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物联网智能车锁的应用进化

2017-06-22 06:58
天堂的苦涩
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相比蜂窝网络,物联网的制式复杂而且不断变化,如何非常好的理清不同物联网制式的原理、制式特征以及应用场景,本文试图通过讲述智能车锁的应用进化,进行说明。

首先,我们看看物联网应用的主要业务是什么。LPWA业务的主要特征包括低功耗、低成本、低吞吐率、要求广(深)覆盖且所涉终端数量巨大,其典型应用包含抄表、环境监控、物流、资产追踪等,是全球各运营商争夺连接的主要市场。

那么,承载LPWA类业务的物联网通信技术包括哪些呢。LPWA承载技术包括:基于2/3/4G的物联网技术,如GSM、GPRS、LTE;基于LTE优化的物联网技术,包含针对成本进行了优化的LTE Cat 1、针对成本与功耗进行了优化的LTE Cat 0及eMTC技术;基于全新空口设计的物联网技术,如NB-IOT;基于非蜂窝承载的技术,如LoRa、Sigfox等。

最后,我们看看如何针对智能单车的智能锁,来区分下几种网络制式之间的区别。

一、短信开锁,GSM模块

第一代摩拜共享单车,车锁内置的是GSM 模块,用户手机扫描车体二维码,大约10秒左右,电机带动和锁鞘“啪”的一声,解锁成功。

GSM 模块的原理是采用短信解锁,智能车锁与插了SIM卡的功能手机类似,10秒左右的解锁时间也正是短信投递的时间。

短信解锁的方式有其优势,开锁比较稳定,开锁不需要通过GPRS/3G流量。

但同时,短信解锁的方式也有很大的劣势,比如锁需要始终与网络保持长连接的,就是说这个“手机”始终是开机的状态,时刻要接收信号,而目前GSM终端待机时长(不含业务)仅20天左右,这之间的耗电就需要通过其他方式转化为电能为其充电。

二、GPRS开锁,GPRS/3G模块

接下来共享单车的开锁速度有了明显提升,这主要是采用了由服务器通过GPRS/3G流量开锁的方式。

GPRS开锁的好处是等待时间明显剪短,从短信开锁的10秒左右,变成了3秒内开锁,提升了用户体验。而且随着网络流量价格的降低,在频繁使用过程中要比短信更便宜,获取的信息量也更大。

GPRS开锁的劣势是,GPRS信号覆盖并不是全方位的,一旦有了遮挡或者阻碍物,就会产生信号黑点,而且相比其他网络制式,GPRS网络的死角还相当多。

如果采用3G或者4G模块的话,解决了信号覆盖的问题,但是4G通信模块成本过高,一般需要200元人民币以上。随着物联网的兴起,虽然国内已经有多家蜂窝通信模块厂商,但现有蜂窝通信技术的高功耗、高成本的硬伤,还是不如其他制式更有优势。

三、蓝牙解锁,短距连接

蓝牙开锁的原理是通过业务层校验,手机下载指令加密包,再将包发送到蓝牙,从而完成解锁的。是让手机跟车锁直接交互的一种短距连接方式。

单纯的蓝牙解锁有大量的弊端,首先各家手机商(这里主要指安卓手机)蓝牙的芯片版本兼容太差,华为能开的话,魅族和小米不一定,何况市场上数十种安卓手机,同样是华为的在不同的版本都有兼容问题,目前的主要原因是因为采购的蓝牙芯片差异太大。

拿小蓝小鸣单车为例,除了IOS系统外,失败率高达80%,而且蓝牙的故障率相对较高。

蓝牙解锁的优点是,可以通过蓝牙辅助流量开锁。服务器只需用流量连接用户手机,再由手机蓝牙发送开锁指令到智能锁。这样一来,开锁功耗大大降低,也不需要依赖锁中模块的信号强度,提高稳定性。4G手机的流量速度也保证了开锁时间,开锁不稳定、开锁时间慢、耗电等所有问题都可以得以解决。

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