共享單車已經(jīng)成為了中國新四大發(fā)明之一,被輸往了世界上很多城市。在我看來,雖然共享單車的實現(xiàn)并不復(fù)雜,其實質(zhì)是一個典型的“物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用。應(yīng)用的一邊是車(物)、另一邊是用戶(人),通過云端的控制來向用戶提供單車租賃服務(wù)。
一.共享單車的“云端應(yīng)用”
1.云計算基礎(chǔ)平臺
共享單車的云端應(yīng)用,是一個建立在云計算之上的大規(guī)模雙向?qū)崟r應(yīng)用。云計算一方面能夠保證共享單車應(yīng)用的快速部署和高擴展性,另一方面能夠應(yīng)付大規(guī)模高并發(fā)場景,滿足百萬級數(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)平臺之上)
2.數(shù)據(jù)資產(chǎn)
云端應(yīng)用需要采集、存儲并管理兩類關(guān)鍵數(shù)據(jù):
a.單車數(shù)據(jù)(物聯(lián)網(wǎng)特性的資產(chǎn)數(shù)據(jù):包括單車的通信連接狀態(tài)、車鎖狀態(tài)、使用記錄等),單車數(shù)據(jù)由智能鎖通過通信模塊和SIM卡,經(jīng)過電信運營商的網(wǎng)絡(luò)以及運營商的物聯(lián)網(wǎng)平臺,上傳到共享單車的服務(wù)平臺;
b.用戶數(shù)據(jù)(互聯(lián)網(wǎng)特性的用戶數(shù)據(jù):除了用戶基本信息、消費記錄、用戶賬戶和征信信息等,還包括用戶的行為數(shù)據(jù):騎行的路徑和位置信息)。正如此文開頭所述,共享單車是“物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用,所以企業(yè)資產(chǎn)(單車)和用戶數(shù)據(jù)是共享單車企業(yè)的核心資產(chǎn)。
3.平臺服務(wù)
由于共享單車一方面涉及海量的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)的管理,另一方面又要隨時跟進用戶需求而做功能開發(fā)和優(yōu)化,所以應(yīng)用之下會先構(gòu)建平臺服務(wù)(PaaS)。配備平臺服務(wù)層,一方面能夠使得應(yīng)用承載百萬量級的高并發(fā)數(shù)據(jù)流,另一方面又能做到資源和能力的動態(tài)調(diào)配、功能的靈活開發(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服務(wù)(PaaS),包括物“Azure-Iot”平臺服務(wù)、Dynamics 、CRM、客戶關(guān)系管理服務(wù)、以及基于機器學習的預(yù)測分析功能等。
二.共享單車的“智能鎖”
從摩拜1代的短信解鎖和OFO 1代的手動機械解鎖,到如今的藍牙解鎖、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,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、供電等幾大類模塊組成。
主要的模塊功能如下:
控制芯片(單片機):智能鎖系統(tǒng)的控制中樞,整體負責通信、車鎖控制和狀態(tài)信息收集。
移動通信芯片(Modem):內(nèi)置電信運營商的Sim卡,負責與云端應(yīng)用后臺進行通信。
藍牙通信模塊:主要是用于連接用戶手機并實現(xiàn)解鎖、也與電子圍欄的應(yīng)用實現(xiàn)有關(guān)。
GPS通信模塊:物理定位功能
車鎖的傳感器:感知車鎖的開、關(guān)狀態(tài),并將車鎖狀態(tài)信息向控制芯片上報。
車鎖的執(zhí)行器:控制芯片通過執(zhí)行器對車鎖進行開、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(太陽能電池板;電機和測速傳感器等)
共享單車應(yīng)用,其實就是通過“單車-云端-用戶手機”之間的信息傳遞來完成的,其中最關(guān)鍵的是解閉智能鎖的過程。目前,最新的“GPS定位+藍牙”解鎖和還車模式已經(jīng)比較普遍。
藍牙模式解鎖流程:
1. 手機先掃單車上二維碼,而后向云端發(fā)起解鎖請求(請求中會攜帶掃碼單車的ID信息及用戶個人賬號信息)。云端對用戶信息、單車信息進行核查,而后將授權(quán)信息發(fā)送給手機。(步驟1、2)
2. 用戶通過手機藍牙接口將解鎖指令和授權(quán)信息傳遞給單車的智能鎖,智能鎖核驗授權(quán)信息后解鎖,并將解鎖成功的信息通知手機。(步驟3、4)
3. 手機將解鎖成功的信息回復(fù)給云端,云端開始給用戶計費。(步驟5、6)
4. 在用戶騎行過程中,單車和手機APP會將各自的GPS定位信息上報云端應(yīng)用。(步驟7)
藍牙模式鎖車、還車流程:
1. 用戶鎖車后,由智能鎖通過藍牙通知手機:“還車成功”。(步驟1)
2. 手機隨即通知云端“還車成功”,云端將費用結(jié)算信息會送給手機和用戶。(步驟2、3)
3. 智能鎖在用戶還車后將位置信息的上報。(步驟4)
采用藍牙的方式,實現(xiàn)手機對智能鎖的解閉,能夠減少智能鎖的通信量(通信資費)和耗電量。不過采用藍牙方式,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(手動密碼解鎖、GSM短信或GPRS流量解鎖)往往還是會被保留,作為備選。
短信或流量方式的解鎖流程(具備GPS功能):
1. 手機先掃單車上二維碼,而后向云端發(fā)起解鎖請求。(步驟1)
2. 云端完成對用戶和單車的信息核查,并將解鎖指令發(fā)送給單車智能鎖,智能鎖開啟后向云端回復(fù)“解鎖成功”。(備注:部分共享單車在解鎖信息上報過程中,智能鎖會把下一次解鎖的密碼或秘鑰也一并上報給云端)(步驟2、3)
3. 云端通知用戶手機,并開始計費。(步驟4)
4. 在用戶騎行過程中,單車和手機APP會將各自的GPS定位信息上報云端應(yīng)用。(步驟5)
短信或流量方式的鎖車、還車流程:
1. 用戶鎖車后,由智能鎖通知云端:“還車成功”。(步驟1)
2. 云端隨即通知用戶手機并進行費用結(jié)算。(步驟2)
3. 智能鎖在用戶還車后將位置信息的上報。(步驟3)
三.共享單車迭代的步伐不止
從整體來看,共享單車“端-云-用戶”三位一體的應(yīng)用架構(gòu)并不復(fù)雜,但從行業(yè)輿論對共享單車各方面的爭論和點評來看,似乎共享單車的應(yīng)用又要比純正的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更復(fù)雜一些。其實,復(fù)雜就復(fù)雜在了對車的管理上。因為單車不再是屬于用戶的終端設(shè)備(例如手機、平板電腦)了,而是摩拜、OFO們的企業(yè)資產(chǎn)。
既然單車是最重要資產(chǎn),就需要花心思去管理(在單車管理上,目前主要是關(guān)注:耗電、連接、零件故障、位置、使用頻率)。對單車的有效管理和用戶體驗有極大的正相關(guān)關(guān)系,單車企業(yè)對其資產(chǎn)(車)管理的手段和技術(shù)必然會不斷迭代和進步。
所以,如今的智能鎖都會配備GPS定位的功能,以方便企業(yè)獲取單車位置和移動路徑;智能鎖再帶上藍牙解鎖的功能,減少運營商網(wǎng)絡(luò)的通信流量和連接的不確定性,同時還能更省電;
單車企業(yè)跟進電信運營商推銷的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)、測試、試運行各種電子圍欄的解決方案,配合市政要求解決單車在公共場所亂停放的問題;此外,還有研發(fā)更高效穩(wěn)定的供電方式、向用戶提供故障反饋頁面等等。
除了“玩車”外,單車企業(yè)還需要結(jié)合用戶行為的大數(shù)據(jù)分析,來提升單車的使用頻率。例如,工作日早晚發(fā)生的用戶潮汐效應(yīng),即大量用戶早上“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。
單車企業(yè)就需要考慮如何調(diào)度單車,以迎合用戶集中的出行需求,以提高資產(chǎn)(單車)使用率。
未來智能實驗室致力于研究互聯(lián)網(wǎng)與人工智能未來發(fā)展趨勢,觀察評估人工智能發(fā)展水平,由互聯(lián)網(wǎng)進化論作者,計算機博士劉鋒與中國科學院虛擬經(jīng)濟與數(shù)據(jù)科學研究中心石勇、劉穎教授創(chuàng)建。
未來智能實驗室的主要工作包括:建立AI智能系統(tǒng)智商評測體系,開展世界人工智能智商評測;開展互聯(lián)網(wǎng)(城市)云腦研究計劃,構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)(城市)云腦技術(shù)和企業(yè)圖譜,為提升企業(yè),行業(yè)與城市的智能水平服務(wù)。
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原文標題:共享單車技術(shù)含量,一篇文章全說透了!
文章出處:【微信號:AItists,微信公眾號:人工智能學家】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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