“互联网+”时代下的校园智能雨伞租赁研究

引 言

所谓 互联网+ 就是把互联网的创新成果与社会各领域深度结合，推动技术进步，提升实体经济创新力和生产力， 形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展形态。本研究针对校园群体的特殊性、校园环境的特殊性以及校园群体雨天雨伞放置、租赁的需求、管理，并受到ofo 小黄车的启发，在 互联网+ 的大背景下，研究具有符合校园环境的雨伞收纳及租赁装置，并设计一套系统性的基于 互联网+ 的校园智能雨伞收纳与租赁管理系统方案，解决校园雨天雨伞放置及无伞可借的难题，并对数字化校园的建设提供可借鉴的设备应用管理方案。

1 校园智能雨伞租赁发展现状

1.1 校园雨伞在校园使用状况

校园内雨伞使用后随意放置在教学楼、行政楼、实验楼等区域是较为常见的现象，其中以教学楼、食堂最为严重，因为教学时间的原因，这两处雨伞的放置往往出现一种时间上不连续、空间上高密度的突然性。由此引发如下问题：

(1) 极大地占用了正常通行通道的空间；

(2) 形成大面积积水地面，造成校园安全隐患；

(3) 错拿伞、踩踏及其他丢失、损坏现象经常发生，极大地损害了学生的利益。

出于以上考虑，计划设计一整套基于校园信息互联的校园雨伞临时租赁系统 [1,2]。

1.2 常用的雨伞租赁运行模式

目前雨伞租赁一般以爱心伞、便民伞的形式出现在我们的日常生活中，但由于在租赁过程中仅登记借伞人一些基本信息和雨伞预计归还时间，没有实名认证，同时部分校园群体或社会群体没有正确的 公共意识 及 道德规范 ，造成这些雨伞或被损坏、或不归还，从而使雨伞租赁陷入存在缺损、增补，再缺损、再增补的恶性循环[3,4]。

2 基于 互联网+ 的校园雨伞租赁系统的分析与发展

如今 互联网+ 模式的成果在社会生活中普遍可见并被社会大众所接受，如传统银行与互联网结合衍生出的支付宝、微信钱包、百度钱包 ；传统交通方式与互联网结合衍生出的Uber、滴滴打车，ofo 单车等。基于 互联网+ 的校园智能雨伞租赁系统通过扫码租伞，系统根据租赁情况智能分析，判断每个租赁点的雨伞需求量，为投放雨伞提供调度依据，同时系统可以设置免费借伞时限，超过时间则短信通知，大大提高用伞效率，降低管理成本[5,6]。

2.1 校园智能雨伞收纳装置的设计

因校园环境的需要，收纳装置的结构与外观应符合校园文化与校园理念，并易于被校园群体接受。雨伞收纳区往往存在人流密集、高频次收纳、校园群体接触或碰撞导致对雨伞收纳装置损害等现象。收纳各部分强度及结构、成本的主要要求如下：

(1) 伞体各部分应无尖锐部分，避免增加周围安全隐患；

(2) 收纳装置成本不宜过高，应以实用、美观为主；

(3) 收纳装置平时应能收缩成一个密集的整体，易于存放与管理；

(4) 在置伞单元进行模块化设计，以便日后不同收纳区域、不同数量雨伞收纳的互补调整，以节省校园的购买开支与管理开支[7]。

2.2 校园智能雨伞租赁系统的设计

对于租赁装置及带有智能电子锁的租赁伞的设计与制作要求：

(1) 因考虑到租赁人群 有伞且伞能用即可、伞不丑即可的心理，租赁装置除内置的电子设备外形无须经过特殊设计外， 其余均采用简单的集中放置框或其他简单收纳方式即可；

(2) 带有智能电子锁的租赁伞：其内置电子设备，集中于伞柄，由GPS定位芯片（仅测试及数据收集阶段使用）、智能锁及租赁装置的通信装置组成；

(3) 租赁伞总体设计为大伞面的长柄雨伞，大伞面保证可多人使用，亦可作为后续商业广告及公益广告的载体 [8,9]。

校园雨伞智能租赁系统因校园人群的特殊性、校园环境 的特殊性、校园管理的特殊性而至今未被有效地、系统地解决。 因此，校园目前需要一整套包括雨伞收纳装置、租赁装置及与 其配套的维护管理方案。本文旨在研究一套可伸缩折叠的较 为美观且在部分结构上可实现模块化增减的校园雨伞收纳装 置，以解决校园雨伞放置难、管理难的问题；一套并入校园网 络的校园雨伞租赁平台（租赁装置与 App 平台）与租赁伞相结 合的校园雨伞租赁系统 ；以此为基础，进一步系统地解决校 园雨天雨伞放置难、借伞难、管理难的问题，并为以后的校园 问题解决方案提供借鉴，本文研究方案如图 1 所示 [10]。

2.3 校园智能雨伞租赁的发展

校园智能雨伞租赁系统能很好地解决雨伞乱放、管理难 的问题。基于“互联网 +”的校园智能雨伞租赁系统积极响应 了当前数字化校园建设目标，具有很好的社会推广价值。

3 校园智能雨伞租赁系统模块介绍

3.1 租赁系统

使用者先通过微信平台进行审核 / 注册，之后 App 平台 会显示距离使用者最近的租赁装置及该租赁装置下可租赁雨 伞的数量，此时使用者可就近找到租赁装置，随机取一把存 储装置内的租赁伞，扫描伞柄上的二维码解锁该雨伞，此时 这把雨伞的电子编号就与该使用者的信息绑定，使用者只需将 该伞放回任意租赁装置下的存放装置中，再按下App 上的使 用完毕按钮，租赁装置会根据该伞与租赁装置的距离确定该 伞是否在归还有效距离（若因为各种原因租赁装置无法判断该 伞是否在合理的归还距离范围内，则使用者可扫描任一租赁 架上的二维码后再扫描归还伞上的二维码，重新计算该伞是 否在该租赁装置的合理还伞距离）内，如果在合理的存放范 围内，租赁装置会首先与伞柄上的电子系统确认雨伞是否在收 好状态，确认雨伞收好后，对雨伞加锁并解除信息绑定，该伞 再次进入可租赁状态（以 8 小时内携带并归还至原租赁装置下 的存放装置为基本基准，基准内不收费，在此基础上以时间 及归还位置的租赁装置与租借使用的租赁装置位置之间的距 离为费用计算主要参数，系统工作时应考虑“规范使用人群” 与“不规范使用人群”，进行区分对待 [11,12]）。租赁系统框图如 图 2 所示

3.2 数据收集与处理

数据收集手段主要基于微信平台制作的 App、校园内的 摄像头、租赁伞伞柄内的 GPS 定位芯片、人员定时维护四个 方面，主要收集以下数据 ：

（1）校园内各位点上雨伞收纳装置、租赁装置、租赁伞 的使用情况 ；

（2）雨天租赁伞在使用过程中的使用频次 ；

（3）雨天人流密度评估、各分岔路口人流流势评估；

（4）防止蓄意破坏。

 通过采集这些数据，我们构建雨伞收纳装置的位置、雨 伞收纳装置上可放置雨伞的模块数量、租赁装置的位置、各 位点租赁装置下辖的租赁伞数量、租赁伞流向及其他重要参 数，与校园各位点的雨天教学时间、人流密度、人流分流情况 等参数建立关联函数。在维护期间通过预制方案调整雨伞收 纳装置，使雨伞租赁装置内部参数、租赁伞分布及数量达到 系统效能的最大化。

数据收集、处理系统框图如图 3 所示。

本研究将基于微信平台构建与数字化校园网互联互通的 校园雨伞租赁系统平台，平台主要功能包括使用注册、使用情 况调查、用户体验反馈、互动平台、微信推送等 [13,14]。

4 结 语

本文提出的基于“互联网 +”的校园智能雨伞租赁系统的 设计方案，在一定程度上解决了爱心伞、便民伞租赁管理的 缺陷，既降低了管理成本和雨伞丢失率，还能通过数据分析实现雨伞租赁点的合理分布，方便同学使用。同时雨伞上 GPS 采集的信号可为数字化校园建设提供大数据。同时在此研究 的基础上可向所有人流密集区推广智能雨伞租赁系统，具有广 泛的市场前景和社会价值 [15]