施例
步骤101，车库闸机附近的蓝牙广播设备发送蓝牙广播信息；
具体来说，位于车库闸机附近的蓝牙广播设备周期性地发送广播信息，所述蓝牙广播设备可以是采用蓝牙技术的任何设备，但为了达到更低功耗，更少成本以及更好的广播效果，优选地，该等蓝牙广播设备为采用的蓝牙技术4.0(也即BLE)或者4.0以上蓝牙技术的任何蓝牙设备，更优选的，该等蓝牙设备可以采取苹果公司的蓝牙信标设备iBeacon；
一般来讲，可以将具有广播功能的蓝牙贴放置于车库闸机附近任何方便出入库车辆上装载的蓝牙移动终端接收的地方即可，
可选地，如步骤101(1)中所示，所述蓝牙广播设备发送的蓝牙广播信息带有特定业务标识，该业务标识可以为特定停车会员系统的标识，进一步，若广播设备采取的是BLE设备或者更具体的说iBeacon信标设备话，则可以利用BLE设备中的广播帧进行广播数据的发送，比如对IBeacon设备来讲，可以将iBeacon数广播帧中的UUID(通用唯一标识符)作为所述特定业务标识，另外，也可以在iBeacon数据广播帧中将Major、Minor字段设置为车库位置、目前可用车位位置等其他信息。
另外需要说明的是，本发明中所讲的蓝牙广播设备包括所有含有蓝牙广播功能的设备，而不仅仅包括只具有蓝牙广播功能的蓝牙设备，很多时候，蓝牙广播设备是以广播事件的形式周期性地通过广播信道发送广播数据包。
步骤102，车内的蓝牙移动终端自动计算其到所述蓝牙广播设备之间距离x，若所述距离x小于预设距离X，则该蓝牙移动终端被激活；
车内的蓝牙移动终端收到蓝牙广播设备发来的广播信息后，自动根据蓝牙测距原理计算其到蓝牙广播设备之间的距离，进一步蓝牙移动终端可以根据接收到的广播信息的强度也即RSSI(Received Signal Strength Indicator)值通过蓝牙移终端上诸如停车系统等APP来计算相关蓝牙移动终端的到蓝牙广播设备的实际距离x，根据实际应用的场景可以预先设定一个距离X，若实际距离x小于所述预设距离X，该蓝牙移动终端才被激活，也即，只有在该距离内的蓝牙移动终端所在的汽车才有可能最终被放闸。
一般情况下，在蓝牙广播设备广播信息的辐射范围内，任何蓝牙移动终端都可能会收到该蓝牙广播信息并进行相应的距离计算，但为了避免激活范围太大，更多的应用情况为只有具有特定身份的蓝牙移动终端持有人(比如车位系统的会员)才能最终被判断放闸进/出，因此，可以考虑进一步优化，优选地，如步骤102(1)中所示，仅有能识别所述特定业务标识的所述蓝牙移动终端才会计算所述距离x，且所述特定业务标识是通过装载在所述蓝牙移动终端的业务应用程序完成的。
此步骤为本发明方案的第一次测距，该第一次测距后，已经通过判断将符合进出闸机条件的蓝牙移动终端(当然实际上是该蓝牙移动终端所处的汽车)的范围大大缩小，尤其若辅之于前述102(1)优选实施例中仅有能识别特定业务标识的蓝牙移动终端，范围将会更小。但是，此次测距动作主要发生在蓝牙移动终端侧，很多时候，由于蓝牙移动终端本身的不同、蓝牙移动终端中蓝牙所装载操作系统平台的不同等各方面因素的影响，该测距结果不是十分精确，比如很多时候相同的距离安卓蓝牙终端和IOS(苹果手机操作系统)蓝牙终端测出来的距离会有差异，因此，会经常造成以此为依据判断出的范围也精确(绝大多数时候是误将本不该被激活的蓝牙移动终端激活)，因此还需要接下来的步骤103，104对其进一步精确。
另外，需要说明的是，本发明中所讲的蓝牙移动终端包括所有含有蓝牙模块的移动终端，包括但不限于手机、诸如IPAD在内的各种平板等移动终端，而不仅仅包括只具有蓝牙模块或功能的蓝牙设备。
步骤103，本地蓝牙服务器接收到所述被激活蓝牙移动终端发来的至少带有用户验证信息的蓝牙信息；
通过步骤101，102，仅仅将X范围内的蓝牙移动终端进行了判断和删选，即使前述可选步骤中的特定业务标识，最多只能识别出该蓝牙移动终端具有该对应业务的功能(或者该蓝牙移动终端装载了对应的APP)，但并不能判断出该蓝牙移动终端是否是该授权用户，更不能对该用户的进出闸行动进行后续的记录和其他操作，因此被激活的蓝牙移动终端还需要通过蓝牙发送代表其自身身份的用户验证信息。
进一步的，如步骤103(1)所示，可选的，所述蓝牙移动终端发来的用户验证信息为登陆所述特定业务标识所对应应用程序的用户名及密码，利用这些用户名和秘密，蓝牙服务器可以验证其是否为授权用户甚至可以看到跟该用户相关的其他信息。
当然，除了发送了用户验证信息，蓝牙移动终端发送的前述蓝牙信息还可以包括服务请求信息和/或所述特定业务标识。
同时，已经激活后的蓝牙移动终端自身通过蓝牙发送验证信息也保证了该蓝牙移动终端必须在现场进行发送蓝牙服务器才可能收到该验证信息。
另外，本地蓝牙服务器为设置在具体应用场景本地的一个具有蓝牙功能的服务器，该服务器可以为任何一个具有蓝牙信息收发功能的信息设备，包括但不限于，台式机、笔记本电脑以及任何手持设备，本地蓝牙服务器的位置也较为灵活，可以设置在停车闸岗亭内，也可以设置在停车闸机附近，还可以设置在能收到蓝牙移动终端发来的蓝牙信息的其他位置。
需要说明的是，所述蓝牙信息是蓝牙移动终端通过蓝牙广播或者蓝牙连接的方式发送给本地蓝牙服务器的。
步骤104，本地蓝牙服务器自动计算其到所述被激活蓝牙移动终端的距离y，并仅对小于预设距离Y的蓝牙移动终端发来蓝牙信息进行验证，若验证通过则开闸放行，若未通过，则不放行；
本地蓝牙服务器收到车内的蓝牙移动终端发来的蓝牙信息后，首先会自动根据蓝牙测距原理计算其到蓝牙移动终端之间的距离，比较典型的，本地蓝牙服务器接可以根据其收到的蓝牙移动终端发来蓝牙信息的强度也即RSSI(Received Signal Strength Indicator)值在本地蓝牙服务器上计算出相关蓝牙移动终端到本地蓝牙服务器的实际距离y，服务器会根据实际应用的场景预先设定一个距离Y，若实际距离y小于所述预设距离Y，本地蓝牙服务器会对该蓝牙移动终端发来的蓝牙信息进行验证，若y非小于Y，则本地蓝牙服务器忽略其发来的蓝牙信息进行验证，若非小于Y则忽略，也即蓝牙服务器仅对小于Y范围的蓝牙移动终端进行进一步验证，若验证通过则放行，若验证不通过则拒绝通行。
值得说明的是，这是本发技术方案的第二次测距，结合第一次测距，通过本次测距可以较大的提高测距的精度，一方面此次测距的主体唯一、测距的平台或其应用软件统一，其所测出的结果的准确度自然也会较第一次提高，另外一方面，第二次测距和距离Y的预置，也能有效的避免偶尔经过闸机附近但是并未有进出闸意图的蓝牙移动终。
另外，根据前述103步骤的可选步骤103(1)，如104(1)可选地，所述服务请求信息为开闸入库请求信息或者开闸出库请求信息。
如104(2)所示，若所述104(1)中的服务请求信息为开闸出库信息，则还包括本地蓝牙服务器根据本地或者网络数据库中所述用户的对应信息判断该用户是否已经支付停车费用，若已经支付，则开闸放行，若未支付，则拒绝放行的步骤，也即，在汽车(蓝牙移动终端)出闸的情况下，本地蓝牙服务收到的用户验证信息，除了包括前述的用户名及密码，还包出库汽车(蓝牙移动终端)是否已经支付停车费用的信息。
图2为本发明中基于蓝牙技术的车库闸机通过验证系统的结构图，下结合该图对该现场身份验证系统做进一步说明：
如图2所示，本车库闸机通过验证系统包括蓝牙广播设备、本地蓝牙服务器以及至少一个蓝牙移动终端，蓝牙广播设备发送蓝牙广播信息，为便于进出闸机的车内蓝牙移动终端方接收蓝牙广播信息方便，蓝牙广播设备可以设置在车库闸机附近；
车内的蓝牙移动终端自动计算其到所述蓝牙广播蓝设备之间距离x，若所述x小于预设距离X，则该蓝牙移动终端被激活；
本地蓝牙服务器接收到所述被激活蓝牙移动终端发来的至少带有用户验证信息的蓝牙信息；
本地蓝牙服务器自动计算其到所述被激活蓝牙移动终端的距离y，并仅对小于预设距离Y的蓝牙移动终端发来蓝牙信息进行验证，若验证通过则开闸放行，若未通过，则不放行。
应该说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求的范围。
Claims (11)
1.一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证方法，其特征在于，包括：
车库闸机附近的蓝牙广播设备发送蓝牙广播信息的步骤；
车内的蓝牙移动终端自动计算其到所述蓝牙广播蓝设备之间距离x，若所述x小于预设距离X，则该蓝牙移动终端被激活的步骤；
本地蓝牙服务器接收到所述被激活蓝牙移动终端发来的至少带有用户验证信息的蓝牙信息的步骤；
本地蓝牙服务器自动计算其到所述被激活蓝牙移动终端的距离y，并仅对小于预设距离Y的蓝牙移动终端发来蓝牙信息进行验证，若验证通过则开闸放行，若未通过，则不不放行的步骤。
2.根据权利要求1所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，所述蓝牙广播设备为采用蓝牙4.0技术的任何蓝牙信标设备。
3.根据权利要求1所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，所述蓝牙广播设备为ibeacon设备。
4.根据权利要求1所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，所述蓝牙广播设备发送的蓝牙广播信息带有特定业务标识。
5.根据权利要求4所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，仅有能识别所述特定业务标识的所述蓝牙移动终端才会计算所述距离x。
6.根据权利要求5所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，识别所述特定业务标识是通过装载在所述蓝牙移动终端的业务应用程序完成的。
7.根据权利要求6所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，所述蓝牙移动终端发来的用户验证信息为登陆所述特定业务标识所对应应用程序的用户名及密码。
8.根据权利要求7所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，所述蓝牙移动终端发来的蓝牙信息还包括服务请求信息和/或所述特定业务标识。
9.根据权利要求8所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，所述服务请求信息为开闸入库请求信息或者开闸出库请求信息。
10.根据权利要求9所述的车库闸机通过验证方法，其特征在于，若所述服务请求信息为开闸出库信息，则还包括本地蓝牙服务器根据本地或者网络数据库中所述用户的对应信息判断该用户是否已经支付停车费用，若已经支付，则开闸放行，若未支付，则拒绝放行的步骤。
11.一种基于蓝牙技术的车库闸机通过验证系统，包括蓝牙广播设备、本地蓝牙服务器以及至少一个蓝牙移动终端，其特征在于，车库闸机附近的蓝牙广播设备发送蓝牙广播信息；
车内的蓝牙移动终端自动计算其到所述蓝牙广播蓝设备之间距离x，若所述x小于预设距离X，则该蓝牙移动终端被激活；
本地蓝牙服务器接收到所述被激活蓝牙移动终端发来的至少带有用户验证信息的蓝牙信息；本地蓝牙服务器自动计算其到所述被激活蓝牙移动终端的距离y，并仅对小于预设距离Y的蓝牙移动终端发来蓝牙信息进行验证，若验证通过则开闸放行，若未通过，则不放行。
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