董平

(上海交通大學(xué) 高新技術(shù)股份有限公司， 上海 200237)

共享單車定位技術(shù)分析

董平

(上海交通大學(xué) 高新技術(shù)股份有限公司， 上海 200237)

通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的共享單車物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)進(jìn)行分析，解讀了其優(yōu)缺點(diǎn)并對(duì)其將來(lái)進(jìn)行了展望。

物聯(lián)網(wǎng)； 共享單車； 定位技術(shù)

0 引言

非機(jī)動(dòng)車輛當(dāng)前主要包括人力單車和電動(dòng)助力車兩種，在2016年年中之前，電動(dòng)助力車的占有比例已完全壓倒了人力單車，但是共享單車的迅速發(fā)展出乎所有人的想象并成為近半年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的最大熱點(diǎn)，其興之速超乎想象，至今仍不斷有企業(yè)加入，還衍生出共享充電寶、共享籃球等所謂的共享經(jīng)濟(jì)，但是隨著其車輛保有數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，有限的道路空間無(wú)法安置如許多車輛，特別是上下班高峰，在特定地點(diǎn)如地鐵口等處，更是亂停亂放，無(wú)論從運(yùn)營(yíng)公司還是城市管理者的角度來(lái)說(shuō)都帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，本文主要對(duì)當(dāng)前共享單車的主流物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀作簡(jiǎn)單介紹。

全國(guó)現(xiàn)有共享單車品牌不下25種，以上海為例，號(hào)稱新四大發(fā)明之一的共享單車包括電單車就不下10種，截至2017年5月底，共享車輛就達(dá)52萬(wàn)輛之多；南京的共享單車數(shù)量也在3個(gè)月內(nèi)就達(dá)到了25萬(wàn)輛以上，一時(shí)車滿為患。列舉其中一部分如圖1～圖11所示。

圖1 摩拜單車

圖2 OFO單車

圖3 優(yōu)拜單車

圖4 小藍(lán)單車

圖5 小鳴單車

圖6 享騎電單車

圖7 閃騎單車

圖8 酷騎單車

圖9 永安行

圖10 一步單車

圖11 共享單車app

1 共享單車的物聯(lián)網(wǎng)定位方法

如此多的共享單車直接導(dǎo)致了城市管理部門(mén)迅速出臺(tái)了對(duì)其的總量限制條款，也對(duì)各企業(yè)自身的管理技術(shù)提出了高標(biāo)準(zhǔn)的要求，而這其中最核心的就是單車的自定位技術(shù)，只有擁有了比較準(zhǔn)確的定位技術(shù)才能繼續(xù)提供一系列的后續(xù)服務(wù)及拓展應(yīng)用。

我們就以當(dāng)前最具代表性的兩種單車為例來(lái)簡(jiǎn)單介紹下現(xiàn)有的定位技術(shù)及應(yīng)用。這兩種單車就是普及度最高的摩拜單車及OFO小黃車，作為最早在校園內(nèi)興起的OFO單車和以標(biāo)榜自己是世界第一物聯(lián)網(wǎng)單車的摩拜單車，兩者之間的競(jìng)爭(zhēng)可以說(shuō)最初的焦點(diǎn)就是在定位技術(shù)的選擇上[1]。

OFO單車的物聯(lián)網(wǎng)定位最初僅利用掃碼開(kāi)車與結(jié)束騎行時(shí)用戶所使用手機(jī)上傳的信息進(jìn)行定位，但在用戶沒(méi)有打開(kāi)手機(jī)定位或忘記關(guān)閉結(jié)束騎行時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致定位失敗，路徑的描述更是完全錯(cuò)誤。雖然在技術(shù)上有所創(chuàng)新，但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用其實(shí)很少，導(dǎo)致了其途中無(wú)定位，鎖車無(wú)監(jiān)管，進(jìn)而管理繁瑣、故障率居高不下。隨著各地共享單車的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)紛紛出籠，無(wú)隨車定位技術(shù)的車輛將被強(qiáng)制升級(jí)，導(dǎo)致其不得不在2017年高調(diào)提出要與中國(guó)電信合作，提出利用NB-IOT窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行多模定位傳輸，并在京津冀地區(qū)首先配備 “北斗智能鎖”，除了實(shí)現(xiàn)定位等功能，還可以實(shí)施電子地理圍欄，車輛不進(jìn)入停放區(qū)就無(wú)法上鎖。但是目前由于技術(shù)原因所限，其最新的電子鎖仍然為利用GPRS和GPS結(jié)合的MTK樣式主流技術(shù)。

而摩拜單車的物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)應(yīng)用相對(duì)早期的OFO單車來(lái)說(shuō)就比較準(zhǔn)確，剔除其騎行感受較差的缺點(diǎn)，通過(guò)分析其內(nèi)在技術(shù)就可以發(fā)現(xiàn)其在設(shè)計(jì)上還是匠心獨(dú)特，其定位技術(shù)與其他單車一樣也是統(tǒng)一應(yīng)用了聯(lián)發(fā)科技MT系列芯片，集成低功耗物聯(lián)網(wǎng)GPRS通訊以及多模定位“北斗+GPS+格洛納斯”定位等技術(shù)[2]，提供了比較完備的定位技術(shù)。其定位功能的實(shí)現(xiàn)首先為其公司的日常營(yíng)運(yùn)管理帶來(lái)了便利，據(jù)說(shuō)萬(wàn)輛管理的人機(jī)功效相對(duì)OFO平臺(tái)為高。此外，其巨大的投放量及隨之產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以采集回平臺(tái)，這些大數(shù)據(jù)在完成其基本管理功能的同時(shí)也可提供給研究部門(mén)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)挖掘，可以由此獲得騎行的需求、騎行的時(shí)間、騎行的路線等種種對(duì)于城市規(guī)劃有益的數(shù)據(jù)。摩拜單車現(xiàn)在全球車輛已超365萬(wàn)輛，已在新加坡等海外城市開(kāi)展了推廣。

2 共享單車的定位效果

經(jīng)對(duì)各類單車做了實(shí)地測(cè)試，發(fā)現(xiàn)由于其隨車設(shè)備的原因，即使具有了定位功能，其定位效果也不佳。如圖12、13所示。

圖12 摩拜單車路線圖

圖13 摩拜單車路徑放大

摩拜單車的定位經(jīng)常會(huì)發(fā)生位置瞬移，其實(shí)其瞬移點(diǎn)就是定位因?yàn)橥ㄓ嵵兄够蛘叨ㄎ皇?dǎo)致的漂移，如果繼續(xù)放大，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些漂移完全無(wú)規(guī)律可言，雖然其介紹說(shuō)是三模合一的定位芯片，但是從表現(xiàn)來(lái)看還是以GPS定位為主。而且從地圖上的路徑可以看出，其并未對(duì)行駛路徑做特殊優(yōu)化，完全按照車載衛(wèi)星定位路線行進(jìn)，所以路徑顯示普遍效果不佳，但是其最終終點(diǎn)位置由于可靜止定位所以最終位置一般是準(zhǔn)確的。

對(duì)與OFO單車而言，其早期產(chǎn)品就根本沒(méi)有定位設(shè)施，即使是現(xiàn)在新增的智能鎖也遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到其新聞發(fā)布的水準(zhǔn)。其定位與通訊還是用的是GPS和GPRS技術(shù)，與中國(guó)電信合作的發(fā)布會(huì)也僅僅只是表明了意向，其近段時(shí)間內(nèi)提供的新智能鎖具只能應(yīng)用類似產(chǎn)品的類似技術(shù)，并無(wú)大的創(chuàng)新。但是通過(guò)其客戶端內(nèi)的地圖可以發(fā)現(xiàn)，其在騎行過(guò)程中所采用的地圖做了矢量配置，騎行路徑始終在道路上，不會(huì)發(fā)生穿墻效果，而且在拐彎處均實(shí)用拐彎補(bǔ)償技術(shù)，彎角圓潤(rùn)無(wú)棱?？梢哉f(shuō)，其利用用戶手機(jī)自帶定位的思路也是別開(kāi)生面，配合其優(yōu)化過(guò)的地圖，取得了較佳的顯示效果。當(dāng)然，如果用戶在騎行過(guò)程中關(guān)閉手機(jī)定位功能，最后獲得的路徑就是一個(gè)不知所以的結(jié)果，如圖14，圖15所示。

其余品牌的使用效果大致如是，究其原因就是當(dāng)前所采用的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)芯片心跳時(shí)間15-30秒每次，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)彎路徑棱角增多，且配套地圖均采用共享接口地圖，未做矢量化計(jì)算，車載定位設(shè)備無(wú)內(nèi)置慣性導(dǎo)航設(shè)備。雖然通訊持續(xù)保持，但定位系統(tǒng)不同程度上均存在掉星現(xiàn)象，且在掉星后無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)上線。還有就是由于共享單車內(nèi)儲(chǔ)電量有限，因此無(wú)法保持實(shí)時(shí)全程在線，這也是目前各單車存在的共有問(wèn)題。

3 總結(jié)

定位設(shè)備的選擇肯定是向著功耗更低，定位更準(zhǔn)，頻率更高的方向發(fā)展，因此其今后地定位精確發(fā)展還是將依靠北斗技術(shù)的發(fā)展；數(shù)據(jù)傳輸上則依靠新興的多模低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采取窄帶傳輸技術(shù)，其傳輸?shù)念l率也可較原來(lái)有所提高。希望將來(lái)能夠在應(yīng)用這些新技術(shù)的情況下，共享經(jīng)濟(jì)能走向一個(gè)更美好地未來(lái)。

圖14 Ofo手機(jī)定位

圖15 無(wú)手機(jī)定位情況下 參考文獻(xiàn)

[1] 佚名. 共享單車如何定位？竟然是靠它[EB/OL]. http://news.zol.com/634/6347367.html, 2017-4-11/2017-6-8.

[2] 王冠雄. 行業(yè)定位技術(shù)將是“北斗標(biāo)準(zhǔn)”[EB/OL]. http://www.jiemian.com/article/1230417.html, 2017-4-7/2017-6-8.

Analyzes of the Positioning Technology Used in Sharing Bikes

Dong Ping

(Shanghai Jiao Tong University Hi-tech Corp, Shanghai 200237, China)

This paper analyzes the core tech of positioning technology，which is used in the existing sharing bikes and based on the Internet of Things and analyzes its advantages and disadvantages and prospects for its future.

Internet of Things; Sharing bikes; Positioning technology

董平(1977-)，男，上海，工程部經(jīng)理,研究方向：智能交通。

1007-757X(2017)08-0068-04

TP311

A

2017.06.01)