1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义：

自2016年底以来，共享单车行业已经得到了迅猛的发展，积累了广泛的用户群体。共享单车解决了用户“最后一公里”的出行问题，节约了用户等车的时间成本及服务费用成本。如今，共享单车已经成为了人们出行必不可少的交通工具。

“单车”之所以可以“共享”，关键就在于它的车锁。共享单车诞生之初，ofo公司使用的还是机械车锁解决方案，每辆单车上配有独特的车牌号及二维码，用户通过手机app输入车牌号或扫描二维码来与云端服务器通信，获取该辆单车的固定密码，在机械车锁上输入密码，即可完成开锁。这种车锁有着非常大的弊端，首先，由于机械锁上没有定位系统，所以单车的丢失无法监控；其次，机械车锁非常容易被破解，安全性极低；再者，用户可以通过建立数据库，存储单车的固定密码，等到数据库足够庞大时，不需要通过手机app就可以自己开锁了。后来，ofo公司对机械车锁进行了升级，推出了四位动态密码解锁的电子车锁，安全性大大提高。而摩拜公司推出的智能车锁，则在便利性和安全性上更胜一筹，它也是通过车牌号和二维码来匹配车辆，但它不需要用户输入密码，而是由云端服务器直接向单车发送开锁指令，单车收到指令后自动开锁，而且这种智能车锁配备了gps定位系统，因此云端服务器可时刻监控车辆位置。

2. 研究的基本内容与方案

本次的研究内容主要为设计一款共享单车nfc智能锁，用户使用nfc手机触碰该智能锁，即可完成身份验证并开启车锁。为了设计和验证其功能，还需要为它的通信对象——nfc手机和云端服务器设计相对应的软件算法。本次设计的对象为共享单车智能锁的电子部分（包括共享单车nfc智能锁的电路设计、nfc手机上的软件算法设计和云端服务器的软件算法设计），而机械部分不在研究范围之内。共享单车nfc智能锁应具有操作便利、安全防盗和低功耗等特性。

（1）查阅相关资料，对比nfc的三种工作模式（读写器模式、卡模拟模式和点对点模式）的优缺点，确定共享单车nfc智能锁与nfc手机进行通信时手机端的nfc工作模式。若是选择卡模拟模式或点对点模式，则智能锁中要安装nfc模块，读取手机的卡模拟信号或与手机进行点对点通信；若是选择读写器模式，则智能锁中要嵌入nfc标签，标签中的信息可被手机读取。

（2）共享单车nfc智能锁采用单片机stc89c52rc为主控芯片，包含电源模块、nfc模块、无线通信模块和电子车锁模块。共享单车nfc智能锁工作时，电源模块负责给整个电路供电，nfc模块负责与用户的nfc手机进行通信，无线通信模块负责与云端服务器进行通信，nfc模块、无线通信模块和电子车锁模块由主控芯片控制，其工作原理图如图2.1所示。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉开发环境。

第6－9周： 选定所需模块和元器件，完成电路原理图的设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]许江成. 具有nfc功能的移动通信终端电路设计[d].电子科技大学,2013.

[2]董琦. 基于android平台的nfc终端设计[d].电子科技大学,2013.

[3]孙恒.基于nfc技术和云服务的新型门禁系统设计与实现[j].实验室研究与探索,2016,35(01):114-120.