天天騎的共享單車(chē) 就是嘴邊念叨的物聯(lián)網(wǎng)？

　　近日，一篇《共享單車(chē)將制造30萬(wàn)噸廢金屬,相當(dāng)于5艘航母…再不清場(chǎng),就真放不下了!》的文章將共享單車(chē)暴露的管理問(wèn)題推向風(fēng)口浪尖，“短短半年我們從擔(dān)心找不到車(chē)變成了找不到路”。數(shù)據(jù)表明僅摩拜和ofo兩家今年就投放了3000萬(wàn)輛單車(chē)，堆路邊、堆天橋下，堆成墳場(chǎng)已經(jīng)成為共享單車(chē)真實(shí)的生存狀態(tài)。

　　天天騎的共享單車(chē) 就是嘴邊念叨的物聯(lián)網(wǎng)

　　在吐槽單車(chē)數(shù)量嚴(yán)重飽和的同時(shí)，一個(gè)不得不承認(rèn)的事實(shí)是數(shù)千萬(wàn)的單車(chē)已經(jīng)迅速形成巨大的硬件環(huán)境，與此同時(shí)，體量等同于5艘航母的單車(chē)正在悄然醞釀一場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)終端的萌發(fā)，如同iPhone和Home鍵和指紋識(shí)別元件的結(jié)合，守護(hù)單車(chē)安全的車(chē)鎖與物聯(lián)網(wǎng)有著天然的契合性，幾乎是天生一對(duì)，從而促成共享單車(chē)搭上物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的快車(chē)道，直接加速了物聯(lián)網(wǎng)的普及。

　　堆積如山的共享單車(chē)(圖片引自廣州日?qǐng)?bào))

　　和普通的單車(chē)不同，共享單車(chē)已經(jīng)基本完成智能化管理，通過(guò)智能鎖一邊幫助用戶(hù)找到車(chē)輛位置解鎖，一邊將數(shù)據(jù)傳送至云端，雖然娛樂(lè)功能跟智能手機(jī)、智能穿戴設(shè)備無(wú)法相比，共享單車(chē)因?yàn)橛辛诉B接性開(kāi)始和“智能”沾邊。

　　共享單車(chē)被共享經(jīng)濟(jì)大潮推著進(jìn)場(chǎng)，尤其交通壓力較大的城市，單車(chē)爆發(fā)了驚人的生存能力，在市場(chǎng)初期單車(chē)數(shù)量幾乎等同于市場(chǎng)占有率，隨時(shí)隨地找到車(chē)也決定著用戶(hù)體驗(yàn)，這也是為什么60家共享單車(chē)品牌瘋狂投放車(chē)輛。

　　要讓超過(guò)3000萬(wàn)量單車(chē)有序有效運(yùn)營(yíng)，需要背后強(qiáng)大的調(diào)度，車(chē)輛數(shù)據(jù)、騎行分布數(shù)據(jù)、智能推薦停放點(diǎn)數(shù)據(jù)、城市騎行需求數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、人流量數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)維度是共享單車(chē)想要精細(xì)化運(yùn)營(yíng)勢(shì)在必行的動(dòng)作。

　　摩拜單車(chē)大數(shù)據(jù)

　　摩拜單車(chē)通過(guò)技術(shù)+游戲的方式，激勵(lì)用戶(hù)以騎行紅包車(chē)的方式完成任務(wù)、獲得獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)幫助調(diào)配車(chē)輛，動(dòng)態(tài)平衡不同時(shí)間、不同地域的車(chē)輛供給，隨時(shí)隨地有車(chē)用，提升用戶(hù)體驗(yàn)。

　　城市管理和運(yùn)營(yíng)是共享單車(chē)“爆棚”后可以預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題 ，與此同時(shí)，伴隨著共享單車(chē)的還有回收、維修和報(bào)廢等退場(chǎng)機(jī)制。車(chē)輛信息、GPS以及用戶(hù)信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)都在等待上傳。

　　在初期投放的機(jī)械鎖幾乎沒(méi)有任何調(diào)度可言，所有的數(shù)據(jù)都需要依靠用戶(hù)手機(jī)去“被動(dòng)”接收。這也引發(fā)了前一段時(shí)間馬化騰和ofo投資人朱嘯虎在朋友圈的隔空互懟，ofo表示將太多精力放在鎖的研究上，忽略了車(chē)體的研究，降低了騎行體驗(yàn)，屬本末倒置的行為。馬化騰則認(rèn)為ofo的啞終端不堪一擊，將如同小靈通一樣被歷史淘汰。

　　馬化騰隔空互懟ofo

　　技術(shù)方面來(lái)看，ofo的“啞終端”屬于字符終端，其只有輸入輸出字符的功能，智能鎖擁有獨(dú)立的處理器和存儲(chǔ)單元，具備成為物聯(lián)網(wǎng)終端的天然屬性。

　　一輛誕生了整整兩百年的自行車(chē)是如何成為物聯(lián)網(wǎng)的弄潮兒，與這把智能鎖密不可分。

　　這把鎖即鎖住了安全，又為共享單車(chē)加了一道物聯(lián)網(wǎng)屬性。

　　共享單車(chē)與物聯(lián)網(wǎng)幾乎天生一對(duì)(圖片引自58gaoyi)

　　共享單車(chē)使用的智能鎖背后到底有什么秘密?首先來(lái)看一看好事者對(duì)它的拆解。

　　“摩拜的車(chē)鎖包括中心控制單元、GPS定位模塊、無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信模塊2G、機(jī)電鎖車(chē)裝置、電池、動(dòng)能發(fā)電模塊、充電管理模塊、車(chē)載加速度計(jì)等，中心控制單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信模塊與后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行連接，把從GPS模塊獲取的位置信息發(fā)送給后臺(tái)控制系統(tǒng)，后臺(tái)系統(tǒng)標(biāo)識(shí)成功后通過(guò)通信模塊向中心控制單元發(fā)送解鎖指令，接收到后臺(tái)發(fā)送的機(jī)電鎖車(chē)裝置開(kāi)、關(guān)鎖的狀態(tài)信息后開(kāi)啟機(jī)械鎖的控制插銷(xiāo)開(kāi)鎖成功，當(dāng)用戶(hù)使用完成鎖車(chē)時(shí)，會(huì)觸發(fā)電子控制模塊的鎖車(chē)控制開(kāi)關(guān)，然后中央控制器通過(guò)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信模塊通知后臺(tái)管理系統(tǒng)鎖車(chē)，后臺(tái)確認(rèn)成功后結(jié)束計(jì)費(fèi)。”

　　拆解圖文引自科技逸聞

　　有電池、有SIM卡、GPD定位模塊和芯片，麻雀雖小五臟俱全，儼然一款手機(jī)的配置，也是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的標(biāo)配，正是因?yàn)橛辛怂?，摩拜才能更好的?duì)單車(chē)進(jìn)行調(diào)度，根據(jù)車(chē)輛的密度進(jìn)行相應(yīng)數(shù)量的單車(chē)投放，并通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)的方式認(rèn)為進(jìn)行單車(chē)的調(diào)配。

　　而物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵則是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，即物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在哪種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行，這個(gè)制定者就是3GPP。

　　第三代合作伙伴計(jì)劃(3rd Generation Partnership Project，即3GPP)是一個(gè)成立于1998年12月的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。和3G、4G一樣，物聯(lián)網(wǎng)也有多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在同步運(yùn)行。一類(lèi)是諸如Wi-Fi、藍(lán)牙和zigbee短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，一類(lèi)是基于蜂窩技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)連接，這里主要有兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——eMTC和NB-IoT。

　　為什么會(huì)有這么多標(biāo)準(zhǔn)?因?yàn)椴煌奈锫?lián)網(wǎng)設(shè)備的使用場(chǎng)景也不相同，車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將產(chǎn)生海量連接，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人與人之間的通信需求。但是不同的設(shè)備連接的場(chǎng)景浮動(dòng)很大，比如你佩戴的手環(huán)只需要藍(lán)牙就能滿(mǎn)足連接需求，而智慧家庭里面的所有設(shè)備只需要家庭環(huán)境下的Wi-Fi，家庭Wi-Fi連接的設(shè)備有限，網(wǎng)絡(luò)速率要求高，不需要考慮功耗，而像共享單車(chē)需要海量的設(shè)備接入，每天傳送的數(shù)據(jù)很低，不過(guò)單車(chē)具有移動(dòng)屬性，沒(méi)有辦法實(shí)時(shí)供電，所以對(duì)低功耗要求嚴(yán)苛。

　　不過(guò)對(duì)于大部分蜂窩技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō) ，基本都具備以下幾點(diǎn)：

　　1、海量設(shè)備，想象一下幾千萬(wàn)輛共享單車(chē)在路上運(yùn)行;

　　2、覆蓋范圍廣，比如有些設(shè)備會(huì)放在地下室，需要有較強(qiáng)的信號(hào)接收能力;

　　3、超低功耗，一輛共享單車(chē)報(bào)廢周期為5年，需要時(shí)時(shí)供電，一塊電池要用好幾年。

　　4、低速率，在一些抄表的設(shè)備中，每天只需要傳送幾十字節(jié)的數(shù)據(jù)就更夠了。

　　5、成本低，海量決定了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的價(jià)格不會(huì)很高，連接零件成本會(huì)更低。

　　如果用現(xiàn)在的GSM、LTE網(wǎng)絡(luò)去覆蓋這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備很難，因?yàn)長(zhǎng)TE本身定義的高速連接，對(duì)于帶寬浪費(fèi)之外，面對(duì)放在地下室的設(shè)備它還需要足夠強(qiáng)的從穿墻能力，面對(duì)智能穿戴、共享單車(chē)又沒(méi)有足夠的低功耗，單價(jià)又不夠便宜。因此需要我們根據(jù)現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，比如覆蓋范圍要更廣、電池壽命要夠長(zhǎng)，超過(guò)10年，低速率傳輸以及支持海量設(shè)備等。

　　另外就是最好能依附當(dāng)前的LTE網(wǎng)絡(luò)，基站可以同時(shí)處理傳統(tǒng)的LTE網(wǎng)絡(luò)以及這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，只需要對(duì)基站的軟件進(jìn)行升級(jí)即可。

　　單獨(dú)一種IoT射頻標(biāo)準(zhǔn)是不能滿(mǎn)足所有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，因此3GPP不斷迭代出新的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)滿(mǎn)足需求，相繼推出了LTE Cat-1 、LTE Cat-0 、Cat-M1(eMTC)、Cat-M2(NB-IoT)，最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也就是大家熟知的NB-IoT。3GPP在演進(jìn)中做了很多改進(jìn)，比如將網(wǎng)絡(luò)速率降低到10Mbps甚至1Mbps、加入省電模式等等，與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求靠近。

　　蜂窩物聯(lián)網(wǎng)幾個(gè)主流技術(shù)的技術(shù)對(duì)比

　　3GPP在R13制定的CAT-M1和NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)里面的主流，NB-IoT和eMTC都屬于窄帶LTE技術(shù)，這也意味著它們可以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和頻譜，不過(guò)相比現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，NB-IoT和eMTC在傳輸速率上都進(jìn)行了大大的降低。

　　來(lái)看一看兩者之間的差異

　　eMTC的主要功能包括：

　　1.采用更好的鏈路預(yù)算擴(kuò)大覆蓋范圍(與Cat-1相比，最高達(dá)到15 dB)，使LTE信號(hào)能夠穿透更多墻壁和地板，從而到達(dá)在室內(nèi)深處或偏遠(yuǎn)地區(qū)部署的終端。

　　2.使用節(jié)能模式和擴(kuò)展DRX，延遲不敏感、吞吐量低的典型應(yīng)用可達(dá)到10年的電池使用壽命

　　3.單天線(xiàn)和半雙工操作降低了復(fù)雜性和成本，傳輸速率可達(dá)到375 kbps

　　NB-IoT的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

　　1、強(qiáng)連接：穿墻能力上比Cat.4 LTE提升20dB增益。

　　2、大容量：在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)技術(shù)提供50-100倍的接入數(shù)。一個(gè)扇區(qū)能夠支持10萬(wàn)個(gè)連接，支持低延時(shí)敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);

　　3、超低功耗：由于NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、低速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小，設(shè)備續(xù)航時(shí)間可以從過(guò)去的幾個(gè)月大幅提升到幾年甚至十年以上。

　　4、深度覆蓋：能實(shí)現(xiàn)比GSM高20db的覆蓋增益，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域能力;NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí);

　　5、低成本：低速率、低功耗、低帶寬同樣給NB-IoT芯片以及模塊帶來(lái)低成本優(yōu)勢(shì)。

　　6、安全性：繼承4G網(wǎng)絡(luò)安全能力，支持雙向鑒權(quán)以及空口嚴(yán)格加密，確保用戶(hù)數(shù)據(jù)的安全性;

　　7、穩(wěn)定可靠：能提供電信級(jí)的可靠性接入，有效支撐IoT應(yīng)用和智慧城市解決方案。

　　相比之下，兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各有千秋，eMTC的優(yōu)勢(shì)在于傳輸速率更高，更低延時(shí)，同時(shí)支持移動(dòng)性、FDD、定位、支持VoLTE語(yǔ)音通信等;與此同時(shí)，NB-IoT占用的帶寬更窄，在信號(hào)強(qiáng)度和功耗方面更具優(yōu)勢(shì)，部署方式更加靈活。

　　高通認(rèn)為，兩項(xiàng)技術(shù)之間是互補(bǔ)的關(guān)系，并各自適用于不同的物聯(lián)網(wǎng)使用情境，同時(shí)，LTE窄帶技術(shù)和現(xiàn)有2G/GSM多模共存。

　　通過(guò)比較可以看出，NB-IoT主要面向高可靠性、關(guān)鍵業(yè)務(wù)型、時(shí)延敏感型用例，例如樓宇安防、可穿戴設(shè)備、智能追蹤等。

　　eMTC主要面向成本高效、時(shí)延不敏感、低數(shù)據(jù)量、覆蓋存在挑戰(zhàn)的用例，例如停車(chē)計(jì)時(shí)器、能源監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

　　兩種物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

　　可以看到在這場(chǎng)聲勢(shì)浩大的物聯(lián)網(wǎng)浪潮中，共享單車(chē)也已經(jīng)悄然成為其中的一環(huán)，并已經(jīng)開(kāi)始發(fā)揮作用，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳遞的數(shù)據(jù)幫助單車(chē)實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度，從而更有效率的運(yùn)營(yíng)。被馬化騰怒懟之后的ofo很快宣布加裝支持NB-IoT的智能鎖。

　　前面我們提到兩種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)各有各的優(yōu)勢(shì)，如果有一個(gè)模塊同時(shí)擁有這兩種技術(shù)并支持所有頻段，實(shí)現(xiàn)在全球任何應(yīng)用場(chǎng)景部署自然最好。

　　好消息是，高通已經(jīng)幫我們實(shí)現(xiàn)了這一美好愿景，這就是MDM9206 LTE芯片。MDM9206是高通為Cat-M1和Cat-NB1定制的多模多頻的芯片，支持全球Cat M1和NB1以及GSM多模，支持Cat-M1、Cat-NB1的全球所有頻段。

　　MDM9206 LTE芯片

　　為L(zhǎng)TE帶來(lái)諸多提升與優(yōu)化，將幫助減少物聯(lián)網(wǎng)終端復(fù)雜性，支持長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的續(xù)航時(shí)間，并提供相較于高通前幾代LTE產(chǎn)品更深入的覆蓋，以到達(dá)諸如建筑內(nèi)部深處和偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)等極具挑戰(zhàn)的位置。

　　MDM9206調(diào)制解調(diào)器還能夠提供先進(jìn)的定位性能，包括一個(gè)整合的A-GNSS解決方案，支持蜂窩和Wi-Fi定位。

　　此外，這款 Modem 整合 ARM Cortex-A7 處理器，可以被視作為一個(gè)具備計(jì)算能力的小型SoC，在家庭應(yīng)用場(chǎng)景中，用戶(hù)可以通過(guò)MDM9206發(fā)出指令，來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉窗簾、播放音樂(lè)、打開(kāi)LED燈等操作。

　　在2017年世界移動(dòng)通信大會(huì)上海展期間，中國(guó)聯(lián)通與愛(ài)立信、Qualcomm三方聯(lián)合宣布：在全球范圍首次成功實(shí)現(xiàn)基于eMTC(Cat-M1) VoLTE功能的應(yīng)用演示——火警報(bào)警觸發(fā)面板以及GPS急救追蹤裝置?；馂?zāi)報(bào)警觸發(fā)面板、城市和高速公路上的緊急援助點(diǎn)、電梯緊急呼救等。有了LTE IoT Cat-M1技術(shù)的支持，這些應(yīng)急通信設(shè)備可以轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)連接，實(shí)現(xiàn)更加便捷的部署。

　　對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)終端的快速落地，共享單車(chē)無(wú)疑是一個(gè)典型代表，定位、導(dǎo)航以及低功耗這些單車(chē)的需求都是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的功能點(diǎn)。

　　因此在今年的5月份摩拜單車(chē)和高通、中國(guó)移動(dòng)研究院共同宣布展開(kāi)合作，啟動(dòng)了中國(guó)首個(gè) eMTC/NB-IoT/GSM(LTE Cat M1/NB1和E-GPRS)多模外場(chǎng)測(cè)試，所使用的芯片正是這塊MDM9206。

　　通過(guò)這款設(shè)備提供的LTE連接，以及其集成的全球衛(wèi)星定位與導(dǎo)航功能，摩拜單車(chē)將能夠更加精準(zhǔn)地找到單車(chē)、加快開(kāi)鎖速度，并持續(xù)監(jiān)測(cè)單車(chē)狀態(tài)、實(shí)時(shí)管理。

　　另外，高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器和低功耗藍(lán)牙解決方案還將被用在摩拜單車(chē)“智能推薦停車(chē)點(diǎn)”(sMPL)中，全面實(shí)現(xiàn)“亞米級(jí)”定位，實(shí)時(shí)掌握各區(qū)域內(nèi)單車(chē)數(shù)量、位置及不同區(qū)域間的流量信息，為單車(chē)投放、調(diào)度和運(yùn)維提供智能指引，精細(xì)化管理邁上新臺(tái)階。

　　摩拜單車(chē)智能推薦停車(chē)點(diǎn)

　　借助高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器的連接功能，以及其集成的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS支持GPS、北斗以及格洛納斯，摩拜單車(chē)構(gòu)建了一個(gè)龐大的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并不高大上也并不神秘，我們?cè)谙硎芄蚕韱诬?chē)的便利時(shí)，也正在努力圈畫(huà)物聯(lián)網(wǎng)的版圖。

　　目前高通的這塊MDM9206芯片百萬(wàn)量級(jí)的出貨，搶食物聯(lián)網(wǎng)這塊數(shù)十億量級(jí)的蛋糕，不過(guò)市場(chǎng)并沒(méi)有被高通獨(dú)享，英特爾和RDA也已經(jīng)虎視眈眈，英特爾的XMM 7315也是一款支持NB-IoT和eMTC兩種標(biāo)準(zhǔn)的芯片，預(yù)計(jì)將會(huì)在今年下半年商用。RDA另一款支持eMTC、NB-IoT和GPRS的三模產(chǎn)品RDA8910也在準(zhǔn)備中。

　　物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被我們掛在嘴邊叨叨了好久，始終沒(méi)有迎來(lái)市場(chǎng)的爆發(fā)，或許共享單車(chē)就是一個(gè)很好的契機(jī)，讓廣大用戶(hù)不僅認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)的面紗并不神秘，也能夠真實(shí)的感受到物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際體驗(yàn)中的便利，智能手機(jī)已經(jīng)讓我們清晰的意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)對(duì)生活帶來(lái)的變革，物聯(lián)網(wǎng)和5G將要帶來(lái)的沖擊不可小覷。