共享单车的扫码解锁原理是什么？

共享单车是如何实现扫码开锁的呢？是内置了通讯设备吗？

有关回应 · 2021-5-14 17:42:28

大家好，我是小枣君。看到这个问题，我又凑不要脸的copy我自己了：

共享单车的技术实现，主要包括这几个主要角色：

单车上面的智能锁（这个是核心关键，包括了GPS定位模块，GPRS通讯模块，主控芯片，电控锁模块等）

用户手中的手机和APP

单车提供商的云服务器（平台）

好了，我们来按流程一步一步解析。
1 单车停放在路边，通过GPS定位模块，定期将定位信息告知给设备商的云服务器

2 用户通过手机APP，访问云服务器的数据，查看周边的单车停放位置信息。当然，用户自己的位置信息，也授权APP获取了（不然APP哪知道你在哪）。

3 用户来到单车旁边，扫单车二维码，APP获取单车ID（就是身份编号），发送开锁信息给云服务器，云服务器发送开锁信息给单车。
这一步是关键步骤，其实技术实现远比上面这句话复杂。因为涉及到用户身份和帐户信息核对（是不是交了押金等），单车信息核对（是不是故障车等）。限于篇幅，我们不深究了。

如果一切正常，单车通过GPRS通讯模块收到解锁命令后，就会由主控模块控制车锁进行解锁。用户也会收到解锁成功的消息，并进入计费状态。
4 用户开始骑行。过程中，用户通过GPS模块上报云服务器自己的位置信息。其实，到底是用户手机GPS上报，还是单车的GPS上报，小枣君之前并不清楚。测试的时候，小枣君专门人车分离试了一下：在骑行中，离开车，跑得远远的，再跑回单车旁边，想看看APP里面是如何统计记录的。无奈，不知道为什么APP没有显示行程轨迹，所以没有能验证到底是手机GPS汇报，还是单车GPS汇报。小枣君查了一下资料，普遍都说是手机GPS汇报，我觉得可能性较大，因为单车的GPS为了省电的原因，应该不会频繁上报GPS定位信息。这点有待后续验证吧。

5 骑行结束。用户下车，手动拨动车锁，进行锁车。单车检测到锁车成功动作后，发送车已锁好的通知消息给云服务器。云服务器结束计费，发送计费信息和车已锁好的信息给用户APP。用户打开手机APP，可以查看。

好了，整个过程就这么愉快地结束啦！
实际上，看似简单的过程，包括了物联网技术，人联网技术（移动互联网），自动控制技术，GPS全球定位技术等多个技术领域。但是整体的技术实现并不复杂，并没有涉及到什么创新黑科技。

但是，关键的环节在于单车和云服务器之间的通讯，采用的是老旧的GPRS技术。为什么要用这种落后的2G技术呢？不使用LTE呢？
答案很简单：1 省钱（模块价格低） 2 省电（低功耗） 3 覆盖好

共享单车是典型的物联网应用场景，它对网络的要求并不是大数据量（它只需要很少很小的几条消息），而且它不需要速度很快（几秒钟的时延，完全可以忍受），它需要很低的功耗和很长的待机时间。

大家猜猜，早期阶段，共享单车靠什么和云服务器通信？

是短信。对，你没看错，真的是靠短信传递消息的（所以等待解锁的时间比较久，大约6-10秒，短信投递的平均时间）。。。很惊讶吧？

现在，随着单车和用户数量的增加，短信的时延已经无法满足要求，所以单车运营商们开始使用数据业务了，也就是GPRS数据业务。相当于让单车上网，以此发送信息。
目前，包括OFO等厂家，都可以探索使用真正的物联网技术（例如NB-IoT）来管理单车，因为NB-IoT的特性，非常满足共享单车这样的应用场景。

另外，小枣君还要补充说明一下，除了上述通信手段之外，共享单车还采用了蓝牙进行辅助解锁，能够有效解决开锁不稳定、开锁时间慢、耗电等问题。
小编亲测，开启蓝牙的情况下，一般需要2-3秒解锁。不开启蓝牙，需要8-9秒解锁，大家也可以有机会试试。
使用时，APP也会提醒大家，使用蓝牙可以提高解锁速度和成功率：

[h1]共享单车的续航问题[/h1]正因为共享单车智能锁有这么多模块，所以它是需要用电的。它的电从哪来呢？
有两种方式提供电力：

自带电池

自己发电电池肯定是要带的，但是因为智能锁锁体空间和重量的原因，自带电池肯定不会多。一般都是用的18650电芯锂电池。
然后就只能靠自己发电的。大家有没有觉得，早期的单车骑起来特别累？呵呵，没错，因为你在充当人肉发电机。。。单车上安装了花鼓（一种专门用来发电的东东）。。。
后来，为了改善用户体验，开始流行太阳能充电了，所以，大家会看到越来越多的单车，装上了太阳能发电板，就是下面这个东东：

这个篮子真的不是坐人的。。。

但是，电能毕竟是有限的，所以，单车上的各个模块必须尽可能降低功耗，不然单车服务运营商们每天就忙着到处给单车换电池了。
好的，谢谢大家。

有关回应 · 2021-5-14 17:42:29

目前摩拜和小黄车的扫码解锁原理基本采用的就是以下两种（下面是天工测控开发的智能锁方案）：
第1种：基于SKYLAB组合模块SKC111的GNSS+GPRS+BLE蓝牙智能锁方案

本方案有两种开锁方式
方式1：
共享单车智能锁中SKC111的中心控制单元通过GPRS无线通信模块与后台管理系统进行连接，把从GPS+BDS模块获取的位置信息发送给后台管理系统；同时支持上传单车智能锁的电量信息。
后台管理系统通过共享单车GPRS无线通信模块向中心控制单元发送解锁指令，中心控制系统接收到后台发送的解锁指令后，通过GPIO接口控制机电锁装置（一般是小马达）进行开锁；
当用户使用完，锁车时会触发电子控制模块的锁车控制开关，然后中心控制单元通过GPRS无线通信模块通知后台管理系统车辆为锁车状态，后台确认成功后进行计费。
特点：
共享单车开锁方式为直接由服务器通过单车GPRS模块流量传达指令开锁。这种开锁方式速度快，用户体验好。摩拜单车和部分新型小黄车采用这种方式。但这种开锁成功率依赖智能锁的信号强度，在信号较弱地区容易开锁失败！
方式2：
用户可以通过手机蓝牙和单车智能锁中的蓝牙模块进行通讯，并发送该信息到服务器端。后台管理系统向用户手机中安装的app发送开锁指令，用户手机接收到后台管理系统的指令后通手机蓝牙对共享单车蓝牙进行控制开锁。
GPRS+蓝牙辅助开锁是目前主流共享单车采用的方式，优点是开锁功耗降低，不需要依赖智能锁中模块的信号强度，用户体验好！

第二款：基于蓝牙4.2模块SKB369的BLE智能锁方案

用户手机安装APP后，扫描车身二维码识别后，蓝牙芯片通过共享手机的GPS定位，获得共享单车的位置信息，并把信息传输给云端平台。
后台管理系统向用户手机中安装的app发送开锁指令，用户手机接收到后台管理系统的指令后通手机蓝牙对共享单车蓝牙进行控制开锁。
特点：
此种开锁方案中，用户通过手机中的APP完成与单车管理后台的交互，再由用户手机的蓝牙来完成与蓝牙智能锁的交互，完成开锁和闭锁功能。

有关回应 · 2021-5-14 17:42:30

车载公共自行车智能控制器，包括中心控制单元、GPS定位模块、无线移动通信模块、机电锁车装置、电池、动能发电模块、充电管理模块、车载加速度计等，其特征在于:中心控制单元是本控制器的控制中枢，通过无线移动通信模块与后台管理系统进行连接，把从GPS定位模块获取的位置信息发送给后台管理系统；根据开锁指令控制机电锁车装置，接收到机电锁车装置的开、关锁的状态信息后，通知后台管理系统；根据充电管理模块的电量数据，动态调整动能发电模块与车轮的接触松紧。
机电锁车装置，包括电子控制模块和机械锁模块，其特征在于:当接收到后台控制系统发来的开锁指令时，车载中央控制单位触发电子控制模块，开启机械锁的控制插销，用户可以手工开锁，开锁成功后，触发电子控制模块的开锁成功开关，通过中央控制器通知后台管理系统开锁成功；当用户锁车成功时，触发电子控制模块的锁车成功开关，通过中央控制器通知后台管理系统锁车成功。

有关回应 · 2021-5-14 17:42:31

共享单车的锁是最贵的，一句话说清楚，他用的是nb-lot技术，就是物联网，内置物联网卡，出厂就带好了，nb模组加物联网卡，这是最安全的联网方式，由华为最早提出并研发，有人认为NB技术的成熟是5G能够正式商用的前提，5G网络已经出来了，但是必须要有相应的5G模组配合，才能使用，并且因为使用场景的不同对能耗的要求也不一样，比如汽车，汽车可以给模组供电，那么它对5GNb模组的能耗要求可能没那么高，如果是像之前的共享单车那种使用场景呢？他对能耗要求就很高，因为没有能量来源，或者有些是太阳能，太阳能产生的能量有限，就必须对能量消耗有极高的要求。

有关回应 · 2021-5-14 17:42:32

楼上都是认真的么？
我还一直以为从成本上考虑自带一个网络太贵了
应该是使用的同步时钟算法实现的

就是网易将军令的那种思路

共享单车的扫码解锁原理是什么？

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