揭秘共享单车背后的物联网技术

xzclass

Hi，大家好！

今天，我们来聊聊共享单车。

共享单车作为一种全新的共享经济模式，进入了我们的生活，现在几乎是随处可见。她作为低碳环保的绿色出行方式，给我们的出行带来了便利。

相信很多人一定对共享单车的工作原理非常感兴趣，还有她背后所代表的物联网技术应用。

实际上，共享单车的技术实现，主要包括这几个主要角色：

• 单车上面的智能锁（这个是核心关键，包括了GPS定位模块，GPRS通讯模块，主控芯片，电控锁模块等）
• 用户手中的手机和APP
• 单车提供商的云服务器（平台）
  

好了，我们来按流程一步一步解析。

1 单车停放在路边，通过GPS定位模块，定期将定位信息告知给设备商的云服务器

2 用户通过手机APP，访问云服务器的数据，查看周边的单车停放位置信息。当然，用户自己的位置信息，也授权APP获取了（不然APP哪知道你在哪）。

3 用户来到单车旁边，扫单车二维码，APP获取单车ID（就是身份编号），发送开锁信息给云服务器，云服务器发送开锁信息给单车。

这一步是关键步骤，其实技术实现远比上面这句话复杂。因为涉及到用户身份和帐户信息核对（是不是交了押金等），单车信息核对（是不是故障车等）。限于篇幅，我们不深究了。

如果一切正常，单车通过GPRS通讯模块收到解锁命令后，就会由主控模块控制车锁进行解锁。用户也会收到解锁成功的消息，并进入计费状态。

4 用户开始骑行。过程中，用户通过GPS模块上报云服务器自己的位置信息。其实，到底是用户手机GPS上报，还是单车的GPS上报，小枣君之前并不清楚。测试的时候，小枣君专门人车分离试了一下：在骑行中，离开车，跑得远远的，再跑回单车旁边，想看看APP里面是如何统计记录的。无奈，不知道为什么APP没有显示行程轨迹，所以没有能验证到底是手机GPS汇报，还是单车GPS汇报。 小枣君查了一下资料，普遍都说是手机GPS汇报，我觉得可能性较大，因为单车的GPS为了省电的原因，应该不会频繁上报GPS定位信息。 这点有待后续验证吧。

5 骑行结束。用户下车，手动拨动车锁，进行锁车。单车检测到锁车成功动作后，发送车已锁好的通知消息给云服务器。云服务器结束计费，发送计费信息和车已锁好的信息给用户APP。用户打开手机APP，可以查看。

好了，整个过程就这么愉快地结束啦！

实际上，看似简单的过程，包括了物联网技术，人联网技术（移动互联网），自动控制技术，GPS全球定位技术等多个技术领域。但是整体的技术实现并不复杂，并没有涉及到什么创新黑科技。

但是，关键的环节在于单车和云服务器之间的通讯，采用的是老旧的GPRS技术。为什么要用这种落后的2G技术呢？ 不使用LTE呢？

答案很简单：1 省钱（模块价格低） 2 省电（低功耗） 3 覆盖好

共享单车是典型的物联网应用场景，它对网络的要求并不是大数据量（它只需要很少很小的几条消息），而且它不需要速度很快（几秒钟的时延，完全可以忍受），它需要很低的功耗和很长的待机时间。

大家猜猜，早期阶段，共享单车靠什么和云服务器通信？

是短信。对，你没看错，真的是靠短信传递消息的（所以等待解锁的时间比较久，大约6-10秒，短信投递的平均时间）。。。很惊讶吧？

现在，随着单车和用户数量的增加，短信的时延已经无法满足要求，所以单车运营商们开始使用数据业务了，也就是GPRS数据业务。相当于让单车上网，以此发送信息。

目前，包括OFO等厂家，都可以探索使用真正的物联网技术（例如NB-IoT）来管理单车，因为NB-IoT的特性，非常满足共享单车这样的应用场景。

另外，小枣君还要补充说明一下，除了上述通信手段之外，共享单车还采用了蓝牙进行辅助解锁，能够有效解决开锁不稳定、开锁时间慢、耗电等问题。

小编亲测，开启蓝牙的情况下，一般需要2-3秒解锁。不开启蓝牙，需要8-9秒解锁，大家也可以有机会试试。

使用时，APP也会提醒大家，使用蓝牙可以提高解锁速度和成功率：

共享单车的续航问题

正因为共享单车智能锁有这么多模块，所以它是需要用电的。它的电从哪来呢？

有两种方式提供电力：

• 自带电池
• 自己发电
  

电池肯定是要带的，但是因为智能锁锁体空间和重量的原因，自带电池肯定不会多。一般都是用的18650电芯锂电池。

然后就只能靠自己发电的。大家有没有觉得，早期的单车骑起来特别累？ 呵呵，没错，因为你在充当人肉发电机。。。单车上安装了花鼓（一种专门用来发电的东东）。。。

后来，为了改善用户体验，开始流行太阳能充电了，所以，大家会看到越来越多的单车，装上了太阳能发电板，就是下面这个东东：

这个篮子真的不是坐人的。。。

但是，电能毕竟是有限的，所以，单车上的各个模块必须尽可能降低功耗，不然单车服务运营商们每天就忙着到处给单车换电池了。。。

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