共享單車定位技術分析

董平

(上海交通大學 高新技術股份有限公司， 上海 200237)

共享單車定位技術分析

董平

(上海交通大學 高新技術股份有限公司， 上海 200237)

通過對市場上現有的共享單車物聯網定位技術進行分析，解讀了其優缺點并對其將來進行了展望。

物聯網； 共享單車； 定位技術

0 引言

非機動車輛當前主要包括人力單車和電動助力車兩種，在2016年年中之前，電動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展出乎所有人的想象并成為近半年來互聯網經濟的最大熱點，其興之速超乎想象，至今仍不斷有企業加入，還衍生出共享充電寶、共享籃球等所謂的共享經濟，但是隨著其車輛保有數量的不斷增長，有限的道路空間無法安置如許多車輛，特別是上下班高峰，在特定地點如地鐵口等處，更是亂停亂放，無論從運營公司還是城市管理者的角度來說都帶來了新的挑戰，本文主要對當前共享單車的主流物聯網定位技術及其應用現狀作簡單介紹。

全國現有共享單車品牌不下25種，以上海為例，號稱新四大發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52萬輛之多；南京的共享單車數量也在3個月內就達到了25萬輛以上，一時車滿為患。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 優拜單車

圖4 小藍單車

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 共享單車的物聯網定位方法

如此多的共享單車直接導致了城市管理部門迅速出臺了對其的總量限制條款，也對各企業自身的管理技術提出了高標準的要求，而這其中最核心的就是單車的自定位技術，只有擁有了比較準確的定位技術才能繼續提供一系列的后續服務及拓展應用。

我們就以當前最具代表性的兩種單車為例來簡單介紹下現有的定位技術及應用。這兩種單車就是普及度最高的摩拜單車及OFO小黃車，作為最早在校園內興起的OFO單車和以標榜自己是世界第一物聯網單車的摩拜單車，兩者之間的競爭可以說最初的焦點就是在定位技術的選擇上[1]。

OFO單車的物聯網定位最初僅利用掃碼開車與結束騎行時用戶所使用手機上傳的信息進行定位，但在用戶沒有打開手機定位或忘記關閉結束騎行時會直接導致定位失敗，路徑的描述更是完全錯誤。雖然在技術上有所創新，但是物聯網技術應用其實很少，導致了其途中無定位，鎖車無監管，進而管理繁瑣、故障率居高不下。隨著各地共享單車的應用標準紛紛出籠，無隨車定位技術的車輛將被強制升級，導致其不得不在2017年高調提出要與中國電信合作，提出利用NB-IOT窄帶物聯網技術進行多模定位傳輸，并在京津冀地區首先配備 “北斗智能鎖”，除了實現定位等功能，還可以實施電子地理圍欄，車輛不進入停放區就無法上鎖。但是目前由于技術原因所限，其最新的電子鎖仍然為利用GPRS和GPS結合的MTK樣式主流技術。

而摩拜單車的物聯網定位技術應用相對早期的OFO單車來說就比較準確，剔除其騎行感受較差的缺點，通過分析其內在技術就可以發現其在設計上還是匠心獨特，其定位技術與其他單車一樣也是統一應用了聯發科技MT系列芯片，集成低功耗物聯網GPRS通訊以及多模定位“北斗+GPS+格洛納斯”定位等技術[2]，提供了比較完備的定位技術。其定位功能的實現首先為其公司的日常營運管理帶來了便利，據說萬輛管理的人機功效相對OFO平臺為高。此外，其巨大的投放量及隨之產生的海量數據，通過物聯網技術可以采集回平臺，這些大數據在完成其基本管理功能的同時也可提供給研究部門進行進一步的數據挖掘，可以由此獲得騎行的需求、騎行的時間、騎行的路線等種種對于城市規劃有益的數據。摩拜單車現在全球車輛已超365萬輛，已在新加坡等海外城市開展了推廣。

2 共享單車的定位效果

經對各類單車做了實地測試，發現由于其隨車設備的原因，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

摩拜單車的定位經常會發生位置瞬移，其實其瞬移點就是定位因為通訊中止或者定位失敗導致的漂移，如果繼續放大，就會發現這些漂移完全無規律可言，雖然其介紹說是三模合一的定位芯片，但是從表現來看還是以GPS定位為主。而且從地圖上的路徑可以看出，其并未對行駛路徑做特殊優化，完全按照車載衛星定位路線行進，所以路徑顯示普遍效果不佳，但是其最終終點位置由于可靜止定位所以最終位置一般是準確的。

對與OFO單車而言，其早期產品就根本沒有定位設施，即使是現在新增的智能鎖也遠沒有達到其新聞發布的水準。其定位與通訊還是用的是GPS和GPRS技術，與中國電信合作的發布會也僅僅只是表明了意向，其近段時間內提供的新智能鎖具只能應用類似產品的類似技術，并無大的創新。但是通過其客戶端內的地圖可以發現，其在騎行過程中所采用的地圖做了矢量配置，騎行路徑始終在道路上，不會發生穿墻效果，而且在拐彎處均實用拐彎補償技術，彎角圓潤無棱?？梢哉f，其利用用戶手機自帶定位的思路也是別開生面，配合其優化過的地圖，取得了較佳的顯示效果。當然，如果用戶在騎行過程中關閉手機定位功能，最后獲得的路徑就是一個不知所以的結果，如圖14，圖15所示。

其余品牌的使用效果大致如是，究其原因就是當前所采用的設備物聯網芯片心跳時間15-30秒每次，導致其轉彎路徑棱角增多，且配套地圖均采用共享接口地圖，未做矢量化計算，車載定位設備無內置慣性導航設備。雖然通訊持續保持，但定位系統不同程度上均存在掉星現象，且在掉星后無法在短時間內恢復上線。還有就是由于共享單車內儲電量有限，因此無法保持實時全程在線，這也是目前各單車存在的共有問題。

3 總結

定位設備的選擇肯定是向著功耗更低，定位更準，頻率更高的方向發展，因此其今后地定位精確發展還是將依靠北斗技術的發展；數據傳輸上則依靠新興的多模低功耗物聯網技術，采取窄帶傳輸技術，其傳輸的頻率也可較原來有所提高。希望將來能夠在應用這些新技術的情況下，共享經濟能走向一個更美好地未來。

圖14 Ofo手機定位

圖15 無手機定位情況下 參考文獻

[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. 行業定位技術將是“北斗標準”[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，工程部經理,研究方向：智能交通。

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

TP311

A

2017.06.01)