共享单车物联网技术简析

Posted 2020-10-27 小流积江河，跬步至千里

　　共享单车自诞生之日起，便以如火如荼之势席卷全球，成为时下智慧生活最热点的名词之一，墙边街角，五颜六色的共享单车随处可见，每个人的手机里都或多或少的安装了几款共享单车的APP。要说其中的佼佼者，莫过于阿里扶持的ofo、腾讯支持的摩拜、以及口碑和骑行体验都挺不错的小蓝单车（可惜已经树倒猢狲散，成为过去式了。）

 图1 市面上常见的共享单车

　　这里不去争论它们孰优孰劣，也不去纠结各自的前景如何，单从一个理工男的角度聊聊应用在共享单车上的智能锁及物联网技术原理。

　　先说摩拜吧。首先，每辆摩拜单车均配备了GPS模块、通讯模块以及可充电的锂电池（通过充电花鼓把骑行动能转化为电能）。整车成本较高，达到2000-3000元/辆。而摩拜单车从推出演进至今，其物联网智能锁的外观形态虽未有大的变化，但采用的物联网技术却也经过多次演进：

　　第一代：摩拜通讯模块采用的是短信接口，单车收到服务器发出的短信开锁指令后完成开锁；

　　第二代：通信模块使用了物联卡通信技术，采用是GPRS+短信的组合方式，可以准实时的上报单车状态及定位信息；

　　最新一代：摩拜单车采用了NB-IoT窄带物联网技术，实现了更大覆盖，更多链接，更长续航。

　　摩拜单车的开锁机制及用车流程如下图所示：

图2 摩拜单车的用车流程

　　至于ofo，它的车锁经历过多次迭代：

　　一、机械锁：

图3 ofo单车最初的机械锁

　　这种锁并没有采用物联网的技术，机制很简单，首先单车云服务端存储由单车ID及其对应的密码，用车流程如下：

　　1、在APP端输入/扫描单车编号/二维码后，向服务器发起请求后；

　　2、服务器回传密码；

　　3、在单车锁盘上转到对应密码即可开锁用车；

　　4、用车结束后，关锁，在APP端点击关锁计费，服务器端进行结算流程。

　　这种锁密码固定，只要使用过一次单车，理论上可以无限骑行。

　　二、第一代智能锁

图4 ofo单车第一代智能锁

　　ofo这类智能锁单车，每次用车后，密码会重新生成，保证密码不固定。用车流程如下：

　　1、在APP端输入/扫描单车编号/二维码后，向服务器发起请求后；

　　2、服务器回传密码；

　　3、在单车上输入对应密码即可开锁用车；

　　4、用车结束并关锁后，服务器端随机生成该车的新密码，并下发同步到单车上；

　　5、服务器端自动完成结算计费。

　　这一代所谓“智能锁”，其实和摩拜的智能锁有很大的差别。首先相比摩拜的远程开锁，ofo还是要通过服务器反馈的随机密码手动输入来开锁；再者该锁使用的是2G通信模块，而且没有配置GPS定位模块，只能采用基于移动蜂窝网基站的三角定位法进行定位；最后ofo采用的是不可充电的锂锰电池，寿命在1-2年左右。当然，由于模块的原因，整车的成本较低，约合300元/辆。

　　三、NB-IoT智能锁

图5 ofo第二代NB-IoT智能锁单车

　　该锁采用了物联网的NB-IoT技术，无需手动输入密码，扫描单车二维码后可实现远程开锁，其开锁原理和用车流程同摩拜相似。可见，ofo单车正在向摩拜单车趋近，摩拜的智能车模式也许才是共享单车理想的运营方式。

 　

 

参考文献：（文章仅做交流学习，侵权即删！！）

1、https://www.zhihu.com/question/50247328?sort=created

2、http://blog.csdn.net/a_bcd_123/article/details/70319902