聯(lián)手華為背后，ofo的智能鎖黑科技是怎樣煉成的？
2017-09-21 15:53:01 來(lái)源：中國(guó)物聯(lián)網(wǎng) 熱度:
NB-IOT，全稱Narrow Band Internet of Things，也就是窄帶物聯(lián)網(wǎng)。作為一種新型通訊技術(shù)，NB-IoT的發(fā)展，尤其是2016年NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的確立和商用化，使得物和物之間的聯(lián)接障礙持續(xù)降低，為“萬(wàn)物+”的興起提供了重要條件。
共享單車(chē)便是這項(xiàng)技術(shù)得以應(yīng)用的重要場(chǎng)景之一。
具體來(lái)看，NB-IoT具備三大特點(diǎn)：一是覆蓋更廣，信號(hào)穿墻性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，即使用戶深處地下停車(chē)場(chǎng)，也能利用NB-IoT技術(shù)順利開(kāi)關(guān)鎖;其次是可以連接更多設(shè)備，NB-IoT技術(shù)比傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)連接能力高出100倍以上，也就是說(shuō)，同一基站可以連接更多的ofo物聯(lián)網(wǎng)智能鎖設(shè)備，避免掉線情況;三是更低功耗，NB-IoT設(shè)備的待機(jī)時(shí)間在現(xiàn)有電池?zé)o需充電的情況下可使用2-3年。
這三大技術(shù)特征與共享單車(chē)的應(yīng)用場(chǎng)景正好契合。36kr發(fā)布的《“物聯(lián)網(wǎng)”行業(yè)研究報(bào)告》稱，共享單車(chē)對(duì)設(shè)備管理和用戶數(shù)據(jù)采集的訴求和剛需屬性，使其成為物聯(lián)網(wǎng)最好的應(yīng)用場(chǎng)景之一。
設(shè)想一下，如果NB-IoT網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在車(chē)聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，恐怕會(huì)因傳輸帶寬低而被放棄，因?yàn)檐?chē)聯(lián)網(wǎng)有大量數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)傳輸。相比之下，共享單車(chē)在數(shù)據(jù)層只會(huì)返回定位、鎖的狀態(tài)和車(chē)輛狀態(tài)等信息，對(duì)帶寬要求低，在運(yùn)營(yíng)層面對(duì)低功耗和傳輸距離要求高，恰恰與共享單車(chē)的運(yùn)營(yíng)需求相符合。
ofo智能鎖迭代史
智能鎖的本質(zhì)就4個(gè)字，“解決方案”，借助傳感器和通訊技術(shù)收集用戶狀態(tài)、行為、數(shù)據(jù)的解決方案。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，智能鎖就是不能拍照、不能打電話的手機(jī)。
回頭看，ofo在智能鎖的探索上就是通過(guò)對(duì)解決方案的不斷調(diào)整，以適應(yīng)不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)不同利益訴求點(diǎn)的最佳平衡。功耗、成本、可靠性、開(kāi)鎖率等都是需要考慮的問(wèn)題。
2016年11月，ofo正式推出第一代智能鎖海王星1.0。
海王星1.0采用了超聲焊接工藝，內(nèi)部的GSM模塊集成了GPS定位芯片和2G通訊芯片，可以與通訊基站及后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行交互。關(guān)鎖后20秒左右，密碼變化。ofo還在行業(yè)內(nèi)首次采用了FLASH記憶芯片，讓鎖直接與用戶手機(jī)建立聯(lián)系，下發(fā)密碼。即便是在基站信號(hào)不佳時(shí)，用戶仍可按鍵開(kāi)鎖，最大限度保證開(kāi)鎖率。
這一時(shí)期，不少共享單車(chē)公司通過(guò)在后輪安裝充電花鼓外接充電。由于ofo采用了工業(yè)級(jí)的一次性鋰錳電池，這種電池壽命長(zhǎng)，可使用2-3年，所以并不需要外接充電方案。
2016年底，海王星1.5面世了。和錢(qián)一個(gè)版本相比，其最大的改變?cè)谟趯④?chē)牌和二維碼放到了鎖上，在單車(chē)上取消了前車(chē)牌懸掛。外殼使用ABS+PC材料，在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候經(jīng)歷了各種震動(dòng)、跌落、鹽霧、泥水測(cè)試，在水中浸泡1個(gè)小時(shí)后，仍可正常使用。
進(jìn)入2017年，行業(yè)洗牌開(kāi)啟，巨頭在舍命狂奔，小玩家們漸行漸遠(yuǎn)。此時(shí)，在智能鎖通訊模式方面，長(zhǎng)連接與短連接的方案逐漸明晰。
長(zhǎng)連接指的是智能鎖和通訊基站實(shí)時(shí)連接通訊，好處是可以實(shí)時(shí)明確車(chē)輛位置信息，壞處是功耗大，占用基站資源，所以長(zhǎng)連接方案需要配備充電方案，比如充電花鼓和太陽(yáng)能板，以小藍(lán)單車(chē)為代表。
短連接指的是，當(dāng)單車(chē)沒(méi)有被用戶使用時(shí)，車(chē)鎖與基站的通訊不是實(shí)時(shí)的，而且每隔一定的時(shí)間，車(chē)鎖會(huì)定時(shí)喚醒進(jìn)行通訊，以ofo和摩拜為代表。
長(zhǎng)連接和短連接，都只是通信的解決方式而已，本身并無(wú)優(yōu)劣之分。每一種通訊方式都需要在功耗、傳輸距離和帶寬之間達(dá)到平衡。
為了保持良好的騎行體驗(yàn)同時(shí)減少運(yùn)維成本，ofo選用了開(kāi)發(fā)難度更大的短連接。長(zhǎng)連接通訊是實(shí)時(shí)的“無(wú)腦”連接，后端只要調(diào)通端口就好。而短連接的通訊狀態(tài)不實(shí)時(shí)，就涉及到車(chē)輛狀態(tài)回傳的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，ofo采取了智能鎖“心跳喚醒”的方式，當(dāng)一輛單車(chē)超過(guò)一定的時(shí)間沒(méi)有被使用時(shí)，鎖內(nèi)MCU中央控制器會(huì)自動(dòng)喚醒GSM模塊和GPS芯片，返回定位信息。
2017年3月底，ofo再次迭代新款智能鎖天王星。此時(shí)，藍(lán)牙適配性的問(wèn)題已解決，天王星果斷采用了藍(lán)牙解決和按鍵解鎖兩種方案，用戶可使用藍(lán)牙功能直接掃碼開(kāi)鎖。
天王星采用了金屬外殼，并進(jìn)一步加大了按鍵面積。二維碼和車(chē)牌處使用了PC防護(hù)層并增加了貼膜，防刮。另外，可以注意到在鎖的軌道頂端有個(gè)小豁口，那是用來(lái)固定鎖舌的。當(dāng)鎖處在開(kāi)啟狀態(tài)下，撥手的裝置是卡在豁口內(nèi)的，防止用戶騎行的時(shí)候鎖舌掉落。
在通訊方式上，天王星支持4頻段基站網(wǎng)絡(luò)通訊、搭載北斗和瑞士Ublox提供的GPS雙模塊定位系統(tǒng)，同時(shí)支持俄羅斯格拉納斯和歐盟伽利略衛(wèi)星定位協(xié)議。這讓ofo在6月成為行業(yè)首家通過(guò)政府電子圍欄測(cè)試的共享單車(chē)公司。 在天王星電路板上，ofo采用了全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體跨國(guó)公司德州儀器的芯片，中央主控芯片采用丹麥公司Nordic的產(chǎn)品，此外天王星還采用了ST意法半導(dǎo)體芯片。另外，天王星還添加了三軸傳感器，可監(jiān)測(cè)車(chē)輛狀態(tài)及運(yùn)行速度情況，實(shí)現(xiàn)閉鎖狀態(tài)下移動(dòng)報(bào)警功能，并在移動(dòng)結(jié)束后重新上報(bào)位置信息。
經(jīng)歷了幾次大大小小的迭代，天王星在正常狀態(tài)下開(kāi)鎖率已經(jīng)無(wú)限接近100%。
華為的選擇
7月宣布NB-IoT “物聯(lián)網(wǎng)智能鎖”全面啟動(dòng)商用時(shí)，距離ofo與中國(guó)電信、華為三方宣布合作僅僅過(guò)去了5個(gè)月。
NB-IoT智能鎖的外觀與天王星完全相同，不同的是通訊模塊換成了華為NB-IoT模塊。與單純的采購(gòu)不同，共同研發(fā)讓ofo與電信和華為保持了一致性。在NB-IoT網(wǎng)絡(luò)正式推廣之前，ofo基于華為open lab實(shí)驗(yàn)室模擬不同強(qiáng)度下的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，并在芯片調(diào)控和設(shè)備云端管理提供了強(qiáng)大的解決方案支持。而ofo則解決了軟件、硬件的實(shí)現(xiàn)和端口調(diào)試，也幫助華為IoT云端設(shè)備管理系統(tǒng)解決了部分適配性的問(wèn)題。
華為為什么會(huì)選擇ofo?
首先是規(guī)模。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，規(guī)模等于價(jià)值。亞馬遜、天貓、京東、小米、科大訊飛等公司爭(zhēng)相布局，但切入點(diǎn)幾乎都是圍繞智能家居，共享單車(chē)則提供了新的思路和選擇。
在規(guī)模上，目前小黃車(chē)數(shù)量超過(guò)800萬(wàn)輛，并與飛鴿、鳳凰、富士達(dá)等傳統(tǒng)自行車(chē)巨頭簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，飛鴿和鳳凰分別提供超500萬(wàn)年產(chǎn)能，富士達(dá)提供超1000萬(wàn)年產(chǎn)能。
其次是ofo模塊化的“鎖車(chē)分離”設(shè)計(jì)思路。ofo智能鎖的設(shè)計(jì)以模塊化為基礎(chǔ)。所謂模塊化，指的是通過(guò)一個(gè)名叫“鎖片”的裝置實(shí)現(xiàn)“鎖車(chē)分離”，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是ofo可以做到“換鎖無(wú)需換車(chē)”。這就為NB-IoT的推廣打下了現(xiàn)實(shí)落地的基礎(chǔ)。
另外，ofo背后站著以阿里、滴滴、小米、中信產(chǎn)業(yè)基金為代表的產(chǎn)業(yè)資本，而不單純只是風(fēng)險(xiǎn)資本。平臺(tái)模式讓以阿里、小米為代表的產(chǎn)業(yè)資本形成了合力。
其中，阿里云涵蓋彈性計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、安全在內(nèi)的19個(gè)領(lǐng)域，在智能分析與計(jì)算方面為ofo提供了全面的服務(wù)。華為也是專業(yè)的云服務(wù)供應(yīng)商，2015年，華為推出開(kāi)源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Huawei Lite OS，通過(guò)開(kāi)源的方式提供統(tǒng)一的API。相比于阿里云，華為補(bǔ)足了物聯(lián)網(wǎng)智能鎖設(shè)備管理的閉環(huán)服務(wù)。而ofo的出現(xiàn)也補(bǔ)全了華為應(yīng)用層硬件終端的閉環(huán)。此外，華為還是網(wǎng)絡(luò)層芯片和設(shè)備的供應(yīng)商，為ofo提供了物聯(lián)網(wǎng)智能鎖一站式解決方案，讓共享單車(chē)智能鎖從“分布式”的拼湊結(jié)構(gòu)向“一體式終端”方案邁進(jìn)。
NB-IoT “物聯(lián)網(wǎng)智能鎖”的商用為智慧城市提供了更廣闊的想象空間。
今年6月，工信部下發(fā)《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》中指出，要推廣NB-IoT在公共服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，結(jié)合智慧城市建設(shè)，加快發(fā)展NB-IoT在城市公共服務(wù)和公共管理中的應(yīng)用，助力公共服務(wù)能力不斷提升。
足量的設(shè)備基數(shù)使ofo獲取了豐富的出行數(shù)據(jù)及用戶維度。與其他價(jià)值密度較低的大數(shù)據(jù)不同，出行數(shù)據(jù)是衛(wèi)星定位系統(tǒng)采集的、以經(jīng)緯度形式展現(xiàn)的位置數(shù)據(jù)，直接反應(yīng)了用戶的定位信息。據(jù)此，不僅可以反映城市居民人口流向，還可以利用人工智能技術(shù)分析不同地理環(huán)境、城市規(guī)劃、天氣、節(jié)假日等因素對(duì)出行的影響，預(yù)測(cè)用戶需求等。
進(jìn)入2017年下半年，伴隨市場(chǎng)洗牌和各地政策調(diào)控，對(duì)于一度不計(jì)成本超額投放的共享單車(chē)來(lái)說(shuō)，繼續(xù)鋪量搶市場(chǎng)不再是好辦法，共享單車(chē)之爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入下半場(chǎng)，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的精細(xì)化運(yùn)營(yíng)將成為競(jìng)爭(zhēng)的法寶，而隨著NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智能鎖的應(yīng)用ofo已在技術(shù)層面后發(fā)制人。
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責(zé)任編輯：吳禮得
