鸿雁骑行助手设计

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鸿雁骑行助手设计鸿雁骑行助手”硬件端由“北邮鸿雁车协助手”项目团队协作开发，主要开发者为裴安邦，完成了项目硬件部分的设计与实现过程。此外，张润晨帮助了与工厂对接的部分工作。通过多次调测和更新换代，实现了以下功能。

1、位置、速度等骑行状态信息的检测获取

2、事故侦测与事故告警

3、太阳能充电和节能策略, 预计实现能源自供给

4、便携，低成本的使用体验

5、实时准确的骑行状态信息的上传（到微信小程序云平台）

6、简洁美观个性化的外观设计（3D 打印实现）

项目硬件部分完成了从 0 到 1 的创新目标，并且得到了测试用户的一致好评。

目录

技术要点

使用 SIM7020C 作为通信模块，依托于 nbIoT 网络，并使用 MQTT 协议来实现硬件和云平台的交互，可以在很大程度上节约电能，对于提升硬件续航起到积极作用。项目硬件通过更改报文数据，以触发 OneNET 平台的触发器功能, 从而将告警信息传递到项目服务器上, 进而发送到紧急联系人手中. 这种告警方式具有相当的创新性，它强有力地维持了通信模块在通信协议及数据协议方面的一致性, 为开发带来了极大的便利, 体现了和谐统一的硬件之美。添加触发器时可以选择关联设备。关联设备有两种类型：关联一个产品下的全部设备，或在创建触发器时关联一个设备，在创建触发器之后选择性地增添其他设备。每个触发器尽可以选择一个数据流，在本系统中选择“F”字段为触发数据流，以实现对事故状态的实时监控。 在电源方面，项目硬件特别地加入了太阳能充电模块，配合超低压升压电路，可以利用日间骑行时的太阳能为电池充电，进一步提升硬件续航。如果阳光较强，光伏发电所产生的电能甚至可以完全抵消硬件的消耗。硬件也可以对电池电压进行监控, 从而监控电池电量，当电量过低时会给出告警.项目硬件还具有行之有效的节能策略。通信模块的发射速率与当前速度成正相关，速度越大，发送频率越高，同时保证了速度较快时位置展示的平顺度以及速度较低时的节能性。另外，项目硬件还具有休眠功能。在当陀螺仪 加速度计及 GPS 芯片检测到硬件在一定时间内没有有效运动，则会为 GPS 芯片断电，同时适度限制其他模块的性能，大规模减少能耗。

创新点

软件端

项目软件端微信小程序“北邮鸿雁车协助手”采用云开发技术实现，各功能充分发挥微信小程序开放能力与云能力，并进行低成本的快速部署、迭代。软件定位方面，我们本着“用户是骑友，骑友是用户”的原则，结合骑行要素与自身经历，精准设计深度契合目标人群（骑友）的关注要点与使用习惯的功能与对应页面，为骑行类微信小程序的设计做出创新。软件功能方面，活动模块通过获取项目硬件端 GPS 数据，可进行活动实时追踪，并记录活动中骑友上传的图片与备注，并将其实时直观，清晰明了地展现在内置地图上，在分享骑行的快乐中，为用户带来全新使用体验；车辆租赁模块，可上传、审核、发布车辆，并对车辆进行买卖，拓宽了鸿雁车协的业务范围，为骑友提供解决自行车买卖需求的全新途径。

硬件端

基于STM32，自主设计算法与电源策略，实现 PCB 版本并调测通过，应用 MQTT 协议，创新性采用 OneNET 触发器进行异常告警，极大简化硬件设计，赋能骑行助手安全保障能力——运动状态检测、监测与实时上报。同时在嵌入式系统及其相关算法的设计上做出创新，利用 GPS、陀螺仪、SIM 等模块，在实现骑行实时地理位置、实时速度、实时定位精度、实时状态等信息的精准获取与速度上报的功能同时，精简并优化系统设计，令硬件设备体积小巧，功能多样，性能优越，续航强劲，符合为骑友设计的初衷。通过设计、打样、焊接 PCB，试制成功项目硬件端 PCB 版本，大大提高了硬件端的稳定性，便携性和耐用程度。

模式创新

（1）量身定制，完全自主，落地施行

项目分别为专业骑行者和普通爱好正量身定制了两款不同的 PCB 版本，同时推出了 3D打印外壳设计，在保障功能需求的同时，真正做达成了完美适配具有不同需求的用户，定制用户个性化元素的目标。同时项目整体从设计到生产落地完全自主完成，连贯性好，也方便于未来整体升级，更新迭代。除此之外，项目以及进入落地施行环节，获得了众多测评人员的一致好评，也吸引着更多的人了解骑行，参与到骑行活动中来。

（2）基于 P2P 的全新单车流转模式：P2P，即 Peer-to-Peer（点对点）。将这种业务模式应用在自行车租赁中，即借助线上平台，通过租借双方挂单、撮合，最终建立信任关系，并互相满足需求。相比传统自行车商行定时定点租赁、统一维护的商业模式，P2P 自行车租赁模式中，由于自行车为租方所有，交易内容也完全由用户产生，故具有去中心化、自行车品质保障高、时间地点灵活、易于管理等明显优势。硬件端设备的定位服务，不仅令车主省心，也在一定程度上规范了借方的用车行为。该种模式还可推广到骑行装备的租赁中。

（3）基于 O2O 的全新活动组织模式：户外骑行活动必须在线下举办，但相当一部分准备工作须在线上开展。O2O，即 Online�to -Offline（线上到线下）。在这种模式中，车协把线下活动的消息推送给线上用户，从而将线上用户转化为线下客户，十分契合骑行活动必须本人到场参加的特点。将线上推广、线下活动的积极影响互相作用，构成良性的闭环，不仅能提高车协的活动组织效率，更可助力自行车运动的广泛普及。

（4）基于 UGC 的全新社团管理模式：UGC，即 User-Generate-Content（用户产生内容）。在基于 UGC 社团管理的车协管理模式中，利用主流技术，快速研发部署线上平台，以之为依托，鼓励作为骑友的用户以合理的形式，将骑行的点滴收获与难忘回忆展示并分享。在平台中，用户作为生产者，辅助车协生产内容，可以很好地提升鸿雁车协的用户粘度以及活跃度；而分享和交流，更能提升用户持续生产优质骑行内容的积极性与自发性。此外，用户产生的内容，也是进行骑友大数据分析的宝贵资源。