共享单车定位技术分析

董平

(上海交通大学 高新技术股份有限公司， 上海 200237)

共享单车定位技术分析

董平

(上海交通大学 高新技术股份有限公司， 上海 200237)

通过对市场上现有的共享单车物联网定位技术进行分析，解读了其优缺点并对其将来进行了展望。

物联网； 共享单车； 定位技术

0 引言

非机动车辆当前主要包括人力单车和电动助力车两种，在2016年年中之前，电动助力车的占有比例已完全压倒了人力单车，但是共享单车的迅速发展出乎所有人的想象并成为近半年来互联网经济的最大热点，其兴之速超乎想象，至今仍不断有企业加入，还衍生出共享充电宝、共享篮球等所谓的共享经济，但是随着其车辆保有数量的不断增长，有限的道路空间无法安置如许多车辆，特别是上下班高峰，在特定地点如地铁口等处，更是乱停乱放，无论从运营公司还是城市管理者的角度来说都带来了新的挑战，本文主要对当前共享单车的主流物联网定位技术及其应用现状作简单介绍。

全国现有共享单车品牌不下25种，以上海为例，号称新四大发明之一的共享单车包括电单车就不下10种，截至2017年5月底，共享车辆就达52万辆之多；南京的共享单车数量也在3个月内就达到了25万辆以上，一时车满为患。列举其中一部分如图1～图11所示。

图1 摩拜单车

图2 OFO单车

图3 优拜单车

图4 小蓝单车

图5 小鸣单车

图6 享骑电单车

图7 闪骑单车

图8 酷骑单车

图9 永安行

图10 一步单车

图11 共享单车app

1 共享单车的物联网定位方法

如此多的共享单车直接导致了城市管理部门迅速出台了对其的总量限制条款，也对各企业自身的管理技术提出了高标准的要求，而这其中最核心的就是单车的自定位技术，只有拥有了比较准确的定位技术才能继续提供一系列的后续服务及拓展应用。

我们就以当前最具代表性的两种单车为例来简单介绍下现有的定位技术及应用。这两种单车就是普及度最高的摩拜单车及OFO小黄车，作为最早在校园内兴起的OFO单车和以标榜自己是世界第一物联网单车的摩拜单车，两者之间的竞争可以说最初的焦点就是在定位技术的选择上[1]。

OFO单车的物联网定位最初仅利用扫码开车与结束骑行时用户所使用手机上传的信息进行定位，但在用户没有打开手机定位或忘记关闭结束骑行时会直接导致定位失败，路径的描述更是完全错误。虽然在技术上有所创新，但是物联网技术应用其实很少，导致了其途中无定位，锁车无监管，进而管理繁琐、故障率居高不下。随着各地共享单车的应用标准纷纷出笼，无随车定位技术的车辆将被强制升级，导致其不得不在2017年高调提出要与中国电信合作，提出利用NB-IOT窄带物联网技术进行多模定位传输，并在京津冀地区首先配备 “北斗智能锁”，除了实现定位等功能，还可以实施电子地理围栏，车辆不进入停放区就无法上锁。但是目前由于技术原因所限，其最新的电子锁仍然为利用GPRS和GPS结合的MTK样式主流技术。

而摩拜单车的物联网定位技术应用相对早期的OFO单车来说就比较准确，剔除其骑行感受较差的缺点，通过分析其内在技术就可以发现其在设计上还是匠心独特，其定位技术与其他单车一样也是统一应用了联发科技MT系列芯片，集成低功耗物联网GPRS通讯以及多模定位“北斗+GPS+格洛纳斯”定位等技术[2]，提供了比较完备的定位技术。其定位功能的实现首先为其公司的日常营运管理带来了便利，据说万辆管理的人机功效相对OFO平台为高。此外，其巨大的投放量及随之产生的海量数据，通过物联网技术可以采集回平台，这些大数据在完成其基本管理功能的同时也可提供给研究部门进行进一步的数据挖掘，可以由此获得骑行的需求、骑行的时间、骑行的路线等种种对于城市规划有益的数据。摩拜单车现在全球车辆已超365万辆，已在新加坡等海外城市开展了推广。

2 共享单车的定位效果

经对各类单车做了实地测试，发现由于其随车设备的原因，即使具有了定位功能，其定位效果也不佳。如图12、13所示。

图12 摩拜单车路线图

图13 摩拜单车路径放大

摩拜单车的定位经常会发生位置瞬移，其实其瞬移点就是定位因为通讯中止或者定位失败导致的漂移，如果继续放大，就会发现这些漂移完全无规律可言，虽然其介绍说是三模合一的定位芯片，但是从表现来看还是以GPS定位为主。而且从地图上的路径可以看出，其并未对行驶路径做特殊优化，完全按照车载卫星定位路线行进，所以路径显示普遍效果不佳，但是其最终终点位置由于可静止定位所以最终位置一般是准确的。

对与OFO单车而言，其早期产品就根本没有定位设施，即使是现在新增的智能锁也远没有达到其新闻发布的水准。其定位与通讯还是用的是GPS和GPRS技术，与中国电信合作的发布会也仅仅只是表明了意向，其近段时间内提供的新智能锁具只能应用类似产品的类似技术，并无大的创新。但是通过其客户端内的地图可以发现，其在骑行过程中所采用的地图做了矢量配置，骑行路径始终在道路上，不会发生穿墙效果，而且在拐弯处均实用拐弯补偿技术，弯角圆润无棱。可以说，其利用用户手机自带定位的思路也是别开生面，配合其优化过的地图，取得了较佳的显示效果。当然，如果用户在骑行过程中关闭手机定位功能，最后获得的路径就是一个不知所以的结果，如图14，图15所示。

其余品牌的使用效果大致如是，究其原因就是当前所采用的设备物联网芯片心跳时间15-30秒每次，导致其转弯路径棱角增多，且配套地图均采用共享接口地图，未做矢量化计算，车载定位设备无内置惯性导航设备。虽然通讯持续保持，但定位系统不同程度上均存在掉星现象，且在掉星后无法在短时间内恢复上线。还有就是由于共享单车内储电量有限，因此无法保持实时全程在线，这也是目前各单车存在的共有问题。

3 总结

定位设备的选择肯定是向着功耗更低，定位更准，频率更高的方向发展，因此其今后地定位精确发展还是将依靠北斗技术的发展；数据传输上则依靠新兴的多模低功耗物联网技术，采取窄带传输技术，其传输的频率也可较原来有所提高。希望将来能够在应用这些新技术的情况下，共享经济能走向一个更美好地未来。

图14 Ofo手机定位

图15 无手机定位情况下 参考文献

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

[2] 王冠雄. 行业定位技术将是“北斗标准”[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，工程部经理,研究方向：智能交通。

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

TP311

A

2017.06.01)