共享单½技术含量，一篇文章全说透了！
2017-12-07 王一鸣 人工智½学家
来源：物联½智库
概要：共享单½已经成为了中½新四大发明之一，被输往了世界上很多城市。
共享单½已经成为了中½新四大发明之一，被输往了世界上很多城市。在我看来，½然共享单
½的实现并不复杂，其实质是一个典型的“物联½+互联½”应用。应用的一边是½（物）、
另一边是用户（人），通过云端的控制来向用户提供单½租赁服务。
一.共享单½的“云端应用”
1.云计算基础平台
共享单½的云端应用，是一个建立在云计算之上的大规模双向实时应用。云计算一方面½够保
证共享单½应用的快速部½和高扩展性，另一方面½够应付大规模高并发场景，满足百万级数
量的连接需要。（例如摩拜的云服务是建立在微½的Azure公有云服务平台之上）
2.数据资产
云端应用需要采集、存储并管理两类关键数据：
a.单½数据
（物联½特性的资产数据：包括单½的通信连接状态、½锁状态、½用记½等），
单½数据由智½锁通过通信模块和SIM卡，经过电信运营商的½络以及运营商的物联½平台，
上传到共享单½的服务平台；
b.用户数据
（互联½特性的用户数据：除了用户基本信息、消费记½、用户账户和征信信息
等，还包括用户的行为数据：骑行的路径和½½信息）。正如此文开头所述，共享单½是“物
联½+互联½”应用，所以企业资产（单½）和用户数据是共享单½企业的核心资产。
3.平台服务
由于共享单½一方面涉及海量的物联½数据、用户数据的管理，另一方面又要随时跟进用户需
求而做功½开发和优化，所以应用之下会先构建平台服务（PaaS）。配备平台服务层，一方
面½够½得应用承½½百万量级的高并发数据流，另一方面又½做到资源和½力的动态调配、功
½的灵活开发。
所以，摩拜不仅½用了微½的基础云服务（Azure），还½用了微½的平台服务（PaaS），包
括物“Azure-Iot”平台服务、Dynamics 、CRM、客户关系管理服务、以及基于机器学习的
预测分析功½等。
二.共享单½的“智½锁”
从摩拜1代的短信解锁和OFO 1代的手动机械解锁，到如今的蓝牙解锁、电子围栏、预约等新
增的功½应用，智½锁关键、基础的功½已经逐渐确定下来，各家智½锁的差异已经不大了。
目前，智½锁基本½是由控制、通信、感知、执行、供电等几大类模块组成。
主要的模块功½如下：
控制芯片(单片机)：
智½锁系统的控制中枢，整½负责通信、½锁控制和状态信息收集。
移动通信芯片(Modem)：
内½电信运营商的Sim卡，负责与云端应用后台进行通信。
蓝牙通信模块：
主要是用于连接用户手机并实现解锁、也与电子围栏的应用实现有关。
GPS通信模块：
物理定½功½
½锁的传感器：
感知½锁的开、关状态，并将½锁状态信息向控制芯片上报。
½锁的执行器：
控制芯片通过执行器对½锁进行开、关操½。
蜂鸣器：
用于异常状态的发声告警
电源模块
：电池、充电模块（芯片）、充电装½（太阳½电池板；电机和测速传感器等）
共享单½应用，其实就是通过“单½-云端-用户手机”之间的信息传递来完成的，其中最关键
的是解闭智½锁的过程。目前，最新的“GPS定½+蓝牙”解锁和还½模式已经比较普遍。
蓝牙模式解锁流程：
1. 手机先扫单½上二维码，而后向云端发起解锁请求（请求中会携带扫码单½的ID信息及用户
个人账号信息）。云端对用户信息、单½信息进行核查，而后将授权信息发送给手机。（步骤
1、2）
2. 用户通过手机蓝牙接口将解锁指令和授权信息传递给单½的智½锁，智½锁核验授权信息后
解锁，并将解锁成功的信息通知手机。（步骤3、4）
3. 手机将解锁成功的信息回复给云端，云端开始给用户计费。（步骤5、6）
4. 在用户骑行过程中，单½和手机APP会将各自的GPS定½信息上报云端应用。（步骤7）
蓝牙模式锁½、还½流程：
1. 用户锁½后，由智½锁通过蓝牙通知手机：“还½成功”。（步骤1）
2. 手机随即通知云端“还½成功”，云端将费用结算信息会送给手机和用户。（步骤2、3）
3. 智½锁在用户还½后将½½信息的上报。（步骤4）
采用蓝牙的方式，实现手机对智½锁的解闭，½够减少智½锁的通信量（通信资费）和耗电
量。不过采用蓝牙方式，稳定性和兼容性不½够完全保证。所以传统的、比较耗电的解锁方式
（手动密码解锁、GSM短信或GPRS流量解锁）往往还是会被保留，½为备选。
短信或流量方式的解锁流程（具备GPS功½）：
1. 手机先扫单½上二维码，而后向云端发起解锁请求。（步骤1）
2. 云端完成对用户和单½的信息核查，并将解锁指令发送给单½智½锁，智½锁开启后向云端
回复“解锁成功”。（备注：部分共享单½在解锁信息上报过程中，智½锁会把下一次解锁的
密码或秘钥也一并上报给云端）（步骤2、3）
3. 云端通知用户手机，并开始计费。（步骤4）
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