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[小天才资讯] 一文说清“共享单车”技术架构 |【图文】

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发表于 2017-12-13 16:10:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 不二如是 于 2017-12-13 16:10 编辑

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摩拜单车创业哲学 | 【鱼C独家重点版】




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共享单车已经成为了中国新四大发明之一,被输往了世界上很多城市。

虽然共享单车的实现并不复杂,其实质是一个典型的“物联网+互联网”应用。

应用的一边是车(物)、另一边是用户(人),通过云端的控制来向用户提供单车租赁服务。




一、共享单车的“云端应用”


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1.云计算基础平台

共享单车的云端应用,是一个建立在云计算之上的大规模双向实时应用。

云计算一方面能够保证共享单车应用的快速部署和高扩展性,另一方面能够应付大规模高并发场景,满足百万级数量的连接需要。
(例如摩拜的云服务是建立在微软的Azure公有云服务平台之上)


2.数据资产

云端应用需要采集、存储并管理两类关键数据:

a.单车数据

(物联网特性的资产数据:包括单车的通信连接状态、车锁状态、使用记录等)
        单车数据由智能锁通过通信模块和SIM卡,经过电信运营商的网络以及运营商的物联网平台,上传到共享单车的服务平台;


b.用户数据
(互联网特性的用户数据:除了用户基本信息、消费记录、用户账户和征信信息等,还包括用户的行为数据:骑行的路径和位置信息)
        正如此文开头所述,共享单车是“物联网+互联网”应用,所以企业资产(单车)和用户数据是共享单车企业的核心资产



3.平台服务

由于共享单车一方面涉及海量的物联网数据、用户数据的管理。

另一方面又要随时跟进用户需求而做功能开发和优化,所以应用之下会先构建平台服务(PaaS)。

配备平台服务层,一方面能够使得应用承载百万量级的高并发数据流,另一方面又能做到资源和能力的动态调配、功能的灵活开发。

所以,摩拜不仅使用了微软的基础云服务(Azure),还使用了微软的平台服务(PaaS)。

包括物“Azure-Iot”平台服务、Dynamics 、CRM、客户关系管理服务、以及基于机器学习的预测分析功能等。




二、共享单车的“智能锁”


从摩拜1代的短信解锁和OFO 1代的手动机械解锁。

到如今的蓝牙解锁电子围栏预约等新增的功能应用。

智能锁关键、基础的功能已经逐渐确定下来,各家智能锁的差异已经不大了。

目前,智能锁基本都是由:
        控制、通信、感知、执行、供电等几大类模块组成。


主要的模块功能如下:
控制芯片(单片机):智能锁系统的控制中枢,整体负责通信、车锁控制和状态信息收集。

移动通信芯片(Modem):内置电信运营商的Sim卡,负责与云端应用后台进行通信。

蓝牙通信模块:主要是用于连接用户手机并实现解锁、也与电子围栏的应用实现有关。

GPS通信模块:物理定位功能

车锁的传感器:感知车锁的开、关状态,并将车锁状态信息向控制芯片上报。

车锁的执行器:控制芯片通过执行器对车锁进行开、关操作。

蜂鸣器:用于异常状态的发声告警

电源模块:电池、充电模块(芯片)、充电装置(太阳能电池板;电机和测速传感器等)


共享单车应用,其实就是通过“单车-云端-用户手机”之间的信息传递来完成的。

其中最关键的是解闭智能锁的过程

目前,最新的“GPS定位+蓝牙”解锁和还车模式已经比较普遍。

蓝牙模式解锁流程:
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        1.手机先扫单车上二维码,而后向云端发起解锁请求(请求中会携带扫码单车的ID信息及用户个人账号信息)。

云端对用户信息、单车信息进行核查,而后将授权信息发送给手机。(步骤1、2)

        2.用户通过手机蓝牙接口将解锁指令和授权信息传递给单车的智能锁。

智能锁核验授权信息后解锁,并将解锁成功的信息通知手机。(步骤3、4)

        3.手机将解锁成功的信息回复给云端,云端开始给用户计费。(步骤5、6)

        4.在用户骑行过程中,单车和手机APP会将各自的GPS定位信息上报云端应用。(步骤7)



蓝牙模式锁车、还车流程:
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        1.用户锁车后,由智能锁通过蓝牙通知手机:“还车成功”。(步骤1)

        2.手机随即通知云端“还车成功”,云端将费用结算信息会送给手机和用户。(步骤2、3)

        3.智能锁在用户还车后将位置信息的上报。(步骤4)


采用蓝牙的方式,实现手机对智能锁的解闭,能够减少智能锁的通信量(通信资费)和耗电量。

不过采用蓝牙方式,稳定性和兼容性不能够完全保证。

所以传统的、比较耗电的解锁方式(手动密码解锁、GSM短信或GPRS流量解锁)往往还是会被保留,作为备选。


短信或流量方式的解锁流程(具备GPS功能):

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        1.手机先扫单车上二维码,而后向云端发起解锁请求。(步骤1)

        2.云端完成对用户和单车的信息核查,并将解锁指令发送给单车智能锁,智能锁开启后向云端回复“解锁成功”。(步骤2、3)
(备注:部分共享单车在解锁信息上报过程中,智能锁会把下一次解锁的密码或秘钥也一并上报给云端)

        3.云端通知用户手机,并开始计费。(步骤4)

        4.在用户骑行过程中,单车和手机APP会将各自的GPS定位信息上报云端应用。(步骤5)



短信或流量方式的锁车、还车流程:
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在实际应用中,每家共享单车企业的闭解锁流程都会随需求和智能锁配置的不同,而有所差异。

从智能锁的迭代趋势中可以看到,共享单车运营方和智能锁供应商都在孜孜不倦地优化解决方案:
        一方面追求对流量、电力的节省

        另一方面则又要提高单车的在线率和连接可靠性




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0 
发表于 2017-12-13 17:18:46 | 显示全部楼层
隐藏了什么东东
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31 
发表于 2017-12-13 18:05:23 | 显示全部楼层
可是共享单车在中国好像生存不下去,国情不允许。就以我居住的地方来说,上海的郊区,共享单车刚刚出来的时候我们小镇上都有共享单车,而现在整个郊区都没有了,上海也一大波地减少共享单车的数量!我遇到过小黄车(ofo)密码都喷漆在车上,还有旁边的小车也是同一个密码!当时我就觉得这个东西存在不了多久!果然没有多久!

点评

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我很赞同!: 5
权当让技术发展了~  发表于 2017-12-13 22:47
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0 
发表于 2017-12-14 09:40:31 | 显示全部楼层
顶起来~~~~~~~~~~~~~
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0 
发表于 2017-12-14 21:31:37 From FishC Mobile | 显示全部楼层
呵呵
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2 
发表于 2018-4-9 22:29:18 | 显示全部楼层
国人素质不行啊
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0 
发表于 2018-4-10 15:22:06 | 显示全部楼层
thanks for share
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0 
发表于 2018-5-4 14:48:42 | 显示全部楼层
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0 
发表于 2018-5-4 15:42:54 | 显示全部楼层
谢谢楼主!
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0 
发表于 2018-5-8 16:09:06 | 显示全部楼层
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