可怕!共享单车的智能锁竟然是这样做出来的!

共享单车的智能锁竟然是这样做出来的!

亲爱的智控院的宝宝们

这次带来的推送

是想让大家了解一下

现在普遍使用的共享单车

智能锁的制作原理哟

我们先搞清楚智能锁的核心问题:用户是怎么通过手机扫码开锁的,原理是什么?共享单车上的智能锁从上线之处到现今,开锁的方式已经经历了三次优化。

解锁历史

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短信解锁

短信开锁的方式有其优势:开锁比较稳定,开锁不需要通过GPRS/3G流量,比较省电。省电是非常重要的,前期由于共享出行尚未普及,而单车是需要使用者发电维持的(相信大家都知道摩拜初代用的是轴承不是链条,靠我们骑车来发电),如果某辆车一直没人骑,等到它的电量耗尽变成一辆“僵尸车”,一旦这种情况多起来,线下维护的成本就非常高。

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GPRS开锁

接下来共享单车开锁方式就直接由服务器通过GPRS/3G流量传达指令开锁。不再担心电量的问题,这种变化是可预见的,因为骑车的人多起来了嘛!通过流量直接开锁,开锁速度也大大提升,从原来靠短信,等待时间有时候要30秒、1分钟(短信收发有时候还不止这么久)变成了3秒内开锁,照顾到很多人的用户体验。但问题随之而来:开锁时间,开锁成功率依赖信号,在信号不强的地区开锁也是十分痛苦的。

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GPRS + 蓝牙开锁

我想你们也猜到了,现在的智能锁采用的开锁方式普遍使用的是流量+ 蓝牙辅助开锁,开锁不稳定、开锁时间慢、耗电等所有问题得以一次性解决。蓝牙辅助开锁,原理是使用用户的手机蓝牙通过加密,与锁内的蓝牙配对后开锁。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,这种流量蓝牙“二合一”的开锁方式可谓终极方法。

下面我们就来看看

关于智能锁

所需要的必备条件和处理方法

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续航问题

骑行时,实时的路径追踪可以使用用户的手机上传位置,单车内的GPS只负责跟踪单车,只需要在一段时间内更新某个点(与跟踪美团外卖员位置类似),这个更新时间可以长达30秒到1分钟。而车辆锁上后,后台也可以控制延长心跳时间,10到15分钟才更新一次,目前采用的 AGPS 技术也可以在2秒内锁定位置,工作时间不多。所以我们先把忽略GPS模块的功耗忽略,只计算GSM模块待机功耗。

这样就有个更简单的方法:我们可以回想下当年诺基亚黑白板砖功能机的时代,1020mAh的电池,在轻度使用的情况下(每天发发短信类似智能锁开锁操作),可以待机5天左右,算下来功耗大概在8~9mAh,算上GPS模块和周围电路,开锁电机,功耗大致应该在10~15mAh。

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电池和发电

有了对智能锁功耗的基本认识,自然要考虑到我们要在上面放多大的电池才能维持正常的工作?关于电池的问题,有几点需要考虑到的:电池必须是可充电电池;单车的流动性非常大,不能对一辆辆没电的单车进行收集和人工充电;受限于锁体的大小,体形不能太大;电池的成本不能过高。

最初的摩拜用的就是骑车发电的方式,在转动轮上加上花鼓来发电。所以最开始型号的单车脚踏都特别沉,很难骑。现在行业里普遍接受的充电方式是太阳能充电,在车篮子上加装太阳能电池板,保证电量的供应。

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装在车篮上的太阳能电池能板

太阳能电池板大多采用的是PET和EVA材料,工作电压为6V,工作电流为1A,转换效率可达到18%~24%。通过特殊的封装技术制成标准尺寸为长270mm、宽175mm、厚2.2mm的太阳能电池板,这样的太阳能电池板保证单车的供电是不成问题的。所以,我们在生活中看到的带车筐的共享单车,可不仅是为了方便用户存放东西,更重要是源源不断地为单车供电。

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锁体本身

随着共享单车的普及,很多社会问题也呈现出来了,相信很多人都看到过“小学生乱砸乱开共享单车”“共享单车遭到破坏大面积失效”等新闻报道。共享单车被恶意破坏,暴力破坏等原因有很多,在国情下商家对锁体的材料的选取,锁的形状、内部防盗防破坏的设计就十分重要。

锁体除去要选用材料坚固,防水防盗的材料外,还需要在锁中加装传感器,在非正常移动、被人恶意破坏时发出蜂鸣警报。

还有就是开锁弹簧的老化问题,不止一次我要用车,扫码后已经听到了锁开锁成功的滴滴声,app上也显示已经开锁,可总不见锁鞘弹开。由此可见还有很多细节的问题还需要我们继续研究!

现如今智能锁也在不断的进步和发展

最后希望大家都能把

自己所学到的东西勇于用于实践

说不定智能锁下一个开发的机理

就需要我们的知识噢

编辑/隽隽

审核/郭波

  • 发表于:
  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180428B1RYQS00?refer=cp_1026
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