共享單車(chē)已經(jīng)成為了中國(guó)新四大發(fā)明之一，被輸往了世界上很多城市。在我看來(lái)，雖然共享單車(chē)的實(shí)現(xiàn)并不復(fù)雜，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)典型的“物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用。應(yīng)用的一邊是車(chē)（物）、另一邊是用戶(hù)（人），通過(guò)云端的控制來(lái)向用戶(hù)提供單車(chē)租賃服務(wù)。
一、共享單車(chē)的“云端應(yīng)用”
1.云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)
共享單車(chē)的云端應(yīng)用，是一個(gè)建立在云計(jì)算之上的大規(guī)模雙向?qū)崟r(shí)應(yīng)用。云計(jì)算一方面能夠保證共享單車(chē)應(yīng)用的快速部署和高擴(kuò)展性，另一方面能夠應(yīng)付大規(guī)模高并發(fā)場(chǎng)景，滿(mǎn)足百萬(wàn)級(jí)數(shù)量的連接需要。（例如摩拜的云服務(wù)是建立在微軟的Azure公有云服務(wù)平臺(tái)之上）
2.數(shù)據(jù)資產(chǎn)
云端應(yīng)用需要采集、存儲(chǔ)并管理兩類(lèi)關(guān)鍵數(shù)據(jù)：
a.單車(chē)數(shù)據(jù)（物聯(lián)網(wǎng)特性的資產(chǎn)數(shù)據(jù)：包括單車(chē)的通信連接狀態(tài)、車(chē)鎖狀態(tài)、使用記錄等），單車(chē)數(shù)據(jù)由智能鎖通過(guò)通信模塊和SIM卡，經(jīng)過(guò)電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)以及運(yùn)營(yíng)商的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，上傳到共享單車(chē)的服務(wù)平臺(tái)；
b.用戶(hù)數(shù)據(jù)（互聯(lián)網(wǎng)特性的用戶(hù)數(shù)據(jù)：除了用戶(hù)基本信息、消費(fèi)記錄、用戶(hù)賬戶(hù)和征信信息等，還包括用戶(hù)的行為數(shù)據(jù)：騎行的路徑和位置信息）。正如此文開(kāi)頭所述，共享單車(chē)是“物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用，所以企業(yè)資產(chǎn)（單車(chē)）和用戶(hù)數(shù)據(jù)是共享單車(chē)企業(yè)的核心資產(chǎn)。
3.平臺(tái)服務(wù)
由于共享單車(chē)一方面涉及海量的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、用戶(hù)數(shù)據(jù)的管理，另一方面又要隨時(shí)跟進(jìn)用戶(hù)需求而做功能開(kāi)發(fā)和優(yōu)化，所以應(yīng)用之下會(huì)先構(gòu)建平臺(tái)服務(wù)（PaaS）。配備平臺(tái)服務(wù)層，一方面能夠使得應(yīng)用承載百萬(wàn)量級(jí)的高并發(fā)數(shù)據(jù)流，另一方面又能做到資源和能力的動(dòng)態(tài)調(diào)配、功能的靈活開(kāi)發(fā)。
所以，摩拜不僅使用了微軟的基礎(chǔ)云服務(wù)（Azure），還使用了微軟的平臺(tái)服務(wù)（PaaS），包括物“Azure-Iot”平臺(tái)服務(wù)、Dynamics 、CRM、客戶(hù)關(guān)系管理服務(wù)、以及基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)分析功能等。
二、共享單車(chē)的“智能鎖”
從摩拜1代的短信解鎖和OFO 1代的手動(dòng)機(jī)械解鎖，到如今的藍(lán)牙解鎖、電子圍欄、預(yù)約等新增的功能應(yīng)用，智能鎖關(guān)鍵、基礎(chǔ)的功能已經(jīng)逐漸確定下來(lái)，各家智能鎖的差異已經(jīng)不大了。目前，智能鎖基本都是由控制、通信、感知、執(zhí)行、供電等幾大類(lèi)模塊組成。
主要的模塊功能如下：
控制芯片(單片機(jī))：智能鎖系統(tǒng)的控制中樞，整體負(fù)責(zé)通信、車(chē)鎖控制和狀態(tài)信息收集。
移動(dòng)通信芯片(Modem)：內(nèi)置電信運(yùn)營(yíng)商的Sim卡，負(fù)責(zé)與云端應(yīng)用后臺(tái)進(jìn)行通信。
藍(lán)牙通信模塊：主要是用于連接用戶(hù)手機(jī)并實(shí)現(xiàn)解鎖、也與電子圍欄的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)有關(guān)。
GPS通信模塊：物理定位功能
車(chē)鎖的傳感器：感知車(chē)鎖的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)，并將車(chē)鎖狀態(tài)信息向控制芯片上報(bào)。
車(chē)鎖的執(zhí)行器：控制芯片通過(guò)執(zhí)行器對(duì)車(chē)鎖進(jìn)行開(kāi)、關(guān)操作。
蜂鳴器：用于異常狀態(tài)的發(fā)聲告警
電源模塊：電池、充電模塊（芯片）、充電裝置（太陽(yáng)能電池板；電機(jī)和測(cè)速傳感器等）
共享單車(chē)應(yīng)用，其實(shí)就是通過(guò)“單車(chē)-云端-用戶(hù)手機(jī)”之間的信息傳遞來(lái)完成的，其中最關(guān)鍵的是解閉智能鎖的過(guò)程。目前，最新的“GPS定位+藍(lán)牙”解鎖和還車(chē)模式已經(jīng)比較普遍。
藍(lán)牙模式解鎖流程：
1.手機(jī)先掃單車(chē)上二維碼，而后向云端發(fā)起解鎖請(qǐng)求（請(qǐng)求中會(huì)攜帶掃碼單車(chē)的ID信息及用戶(hù)個(gè)人賬號(hào)信息）。云端對(duì)用戶(hù)信息、單車(chē)信息進(jìn)行核查，而后將授權(quán)信息發(fā)送給手機(jī)。（步驟1、2）
2.用戶(hù)通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙接口將解鎖指令和授權(quán)信息傳遞給單車(chē)的智能鎖，智能鎖核驗(yàn)授權(quán)信息后解鎖，并將解鎖成功的信息通知手機(jī)。（步驟3、4）
3.手機(jī)將解鎖成功的信息回復(fù)給云端，云端開(kāi)始給用戶(hù)計(jì)費(fèi)。（步驟5、6）
4.在用戶(hù)騎行過(guò)程中，單車(chē)和手機(jī)APP會(huì)將各自的GPS定位信息上報(bào)云端應(yīng)用。（步驟7）
藍(lán)牙模式鎖車(chē)、還車(chē)流程：
1.用戶(hù)鎖車(chē)后，由智能鎖通過(guò)藍(lán)牙通知手機(jī)：“還車(chē)成功”。（步驟1）
2.手機(jī)隨即通知云端“還車(chē)成功”，云端將費(fèi)用結(jié)算信息會(huì)送給手機(jī)和用戶(hù)。（步驟2、3）
3.智能鎖在用戶(hù)還車(chē)后將位置信息的上報(bào)。（步驟4）
采用藍(lán)牙的方式，實(shí)現(xiàn)手機(jī)對(duì)智能鎖的解閉，能夠減少智能鎖的通信量（通信資費(fèi)）和耗電量。不過(guò)采用藍(lán)牙方式，穩(wěn)定性和兼容性不能夠完全保證。所以傳統(tǒng)的、比較耗電的解鎖方式（手動(dòng)密碼解鎖、GSM短信或GPRS流量解鎖）往往還是會(huì)被保留，作為備選。
短信或流量方式的解鎖流程（具備GPS功能）：
1.手機(jī)先掃單車(chē)上二維碼，而后向云端發(fā)起解鎖請(qǐng)求。（步驟1）
2.云端完成對(duì)用戶(hù)和單車(chē)的信息核查，并將解鎖指令發(fā)送給單車(chē)智能鎖，智能鎖開(kāi)啟后向云端回復(fù)“解鎖成功”。（備注：部分共享單車(chē)在解鎖信息上報(bào)過(guò)程中，智能鎖會(huì)把下一次解鎖的密碼或秘鑰也一并上報(bào)給云端）（步驟2、3）
3.云端通知用戶(hù)手機(jī)，并開(kāi)始計(jì)費(fèi)。（步驟4）
4.在用戶(hù)騎行過(guò)程中，單車(chē)和手機(jī)APP會(huì)將各自的GPS定位信息上報(bào)云端應(yīng)用。（步驟5）
短信或流量方式的鎖車(chē)、還車(chē)流程：
1.用戶(hù)鎖車(chē)后，由智能鎖通知云端：“還車(chē)成功”。（步驟1）
2.云端隨即通知用戶(hù)手機(jī)并進(jìn)行費(fèi)用結(jié)算。（步驟2）
3.智能鎖在用戶(hù)還車(chē)后將位置信息的上報(bào)。（步驟3）
在實(shí)際應(yīng)用中，每家共享單車(chē)企業(yè)的閉解鎖流程都會(huì)隨需求和智能鎖配置的不同，而有所差異。從智能鎖的迭代趨勢(shì)中可以看到，共享單車(chē)運(yùn)營(yíng)方和智能鎖供應(yīng)商都在孜孜不倦地優(yōu)化解決方案，一方面追求對(duì)流量、電力的節(jié)省、另一方面則又要提高單車(chē)的在線(xiàn)率和連接可靠性。
三、共享單車(chē)迭代的步伐不止
從整體來(lái)看，共享單車(chē)“端-云-用戶(hù)”三位一體的應(yīng)用架構(gòu)并不復(fù)雜，但從行業(yè)輿論對(duì)共享單車(chē)各方面的爭(zhēng)論和點(diǎn)評(píng)來(lái)看，似乎共享單車(chē)的應(yīng)用又要比純正的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更復(fù)雜一些。其實(shí)，復(fù)雜就復(fù)雜在了對(duì)車(chē)的管理上。因?yàn)閱诬?chē)不再是屬于用戶(hù)的終端設(shè)備（例如手機(jī)、平板電腦）了，而是摩拜、OFO們的企業(yè)資產(chǎn)。
既然單車(chē)是最重要資產(chǎn)，就需要花心思去管理（在單車(chē)管理上，目前主要是關(guān)注：耗電、連接、零件故障、位置、使用頻率）。對(duì)單車(chē)的有效管理和用戶(hù)體驗(yàn)有極大的正相關(guān)關(guān)系，單車(chē)企業(yè)對(duì)其資產(chǎn)（車(chē)）管理的手段和技術(shù)必然會(huì)不斷迭代和進(jìn)步。
所以，如今的智能鎖都會(huì)配備GPS定位的功能，以方便企業(yè)獲取單車(chē)位置和移動(dòng)路徑；智能鎖再帶上藍(lán)牙解鎖的功能，減少運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的通信流量和連接的不確定性，同時(shí)還能更省電；
單車(chē)企業(yè)跟進(jìn)電信運(yùn)營(yíng)商推銷(xiāo)的NB-Iot網(wǎng)絡(luò)接入方案，一方面降低智能鎖通信的耗電量，另一方面增加連接可靠性，更利于資產(chǎn)的狀態(tài)跟蹤；研發(fā)、測(cè)試、試運(yùn)行各種電子圍欄的解決方案，配合市政要求解決單車(chē)在公共場(chǎng)所亂停放的問(wèn)題；此外，還有研發(fā)更高效穩(wěn)定的供電方式、向用戶(hù)提供故障反饋?lái)?yè)面等等。
除了“玩車(chē)”外，單車(chē)企業(yè)還需要結(jié)合用戶(hù)行為的大數(shù)據(jù)分析，來(lái)提升單車(chē)的使用頻率。例如，工作日早晚發(fā)生的用戶(hù)潮汐效應(yīng)，即大量用戶(hù)早上“涌灌”到工業(yè)園區(qū)，晚上下班“回流”到居民區(qū)所形成一種規(guī)律的“人口遷移”現(xiàn)象。
單車(chē)企業(yè)就需要考慮如何調(diào)度單車(chē)，以迎合用戶(hù)集中的出行需求，以提高資產(chǎn)（單車(chē)）使用率。
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本文標(biāo)題：共享單車(chē)技術(shù)含量，一篇文章全說(shuō)透了！
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