本发明公开了一种充电宝租赁系统及其租赁方法，该系统包括：服务器、移动终端和充电宝，所述的充电宝与移动终端蓝牙连接，所述的移动终端与服务器网络连接；所述的充电宝还包括近距离无线通信模块、充电模块、唯一标识符和微处理器。使用充电宝内部的蓝牙或NB‑IoT实现输出端的逻辑锁控制，部署可以更贴近用户使用场景，实现了低成本，高利用率，随借随还，可实现全无人值守的租赁服务。
1.一种充电宝租赁系统，其特征在于，包括：服务器、移动终端和充电宝，所述的充电宝与移动终端近距离无线通信，所述的移动终端与服务器网络连接；所述的充电宝还包括近距离无线通信模块、充电模块、唯一标识符和微处理器；
所述的唯一标识符对应唯一的充电宝，唯一标识符在服务器存档；
所述的近距离无线通信模块用于与移动终端进行近距离无线通信；
所述的充电模块用于对外接设备充电，受微处理器使能控制；
所述的微处理器与移动终端通过近距离无线通信模块进行加密指令通信，微处理器向移动终端反馈充电宝信息，微处理器根据加密指令对充电模块输出开关信号，微处理器通过移动终端向服务器更新实时状态；
所述的微处理器存储一份本地秘钥码和上一次使用后变化出的序列号；所述的移动终端存储一份本地秘钥码，在发送加密指令前在服务器获取动态序列号，将命令、动态序列号和本地秘钥码按约定排序算出校验码，将命令与校验码组成加密指令发送到微处理器；微处理器根据本地秘钥码、上一次使用后变化出的序列号算出校验码与接收到的校验码比对，比对成功后驱动充电模块对外充电；加密指令校验完成后，服务器与充电宝将各自的序列号按约定规律变化并存储。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的充电宝还包括NB-IoT模块，所述的微处理器还通过NB-IoT网络与服务器进行加密指令通信，微处理器向服务器反馈充电宝信息，微处理器根据加密指令对充电模块输出开关信号，微处理器向服务器更新实时状态，从而替代与移动终端通过近距离无线通信模块进行加密指令通信，微处理器向移动终端反馈充电宝信息，微处理器根据加密指令对充电模块输出开关信号，微处理器通过移动终端向服务器更新实时状态。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的唯一标识符是二维码或MAC地址或蓝牙ID或其任一组合。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器与移动终端进行支付协议，所述的支付协议包括支付宝支付协议和/或微信支付协议和/或手机银行支付协议。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的微处理器检测充电宝电量并反馈到移动终端和服务器，移动终端根据充电宝电量预算出可供租赁时长并发送至服务器辅助完成支付协议。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的充电宝还包括提示模块，所述提示模块根据移动终端的请求对用户发出提示信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的提示模块包括发声装置和/或发光装置和/或振动装置。
8.一种充电宝租赁方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)充电宝设置唯一标识符，并将充电宝的唯一标识符存档于服务器；
b)移动终端与充电宝近距离无线通信连接、与服务器网络连接；
c)移动终端根据充电宝微处理器反馈的充电宝信息向服务器发送租赁请求；
d)移动终端与服务器完成支付协议，接收服务器发送的动态序列号；
e)移动终端根据动态序列号完成与充电宝的加密指令通信；
其中，所述的加密指令包括命令和服务器发送的动态序列号；
所述的微处理器存储一份本地秘钥码和上一次使用后变化出的序列号；所述的移动终端存储一份本地秘钥码，在发送加密指令前在服务器获取动态序列号，将命令、动态序列号和本地秘钥码按约定排序算出校验码，将命令与校验码组成加密指令发送到微处理器；微处理器根据本地秘钥码、上一次使用后变化出的序列号算出校验码与接收到的校验码比对，比对成功后驱动充电模块对外充电；加密指令校验完成后，服务器与充电宝将各自的序列号按约定规律变化并存储。
一种充电宝租赁系统及其租赁方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种小电器短期租赁系统及方法，尤其涉及一种充电宝租赁系统及其租赁方法。
背景技术
[0002] 现有技术中的充电宝租赁大量使用物理锁和自动化的机械结构来实现存取，存取设备本身的成本和使用效率都不高，结构复杂，借还速度也不高。有的租赁商在充电宝中设置基于蓝牙技术的电子锁开关，但是这些充电宝没法被租赁商有效监管，容易造成缺失，而且维护成本很高。基于蓝牙通信模块的锁开关，很容易通过嗅探(sniffer)来破解相关协议，安全性很低。有的充电宝搭载WIFI、2G\3G\4G等其他芯片与外界进行网络连接，WIFI、2G\3G\4G芯片的工作时功耗相对较大。如果WIFI、2G\3G\4G芯片平时处于休眠省电状态，唤醒后重新连接网络，建立有效通信的时间会比较长，所以充电宝集成WIFI、2G\3G\4G等通信芯片，能耗耗损会比较大，不利于在充电宝电能利用率。同时搭载WIFI、2G\3G\4G等其他芯片对于网络信号的依赖性很强，对于充电宝的投放场景有很大限制。
发明内容
[0003] 为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种充电宝租赁系统及其租赁方法。
[0004] 本发明所述的一种充电宝租赁系统，其特征在于，服务器、移动终端和充电宝，所述的充电宝与移动终端近距离无线通信，所述的移动终端与服务器网络连接；所述的充电宝还包括近距离无线通信模块、充电模块、唯一标识符和微处理器；
[0005] 所述的唯一标识符对应唯一的充电宝，唯一标识符在服务器存档；
[0006] 所述的近距离无线通信模块用于与移动终端进行近距离无线通信；
[0007] 所述的充电模块用于对外接设备充电，受微处理器使能控制；
[0008] 所述的微处理器与移动终端通过近距离无线通信模块进行加密指令通信、反馈充电宝信息、根据指令对充电模块输出开关信号、向服务器更新实时状态。
[0009] 所述的充电宝还包括NB-IoT模块，通过NB-IoT网络与服务器进行加密指令通信、反馈充电宝信息、根据指令对充电模块输出开关信号、向服务器更新实时状态，，从而替代与移动终端通过近距离无线通信模块进行加密指令通信、反馈充电宝信息、根据加密指令对充电模块输出开关信号、向服务器更新实时状态。
[0010] 所述的唯一标识符是二维码或MAC地址或蓝牙ID或其任一组合。
[0011] 所述的加密指令包括命令和服务器发送的动态序列号。
[0012] 所述的微处理器存储一份本地秘钥码和上一次使用后变化出的序列号；所述的移动终端存储一份本地秘钥码，在发送加密指令前在服务器获取动态序列号，将命令、动态序列号和本地秘钥码按约定排序算出校验码，将命令与校验码组成加密指令发送到微处理器；微处理器根据本地秘钥码、上一次使用后变化出的序列号算出校验码与接收到的校验码比对，比对成功后驱动充电模块对外充电；加密指令校验完成后，服务器与充电宝将各自的序列号按约定规律变化并存储。
[0013] 所述服务器与移动终端进行支付协议，所述的支付协议包括支付宝支付协议和/或微信支付协议和/或手机银行支付协议。
[0014] 所述的微处理器检测充电宝电量并反馈到移动终端和服务器，移动终端根据充电宝电量预算出可供租赁时长并发送至服务器辅助完成支付协议。
[0015] 所述的充电宝还包括提示模块，所述提示模块根据移动终端的请求对用户发出提示信息。
[0016] 所述的提示模块包括发声装置和/或发光装置和/或振动装置。
[0017] 一种充电宝租赁方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0018] a)充电宝设置唯一标识符，并将充电宝的唯一标识符存档于服务器；
[0019] b)移动终端与充电宝近距离无线通信连接、与服务器网络连接；
[0020] c)移动终端根据充电宝微处理器反馈的充电宝信息向服务器发送租赁请求；
[0021] d)移动终端与服务器完成支付协议，接收服务器发送的动态序列号；
[0022] e)移动终端根据动态序列号完成与充电宝的加密指令通信；
[0023] f)充电宝微处理器驱动充电模块对外接设备充电。
[0024] 本发明所述的一种充电宝租赁系统，其优点在于，使用充电宝内部的近距离无线通信实现输出端的逻辑锁控制，部署可以更贴近用户使用场景，实现了低成本，高利用率，随借随还，可实现全无人值守的租赁服务。移动终端能通过扫二维码或蓝牙ID或MAC地址的读取等方式来实现对特定设备的识别，同时建立通信连接，解决同一场景下多移动终端多充电宝共存而难以找到对应连接设备的问题。通过BLE4.0(Bluetoothlowenergy)以上版本或NB-IoT(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)实现低功耗和低成本的对充电宝输出进行开关控制。利用控制指令的加密防破解，完成付费下的充电宝分时租赁任务。服务器与充电宝的连接通过移动终端为中介，或者通过低功耗的物联网NB-IoT网络完成状态更新，及时对移动终端反馈充电宝当前状态，既及时也有效规避充电宝以往依赖wifi、2G\3G\4G芯片的大能耗工作。服务器对于充电宝的及时信息更新也有利于租赁商对充电宝的投放与维护控制，减少缺失和提高了分配利用率。
附图说明
[0025] 图1是本发明充电宝租赁系统的结构示意图。
具体实施方式
[0026] 根据图1所示，本发明所述的一种充电宝租赁系统，包括服务器、充电宝和移动终端，服务器与移动终端通过有线无线等网络连接，充电宝与移动终端通过蓝牙等近距离无线通信连接；充电宝还可以通过设置NB-IoT模块与服务器连接。基于本发明创造性构思，还可以用其他低功耗低成本的传输模块替代上述两种低功耗连接方式。所述服务器可以是本地服务器、远程服务器或云端服务器，本实施例以云端服务器为例进行说明。
[0027] 所述的移动终端用于完成对充电宝的通信交互和云端服务器的支付协议，可以设置可安装、更新、用户自定义的APP程序以辅助完成上述功能。所述的移动终端可以是手机、pad、手提电脑等移动电子设备。充电宝设有近距离无线通信模块、充电模块、唯一标识符、微处理器、提示模块和NB-IoT模块。所述的近距离无线通信模块和NB-IoT模块分别用于与移动终端进行蓝牙通信和与云端服务器进行NB-IoT通信。所述的充电模块根据微处理器的驱动信号进行对外接设备的充电。所述的唯一标识符可以是二维码、蓝牙ID、MAC地址等能实现指定具体任一充电宝的唯一标识。在多移动终端多充电宝共存的场景下，移动终端可以通过扫二维码指定使用任一充电宝，适用于最靠近用户的任一充电宝的距离最佳匹配；也可以通过蓝牙搜索出可用充电宝的蓝牙ID或MAC地址，连接后对该充电宝发出提示指令，则该充电宝会通过提示模块进行声光提示或震动提示，适用于多个充电宝的根据电量进行最佳匹配。提示模块可以包括发声装置、发光装置或震动装置。而所有充电宝的唯一标识符都在投放前预存到云端服务器，便于用于随时根据扫码匹配连接。
[0028] 本发明所述的充电宝租赁系统工作原理如下：用户通过扫码或扫描蓝牙ID与一个充电宝建立连接，并将连接情况发送至云端服务器，云端服务器检索该充电宝的工作状态是否可用，如不可用则反馈到移动终端通知用户重新搜索另一台可用的充电宝，直至与符合工作条件的充电宝建立连接为止。微处理器检测充电宝当前电量并发送到移动终端，移动终端将可充电时间展示于用户，并提供可租赁的套餐组合。在用户根据需要选择了租赁时长后发送至云端服务器，云端服务器通过支付宝或微信等支付平台生成支付协议发送至移动终端。用户利用移动终端完成支付手续后，云端服务器将该充电宝状态更新为工作中，并对移动终端发送动态序列号。移动终端在本地预先存储了本地秘钥码，将命令、动态序列号和本地秘钥码按约定排序算出校验码，将命令与校验码组成加密指令发送到微处理器；微处理器根据本地秘钥码、上一次使用后变化出的序列号算出校验码与接收到的校验码比对，比对成功后驱动充电模块对外充电；加密指令校验完成后，云端服务器与充电宝将各自的序列号按约定规律变化并存储。本地秘钥码是预先预定好的，不在通信传输指令里，只是在发送端与接收端参与校验。本地秘钥码存储的在本地(发送端、接收端)是不能截获的。动态序列号也是预先双方约定好的变化规律，参与校验运算，在传输指令里，接收端判断动态序列号是否符合本地序列号条件，如果符合本地序列号条件，判为通过校验，则本地序列号将会按照某种变化规律生产新序列号，并存储在本地，下次通信将用新序列号判断。由于本地秘钥码存储在本地的，不在传输的信号里，是不可监听，不可见。而动态序列号是动态变化的，在传输的信号里，监听可见，变化规律不可见。因此在提高了开锁指令的防破解能力。
对于充电宝的充电时间由开锁指令完成后开始倒计时，在微处理器、移动终端和云端服务器三方同时倒计时，最大限度准确控制充电宝的状态。
[0029] 充电宝集成低功耗的蓝牙或者NB-IOT芯片，休眠状态下功耗小，待机工作状态功耗小，发射接收状态小，从休眠状态唤醒回到工作状态，时间极短。蓝牙或者NB-IOT芯片处于休眠状态，接收到通信信号，芯片从休眠状态唤醒回到工作状态，接收指令信息，对指令做出响应。一定时间内部不再通信重新进入休眠。起到有效力高充电宝的利用率。云端服务器通过移动终端蓝牙或者NB-IOT网络与充电宝建立通信，发送预先约定的查询电量等指令，充电宝反馈充电宝剩余电量或者充电宝其他属性给云端服务器，起到同步目的。
[0030] 对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
