UniCycle:数字校园自行车共享系统的Android应用
1.简介
交通对于用户从一个位置移动到另一个位置非常重要。学生们每天在校园内使用不同的交通方式。不幸的是，并不是所有的学生都有汽车或摩托车在校园里穿行。校内提供巴士服务，但时间表对学生来说可能并不理想。因此，如果学生有选择，他们可能更喜欢不同的交通方式。同时，共享单车服务成为了一种在校园内移动方便又实惠的选择。
数字校园中的智能自行车共享系统（SBSS）是一项向公众提供的服务，尤其是向学生和工作人员提供，让他们在短时间内以一定的价格使用自行车。据Ruckus称，数字校园有助于将应用程序、设备和人员连接起来，为人们提供新的体验，并提高日常活动的效率。在数字校园中，自行车共享服务为学生提供了一种方便而又经济实惠的方式，让他们可以在校园内四处走动。智能自行车共享系统使用蓝牙、GSM/GPRS模块、Android应用程序、微控制器和螺线管开发。物联网（IoT）是一种与计算机设备和硬件相关的系统，其中提供了唯一标识符。该系统是基于物联网的应用程序，用户需要注册/登录才能使用该应用程序。除此之外，维护对于帮助改善和维护服务以获得良好的用户体验至关重要。
2.背景
自行车共享系统（BBS）已在世界各地的许多城市安装，并越来越受欢迎，从而使人们可以随时使用这些公共自行车，而不是依赖自己的自行车。它是可持续交通系统的关键要素之一。这些系统中的主要运营成本驱动因素是随着时间的推移重新平衡自行车，从而为用户提供适当数量的自行车和开放式码头。根据BBS应为自行车使用者和自行车共享服务运营商（BSSO）提供自行车可用性、预订和安全等服务。
T文献综述表明，关于BBS的研究已经成为研究人员的强烈兴趣，尤其是在城市地区。已经有很多研究来研究如何将有条件的ike变成一个“智能”的ike，它可以在那里交流和感知周围的区域的一项工作提出了一种基于物联网（IoT）系统的校园分布式BBS，通过使用消息队列遥测传输（MQTT）来提供借用和归还自行车的灵活性。同时，提出了“智能”BBS，其中自行车具有感知和通信能力。他们将重点放在网络协议上，该协议可以有效地支持使用延迟容忍网络（DTN）作为无线传感器网络（WSN）的替代方案收集自行车感应到的数据。另一方面，设计了一个高效的校园自行车共享移动系统，包括客户端和服务器。客户端基于Android系统设计，服务器基于Openstack云计算系统设计，具有登录、出租、承租和管理员模块。
然后，展示了一款新颖的手机应用程序，用于收集用户在使用共享自行车前后进出车站的数据流。这项工作中的两个主要功能是“自行车共享查询”和“分期路线规划”，这两个功能指示附近租赁站的位置和自行车的当前可用性，以及基于用户希望何时取车和停放自行车的路线规划。同时，所介绍的方法的优点是，通过九轴姿态传感器判断自行车的位置和姿势，并通过语音警告提醒用户在位置和姿势方面正确放置自行车。而使用机器学习模型预测每个站点可用自行车的数量。一些作者还建议，通过研究自行车出行模式，BBS可以用来了解城市的社会动态和人类流动性模式。
3.系统描述
本文基于框图介绍了UniCycle。该工作包括软件和硬件两部分。根据该图，硬件由微控制器Arduino Mega组成，其尺寸较小，便于携带GPS（NEO 6M）和GSM/GPRS（SIM900A）。螺线管被用作自行车的锁，因为它很坚固，蓝牙（HC-05）用于QR码、应用程序和硬件之间的通信，以锁定/解锁自行车。所使用的继电器用于将电压升高到12V。12V电磁阀用于提供额外的安全性以防止盗窃。蓝牙用于锁定和解锁自行车，因为它更直接地防止在解锁自行车时失去连接。Arduino Mega用作微控制器，因为它更紧凑，更易于移动。
另一方面，软件部分涉及使用Appy Builder开发Android应用程序。应用程序的开发旨在简化锁定或解锁自行车、注册或登录、使用电子钱包充值支付以及用户可使用的自行车位置的过程。该应用程序被用作一个平台，允许用户租用自行车，这将节省注册和付款的时间。该应用程序允许用户随时租用自行车，通过电子钱包进行支付将简化旧的支付方式。存储在firebase中的数据由维护团队用于监控自行车的状况。这将允许维护人员维护他们的自行车，并减少用户的不良体验，以防止这种服务成为一种负担。
当GPS初始化时，Arduino将接收位置，并使用GPRS将其发送给主机。主机将数据传递到firebase。消防基地将最终存储来自GPS的经度和纬度。应用程序将从firebase检索数据，并在其屏幕上显示自行车的位置。从那里，用户可以通过应用程序选择校园内的任何自行车。
当用户使用手机扫描自行车上的二维码时，手机会通过蓝牙向Arduino发送一个字符串。Arduino将检查字符串是否正确。如果是正确的（是的），自行车的锁将打开，并且该人可以开始骑自行车。如果字符串不正确，锁将无法打开，APP（Android）将要求用户再次扫描二维码。
当我们按下应用程序上的停止按钮时，手机将通过蓝牙发送信号。当使用者希望停止使用自行车时，可以执行此操作。如果Arduino收到信号（是），计时器将停止，自行车将被锁定。之后，应用程序将计算费用并在应用程序屏幕上显示剩余费用，同时，应用程序会将成本和剩余费用存储在firebase上。如果Arduino没有收到信号，计时器将继续工作，用户必须再次按下停止按钮。
自行车的原型，它没有停靠站，不需要停靠站。它主要集中在自行车的后部，对接锁将锁定在自行车之间。解锁自行车的唯一方法是通过需要扫描二维码的应用程序。本文稍后将进一步讨论该应用。通过扫描通过蓝牙HC-05和应用程序进行通信的QR码，可以解锁/锁定自行车。同时，自行车后面无坞锁的完整电路。Arduino通过蓝牙连接应用程序，通过比较字符串，如果字符串相等，自行车将解锁。当应用程序向微控制器发送“0”字符串时，如果为真，则if将锁定自行车。
对于Android应用程序开发，一种从Firebase检索特定用户数据的方法，例如帐户余额。在该屏幕上，它将从其他屏幕（如TOPUP和UNLOCK屏幕）获得值，加法和减法运算涉及Firebase值、TOPUP屏幕上的所需用户值和UNLOCK屏幕上的计数定时器值之间。之后，算术解的结果将再次存储在同一目录中。上述所有价值均假定为有价值的货币。
解锁页面的编码，用户解锁自行车后，计时器将开始运行。用户锁定自行车后，计时器将停止，并将以等于0.00028 sen的1秒计算，其中一小时骑行等于一林吉特。
4. 结果和讨论
开发的Android应用程序称为UniCycle。应用程序上的图形用户界面（GUI）。
新用户必须使用注册页面，其中需要用户名、密码和信用卡/借记卡等详细信息。使用信用卡/借记卡是因为目前所有学生的借记卡都是矩阵卡。数据将被保存到选择了firebase的云数据库中。完成此操作后，现有用户可以使用登录页面，其中只需要密码即可检索配置文件。这将带我们进入主页。右上角显示当前余额。当前余额为RM0，因为它是新注册的。标志是通过蓝牙解锁自行车。左下角的小图标允许用户找到自行车。中间的图标是签出用户的个人档案。右角图标用于充值。
选择充值按钮后的结果。用户可以选择RM5、RM10、RM30和RM50的范围。这个概念基于电子钱包。当选择RM50时，要求进行确认，以防止意外选择。一旦选择“是”，资金将充值到用户的账户中。这些是用于解决问题的额外功能。
弹出一个提醒，提醒用户打开手机蓝牙以与锁进行通信。一旦配对，条形码扫描仪将出现在屏幕上，允许用户扫描条形码。条形码正确后，锁将解锁，时间开始。第一分钟是免费的，让用户习惯自行车，并为用户提供一个良好的开端。然后计算RM1的1小时。
一旦用户到达目的地，用户可以单击锁定按钮。温和通知是为了防止意外点击，因为这会对用户造成危险。一旦锁定，使用的金额将显示在页面上，然后将扣除该金额。
用于分析自行车每天使用频率的日期、时间和自行车。数据采用实时时钟。当用户扫描二维码解锁自行车时，使用的日期、时间和自行车将被记录在数据中。维护团队将使用这些数据生成图表，为用户提供方便的获取自行车的方式。此外，维护团队允许的实时云时间将分析所提供数据的频率，以进一步了解每辆自行车的用户数量。
5.结论本工作旨在为用户提供一种方便的校园导航方式。自行车共享服务可以成为学生的日常交通方式，以一种负担得起且方便的方式。另一方面，使用自行车不仅有助于保护环境，而且有助于鼓励使用者通过锻炼保持健康。生活在一个变化如此之快的世界里，可能会导致忙碌的生活方式，这是一种释放在演讲厅和办公室里的压力的方法。共享自行车系统的存在可以改变UniMap中学生对锻炼和健康生活方式的看法。
