摩拜單車的智能鎖，背后其實(shí)是面向物聯(lián)網(wǎng)的云技術(shù)

　　2016年尾到2017年初，最火的互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵詞就是“共享單車”，ofo、摩拜、小鳴、小藍(lán)不僅占領(lǐng)了街道，也占領(lǐng)了手機(jī)屏幕，相信有關(guān)部門的監(jiān)管規(guī)定會(huì)陸續(xù)出臺(tái)。隨著風(fēng)險(xiǎn)資本不斷的參與和退出，共享單車市場(chǎng)不久也將會(huì)像網(wǎng)約車市場(chǎng)一樣大面積洗牌。

　　共享單車的競(jìng)爭(zhēng)如火如荼，感覺顏色已經(jīng)不夠用了

　　共享單車市占率最高的目前應(yīng)該是ofo和摩拜，兩家企業(yè)走的路線不同。ofo的單車成本低，且與支付寶有合作，用戶可以免押金;摩拜2017年推出了小程序，據(jù)說新增用戶數(shù)主要來自于微信小程序用戶，用起來方便。兩家在產(chǎn)品細(xì)節(jié)上有很多不同，商業(yè)模式上的差異也可能越走越遠(yuǎn)了。

　　今天不說兩家如何獲取用戶，以及商業(yè)模式的問題，只說一下共享單車都有的鎖。ofo早期采用的是機(jī)械鎖，據(jù)說小學(xué)生都可以破解，不在我們的討論范圍之內(nèi)，我們重點(diǎn)說的是摩拜單車用的智能鎖。

　　如何開鎖是共享單車要解決的核心技術(shù)問題

　　共享單車開鎖流程

　　下圖是網(wǎng)上流傳的摩拜單車的開鎖流程。這個(gè)圖應(yīng)該是摩拜單車早期的開鎖流程，早期的摩拜單車主要依賴GPRS與服務(wù)器通信，實(shí)現(xiàn)開鎖，但在GPRS信號(hào)不好的時(shí)候，用戶就沒法開鎖了。所以后來的摩拜單車又加上了藍(lán)牙，這樣手機(jī)開啟藍(lán)牙以后，可以直接與智能鎖建立藍(lán)牙連接，實(shí)現(xiàn)開鎖。

　　網(wǎng)上流傳的摩拜單車開鎖原理

　　早期摩拜單車開鎖流程：

　　用戶掃描二維碼;

　　向云端請(qǐng)求解鎖;

　　云端下達(dá)解鎖指令給單車;

　　單車解鎖以后，上報(bào)狀態(tài)更新到云端，并不斷上報(bào)定位信息;

　　云端向用戶發(fā)送計(jì)費(fèi)信息。

　　在開鎖的過程中，關(guān)鍵是要保證所有的共享單車與云端服務(wù)器的實(shí)時(shí)通信，否則用戶請(qǐng)求解鎖就不能馬上執(zhí)行，這就要求所有的共享單車在云端是一直可見的。這也是一般物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比較普遍的需求。

　　摩拜單車的云技術(shù)

　　在開發(fā)IM應(yīng)用時(shí)，如果我們要保持客戶端一直在線，就需要在客戶端與服務(wù)器之間保持一個(gè)長(zhǎng)連接，這樣服務(wù)器就一直可以找得到我們的客戶端。

　　共享單車的原理與之類似，所有單車也需要與服務(wù)器之間保持一個(gè)長(zhǎng)連接，面向物聯(lián)網(wǎng)的MQTT協(xié)議就可以滿足這個(gè)需求。

　　MQTT協(xié)議(Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸)是IBM開發(fā)的一個(gè)即時(shí)通訊協(xié)議，是為大量計(jì)算能力有限，且工作在低帶寬、不可靠的網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程傳感器和控制設(shè)備通訊而設(shè)計(jì)的協(xié)議。

　　MQTT協(xié)議尤其適合共享單車這種應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)然我們也不用自己去實(shí)現(xiàn)這個(gè)協(xié)議，很多云平臺(tái)都提供了對(duì)MQTT協(xié)議的支持，或者在MQTT協(xié)議基礎(chǔ)上提供了封裝程度更高的API。

　　摩拜單車的云技術(shù)

　　摩拜單車在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的管理上，就使用了云計(jì)算技術(shù)，摩拜選擇了微軟的Azure IoT平臺(tái)。Azure IoT平臺(tái)為每一個(gè)真實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，都提供了與之匹配的虛擬對(duì)象(Device Twin)，它的屬性和狀態(tài)與真實(shí)設(shè)備實(shí)時(shí)同步。

　　摩拜單車的實(shí)現(xiàn)基于微軟的Azure IoT方案

　　摩拜單車的后端程序只需要修改Azure IoT中的Device Twin的狀態(tài)，就可以影響到真實(shí)的設(shè)備，比如向單車發(fā)送解鎖指令，完成開鎖。Azure IoT平臺(tái)中，低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要采用MQTT協(xié)議與云端通信。

　　云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合愈加緊密，在許許多多的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中我們都可以看到云計(jì)算的身影。