聯(lián)手華為背后，ofo的智能鎖黑科技是怎樣煉成的？

智能終端 dvbcn編輯 2017-09-21 15:53 閱讀 6,281 來源：DVBCN 　

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標準的確立和商用化，使得物和物之間的聯(lián)接障礙持續(xù)降低，為“萬物+”的興起提供了重要條件。

共享單車便是這項技術(shù)得以應(yīng)用的重要場景之一。

具體來看，NB-IoT具備三大特點：一是覆蓋更廣，信號穿墻性遠遠超過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，即使用戶深處地下停車場，也能利用NB-IoT技術(shù)順利開關(guān)鎖;其次是可以連接更多設(shè)備，NB-IoT技術(shù)比傳統(tǒng)移動通信網(wǎng)絡(luò)連接能力高出100倍以上，也就是說，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)備的待機時間在現(xiàn)有電池無需充電的情況下可使用2-3年。

這三大技術(shù)特征與共享單車的應(yīng)用場景正好契合。36kr發(fā)布的《“物聯(lián)網(wǎng)”行業(yè)研究報告》稱，共享單車對設(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)用場景之一。

設(shè)想一下，如果NB-IoT網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，恐怕會因傳輸帶寬低而被放棄，因為車聯(lián)網(wǎng)有大量數(shù)據(jù)需要實時傳輸。相比之下，共享單車在數(shù)據(jù)層只會返回定位、鎖的狀態(tài)和車輛狀態(tài)等信息，對帶寬要求低，在運營層面對低功耗和傳輸距離要求高，恰恰與共享單車的運營需求相符合。

ofo智能鎖迭代史

智能鎖的本質(zhì)就4個字，“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。簡單來說，智能鎖就是不能拍照、不能打電話的手機。

回頭看，ofo在智能鎖的探索上就是通過對解決方案的不斷調(diào)整，以適應(yīng)不同時間節(jié)點對不同利益訴求點的最佳平衡。功耗、成本、可靠性、開鎖率等都是需要考慮的問題。

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服務(wù)器進行交互。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建立聯(lián)系，下發(fā)密碼。即便是在基站信號不佳時，用戶仍可按鍵開鎖，最大限度保證開鎖率。

這一時期，不少共享單車公司通過在后輪安裝充電花鼓外接充電。由于ofo采用了工業(yè)級的一次性鋰錳電池，這種電池壽命長，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。和錢一個版本相比，其最大的改變在于將車牌和二維碼放到了鎖上，在單車上取消了前車牌懸掛。外殼使用ABS+PC材料，在實驗的時候經(jīng)歷了各種震動、跌落、鹽霧、泥水測試，在水中浸泡1個小時后，仍可正常使用。

進入2017年，行業(yè)洗牌開啟，巨頭在舍命狂奔，小玩家們漸行漸遠。此時，在智能鎖通訊模式方面，長連接與短連接的方案逐漸明晰。

長連接指的是智能鎖和通訊基站實時連接通訊，好處是可以實時明確車輛位置信息，壞處是功耗大，占用基站資源，所以長連接方案需要配備充電方案，比如充電花鼓和太陽能板，以小藍單車為代表。

短連接指的是，當單車沒有被用戶使用時，車鎖與基站的通訊不是實時的，而且每隔一定的時間，車鎖會定時喚醒進行通訊，以ofo和摩拜為代表。

長連接和短連接，都只是通信的解決方式而已，本身并無優(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到平衡。

為了保持良好的騎行體驗同時減少運維成本，ofo選用了開發(fā)難度更大的短連接。長連接通訊是實時的“無腦”連接，后端只要調(diào)通端口就好。而短連接的通訊狀態(tài)不實時，就涉及到車輛狀態(tài)回傳的問題。為了解決這個問題，ofo采取了智能鎖“心跳喚醒”的方式，當一輛單車超過一定的時間沒有被使用時，鎖內(nèi)MCU中央控制器會自動喚醒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，藍牙適配性的問題已解決，天王星果斷采用了藍牙解決和按鍵解鎖兩種方案，用戶可使用藍牙功能直接掃碼開鎖。

天王星采用了金屬外殼，并進一步加大了按鍵面積。二維碼和車牌處使用了PC防護層并增加了貼膜，防刮。另外，可以注意到在鎖的軌道頂端有個小豁口，那是用來固定鎖舌的。當鎖處在開啟狀態(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)首家通過政府電子圍欄測試的共享單車公司。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)測車輛狀態(tài)及運行速度情況，實現(xiàn)閉鎖狀態(tài)下移動報警功能，并在移動結(jié)束后重新上報位置信息。

經(jīng)歷了幾次大大小小的迭代，天王星在正常狀態(tài)下開鎖率已經(jīng)無限接近100%。

華為的選擇

7月宣布NB-IoT “物聯(lián)網(wǎng)智能鎖”全面啟動商用時，距離ofo與中國電信、華為三方宣布合作僅僅過去了5個月。

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實驗室模擬不同強度下的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)信號，并在芯片調(diào)控和設(shè)備云端管理提供了強大的解決方案支持。而ofo則解決了軟件、硬件的實現(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題。

華為為什么會選擇ofo?

首先是規(guī)模。對于物聯(lián)網(wǎng)來說，規(guī)模等于價值。亞馬遜、天貓、京東、小米、科大訊飛等公司爭相布局，但切入點幾乎都是圍繞智能家居，共享單車則提供了新的思路和選擇。

在規(guī)模上，目前小黃車數(shù)量超過800萬輛，并與飛鴿、鳳凰、富士達等傳統(tǒng)自行車巨頭簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，飛鴿和鳳凰分別提供超500萬年產(chǎn)能，富士達提供超1000萬年產(chǎn)能。

其次是ofo模塊化的“鎖車分離”設(shè)計思路。ofo智能鎖的設(shè)計以模塊化為基礎(chǔ)。所謂模塊化，指的是通過一個名叫“鎖片”的裝置實現(xiàn)“鎖車分離”，簡單來說就是ofo可以做到“換鎖無需換車”。這就為NB-IoT的推廣打下了現(xiàn)實落地的基礎(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，而不單純只是風險資本。平臺模式讓以阿里、小米為代表的產(chǎn)業(yè)資本形成了合力。

其中，阿里云涵蓋彈性計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、安全在內(nèi)的19個領(lǐng)域，在智能分析與計算方面為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，華為推出開源物聯(lián)網(wǎng)平臺Huawei Lite OS，通過開源的方式提供統(tǒng)一的API。相比于阿里云，華為補足了物聯(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，讓共享單車智能鎖從“分布式”的拼湊結(jié)構(gòu)向“一體式終端”方案邁進。

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)于全面推進移動物聯(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)假日等因素對出行的影響，預(yù)測用戶需求等。

進入2017年下半年，伴隨市場洗牌和各地政策調(diào)控，對于一度不計成本超額投放的共享單車來說，繼續(xù)鋪量搶市場不再是好辦法，共享單車之爭已經(jīng)進入下半場，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的精細化運營將成為競爭的法寶，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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