“互聯網+”時代下的校園智能雨傘租賃研究

牛耀國

摘 要：隨著“互聯網+”背景下數字化校園建設的推進，以“校園一卡通”為代表的智能互聯校園網絡系統得到了廣泛使用。文中研究的智能校園雨傘租賃系統作為一種新鮮事物，積極響應了當前數字化校園建設目標，為數字化校園的建設注入新鮮血液。文章采用文獻資料法、實地調查法和訪談法等方法分析了校園雨傘租賃的發展。以互聯網發展為背景，根據校園雨傘租賃的特點，討論“互聯網+”背景下校園智能雨傘租賃的發展前景，為完善數字化校園建設提供理論依據。

關鍵詞：互聯網+；智能雨傘；數字化；租賃

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）11-00-02

0 引 言

所謂“互聯網+”就是把互聯網的創新成果與社會各領域深度結合，推動技術進步，提升實體經濟創新力和生產力，形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和創新要素的經濟社會發展形態。本研究針對校園群體的特殊性、校園環境的特殊性以及校園群體雨天雨傘放置、租賃的需求、管理，并受到ofo小黃車的啟發，在“互聯網+”的大背景下，研究具有符合校園環境的雨傘收納及租賃裝置，并設計一套系統性的基于“互聯網+”的校園智能雨傘收納與租賃管理系統方案，解決校園雨天雨傘放置及無傘可借的難題，并對數字化校園的建設提供可借鑒的設備應用管理方案。

1 校園智能雨傘租賃發展現狀

1.1 校園雨傘在校園使用狀況

校園內雨傘使用后隨意放置在教學樓、行政樓、實驗樓等區域是較為常見的現象，其中以教學樓、食堂最為嚴重，因為教學時間的原因，這兩處雨傘的放置往往出現一種時間上不連續、空間上高密度的突然性。由此引發如下問題：

（1）極大地占用了正常通行通道的空間；

（2）形成大面積積水地面，造成校園安全隱患；

（3）錯拿傘、踩踏及其他丟失、損壞現象經常發生，極大地損害了學生的利益。

出于以上考慮，計劃設計一整套基于校園信息互聯的校園雨傘臨時租賃系統[1，2]。

1.2 常用的雨傘租賃運行模式

目前雨傘租賃一般以愛心傘、便民傘的形式出現在我們的日常生活中，但由于在租賃過程中僅登記借傘人一些基本信息和雨傘預計歸還時間，沒有實名認證，同時部分校園群體或社會群體沒有正確的“公共意識”及“道德規范”，造成這些雨傘或被損壞、或不歸還，從而使雨傘租賃陷入存在缺損、增補，再缺損、再增補的惡性循環[3，4]。

2 基于“互聯網+”的校園雨傘租賃系統的分析與發展

如今“互聯網+”模式的成果在社會生活中普遍可見并被社會大眾所接受，如傳統銀行與互聯網結合衍生出的支付寶、微信錢包、百度錢包；傳統交通方式與互聯網結合衍生出的Uber、滴滴打車，ofo單車等?；凇盎ヂ摼W+”的校園智能雨傘租賃系統通過掃碼租傘，系統根據租賃情況智能分析，判斷每個租賃點的雨傘需求量，為投放雨傘提供調度依據，同時系統可以設置免費借傘時限，超過時間則短信通知，大大提高用傘效率，降低管理成本[5，6]。

2.1 校園智能雨傘收納裝置的設計

因校園環境的需要，收納裝置的結構與外觀應符合校園文化與校園理念，并易于被校園群體接受。雨傘收納區往往存在人流密集、高頻次收納、校園群體接觸或碰撞導致對雨傘收納裝置損害等現象。收納各部分強度及結構、成本的主要要求如下：

（1）傘體各部分應無尖銳部分，避免增加周圍安全隱患；

（2）收納裝置成本不宜過高，應以實用、美觀為主；

（3）收納裝置平時應能收縮成一個密集的整體，易于存放與管理；

（4）在置傘單元進行模塊化設計，以便日后不同收納區域、不同數量雨傘收納的互補調整，以節省校園的購買開支與管理開支[7]。

2.2 校園智能雨傘租賃系統的設計

對于租賃裝置及帶有智能電子鎖的租賃傘的設計與制作要求：

（1）因考慮到租賃人群“有傘且傘能用即可、傘不丑即可”的心理，租賃裝置除內置的電子設備外形無須經過特殊設計外，其余均采用簡單的集中放置框或其他簡單收納方式即可；

（2）帶有智能電子鎖的租賃傘：其內置電子設備，集中于傘柄，由GPS定位芯片（僅測試及數據收集階段使用）、智能鎖及租賃裝置的通信裝置組成；

（3）租賃傘總體設計為大傘面的長柄雨傘，大傘面保證可多人使用，亦可作為后續商業廣告及公益廣告的載體[8，9]。

校園雨傘智能租賃系統因校園人群的特殊性、校園環境的特殊性、校園管理的特殊性而至今未被有效地、系統地解決。因此，校園目前需要一整套包括雨傘收納裝置、租賃裝置及與其配套的維護管理方案。本文旨在研究一套可伸縮折疊的較為美觀且在部分結構上可實現模塊化增減的校園雨傘收納裝置，以解決校園雨傘放置難、管理難的問題；一套并入校園網絡的校園雨傘租賃平臺（租賃裝置與App平臺）與租賃傘相結合的校園雨傘租賃系統；以此為基礎，進一步系統地解決校園雨天雨傘放置難、借傘難、管理難的問題，并為以后的校園問題解決方案提供借鑒，本文研究方案如圖1所示[10]。

2.3 校園智能雨傘租賃的發展

校園智能雨傘租賃系統能很好地解決雨傘亂放、管理難的問題?；凇盎ヂ摼W+”的校園智能雨傘租賃系統積極響應了當前數字化校園建設目標，具有很好的社會推廣價值。

3 校園智能雨傘租賃系統模塊介紹

3.1 租賃系統

使用者先通過微信平臺進行審核/注冊，之后App平臺會顯示距離使用者最近的租賃裝置及該租賃裝置下可租賃雨傘的數量，此時使用者可就近找到租賃裝置，隨機取一把存儲裝置內的租賃傘，掃描傘柄上的二維碼解鎖該雨傘，此時這把雨傘的電子編號就與該使用者的信息綁定，使用者只需將該傘放回任意租賃裝置下的存放裝置中，再按下App上的使用完畢按鈕，租賃裝置會根據該傘與租賃裝置的距離確定該傘是否在歸還有效距離（若因為各種原因租賃裝置無法判斷該傘是否在合理的歸還距離范圍內，則使用者可掃描任一租賃架上的二維碼后再掃描歸還傘上的二維碼，重新計算該傘是否在該租賃裝置的合理還傘距離）內，如果在合理的存放范圍內，租賃裝置會首先與傘柄上的電子系統確認雨傘是否在收好狀態，確認雨傘收好后，對雨傘加鎖并解除信息綁定，該傘再次進入可租賃狀態（以8小時內攜帶并歸還至原租賃裝置下的存放裝置為基本基準，基準內不收費，在此基礎上以時間及歸還位置的租賃裝置與租借使用的租賃裝置位置之間的距離為費用計算主要參數，系統工作時應考慮“規范使用人群”與“不規范使用人群”，進行區分對待[11，12]）。租賃系統框圖如圖2所示。endprint

3.2 數據收集與處理

數據收集手段主要基于微信平臺制作的App、校園內的攝像頭、租賃傘傘柄內的GPS定位芯片、人員定時維護四個方面，主要收集以下數據：

（1）校園內各位點上雨傘收納裝置、租賃裝置、租賃傘的使用情況；

（2）雨天租賃傘在使用過程中的使用頻次；

（3）雨天人流密度評估、各分岔路口人流流勢評估；

（4）防止蓄意破壞。

通過采集這些數據，我們構建雨傘收納裝置的位置、雨傘收納裝置上可放置雨傘的模塊數量、租賃裝置的位置、各位點租賃裝置下轄的租賃傘數量、租賃傘流向及其他重要參數，與校園各位點的雨天教學時間、人流密度、人流分流情況等參數建立關聯函數。在維護期間通過預制方案調整雨傘收納裝置，使雨傘租賃裝置內部參數、租賃傘分布及數量達到系統效能的最大化。

數據收集、處理系統框圖如圖3所示。

本研究將基于微信平臺構建與數字化校園網互聯互通的校園雨傘租賃系統平臺，平臺主要功能包括使用注冊、使用情況調查、用戶體驗反饋、互動平臺、微信推送等[13，14]。

4 結 語

本文提出的基于“互聯網+”的校園智能雨傘租賃系統的設計方案，在一定程度上解決了愛心傘、便民傘租賃管理的缺陷，既降低了管理成本和雨傘丟失率，還能通過數據分析實現雨傘租賃點的合理分布，方便同學使用。同時雨傘上GPS采集的信號可為數字化校園建設提供大數據。同時在此研究的基礎上可向所有人流密集區推廣智能雨傘租賃系統，具有廣泛的市場前景和社會價值[15]。

參考文獻

[1]馬士玲，劉志丹.物聯網技術在智能校園中的應用[J].物聯網技術，2012，2（6）：68-69.

[2]季建華.論高?！爸悄苄@”系統設計實現及其發展趨勢[J].西昌學院學報（自然科學版），2013（2）：53-55.

[3] Kortuem G， Kawsar F， Sundramoorthy V， et al. Smart Objects as Building Blocks for the Internet of Things[J]. Internet Computing IEEE， 2009，14（1）：44-51.

[4]楊志和.基于物聯網技術的公共自行車租賃管理系統[J].物聯網技術，2015，5（2）：60-62.

[5]曾帥帥，王紅方，薛斌，等.“互聯網+”時代下的公共自行車租賃研究[J].當代體育科技，2017，7（5）：149-150.

[6]姜文華，宜毛毛，徐彥.城市公共自行車發展建設淺析[J].道路交通與安全，2015（2）：112-115.

[7]黎林峰，盧希.“互聯網+”驅動公共自行車系統創新[J].中國建設信息化，2016（3）：44-47.

[8]李宏林，林杰，章文炳.基于無線網絡的自助式雨傘租借系統[J].低碳世界，2016（36）：277-278.

[9]王保云.物聯網技術研究綜述[J].電子測量與儀器學報，2009，23（12）：1-7.

[10]孫其博， 劉杰， 黎羴.物聯網：概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報， 2010，33（3）：1-9.

[11]孟小峰，慈祥.大數據管理：概念、技術與挑戰[J].計算機研究與發展，2013，50（1）：146-149.

[12]沈蘇彬，范曲立，宗平，等.物聯網的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報（自然科學版），2009，29（6）：1-11.

[13] Miorandi D， Sicari S， Pellegrini F D， et al. Internet of things： Vision， applications and research challenges[J]. Ad Hoc Networks， 2012，10（7）：1497-1516.

[14] L Atzori ， A Iera ，G Morabito. The Internet of Things： A survey[J]. Computer Networks， 2010，54（15）：2787-2805.

[15]黃姜磊，徐仁朝，李理想.基于校園卡的自行車租賃管理系統的設計和開發[J].數字技術與應用，2014（2）：182.endprint