彭民德：（40）基於移動計算的物聯網共享單車

近年來，大城市裡出現了以摩拜和ofo為代表的共享單車，它是移動計算的一種典型應用。讓我們來看看它的產生背景和發展現狀，並試著分析其實現技術。

一．現代化城市依然需要單車
現代化的城市，地鐵、公交車，各種私家車，車水馬龍，在繁華交通背後依然隱藏著種種矛盾。據報導，截至2016年6月底，全國汽車已有1.84億輛，其中46座城市各超過百萬輛，北京居首，達544萬輛。城裡到處都是高樓大廈，哪有那麼多停車場？不得不佔道停車。除了強制措施保證幾條主幹道基本暢通，街道巷道，包括單車道和人行道上都停滿了車。汽車只能走走停停，行人則不得不在夾縫中穿行，整座城市都顯得十分飽脹擁堵。摩拜單車創始人胡瑋煒對於大城市公共交通的不足深有感觸。她說：“在大城市裡面，我無數次從地鐵站出來，在高峰期的時候根本打不到車。我可能會坐一輛黑摩的，但是非常危險”。其實，即使攔上了一輛的士，因為擁堵，距離太近，司機也未必願意去，這是許多人都有的經歷。“那個時候我就特別希望有一輛自行車。”這是胡瑋煒2014年做夢都在想的事情。她說：“我希望自己像一個機器貓一樣，當想要一輛自行車的時候，就能從口袋裡掏出一輛來騎走”（參見胡瑋煒2016年11月27日在“一席”上的訪談http://yixi.tv/lecture/403）。在以地鐵和公交車為骨幹的大城市公共交通中，自行車可以解決最後一公里，調節城市交通微迴圈的作用。她確認城市非常需要自行車，因此她的摩拜直根於城市交通現狀和大眾的需求。

無論在上海還是北京，胡瑋煒都曾經買過自行車，但不久後要麼被偷了，要麼覺得還是不方便，總是不到一個月就放棄了。促使她著手創辦共享單車公司。

另一家共享單車公司“ofo”，發現大學裡年輕人聚集，是最為活躍的地區，方圓數千畝的校園（北大、清華等都超5000畝），對於共享單車有特殊需求。因而他們從北大校園開始，擴充套件至整個城市並推向全國，同樣做得有聲有色。ofo規模發展也很快，至今年3月22日，全國日訂單量已經超過千萬。

二. 用移動計算彌補定點公共自行車模式的缺點

幾年前在一些城市出現的公共自行車，分佈在各地區不同的固定停車架位上。每個停車架位上都設讀卡器，支援讀卡開鎖，利用有線網路，將這些停車架位勾連起來。顧客可以在各個停車架位間憑專用充值卡租用騎行。專設若干固定辦卡亭，有專人給顧客辦卡。當時這無疑是新鮮事物，對於部分人群也起到了好作用。但是到了移動網際網路時代，這種模式就顯得太呆板了。

胡瑋煒說：2014年，“有兩次，一次在杭州，一次在瑞典的哥德堡，我都看到了有公共自行車停在路邊。我就想，其實在城市裡面騎車去遊蕩還是非常舒服的，我就使勁地想知道我該怎麼來租這個車。我不知道去哪裡辦卡，也不知道去哪裡交押金。那個硬體的小亭子，我用信用卡塞了半天也不能解決。”

胡瑋煒想，移動網際網路無卡無證，隨時隨地的支付方式已經那麼方便了，為什麼看到一輛自行車卻騎不了？那時候，做一輛隨騎隨停的自行車的種子已經在她心裡生根發芽。 無需固定停車點，無需辦充值卡，無需設固定辦卡亭，而且可以從一個城市的範圍擴充套件至全國聯網，所有這些工作都可以通過手機解決。

三．讓騎行改變城市
胡瑋煒說：“一個城市如果適合自行車騎行的話，它的幸福指數一定是非常高的。因為首先它應該有自行車道，然後有綠樹，因為如果沒有綠樹夏天會非常熱。空氣也應該良好，這樣人們才願意去騎行”。“就是要讓一個城市更適合騎行，讓更多人在一至幾公里的範圍內可以選擇綠色出行”。但“我們是坐等有一天環境變好了再去搞共享單車，還是說每個人可以付出一點力量，讓這樣的事情發生？”這就是作為創業者的胡瑋煒們過人之處。一個好的思路，利用高科技，惠及民生的事，幹起來再說。她甚至做好了失敗的心裡準備。她說：“失敗了，就當做公益吧”。

四．單車技術上的創新
摩拜單車雖然還是單車，但多方面有別於以往的單車。它既篩選了現有單車成功的技術，比如繼承以往女式單車容易上下的傳統，選擇男女通用的前上式。又有很多創新，硬體上採用很容易拆卸和清潔的車身，免充氣輪胎，4年免維護，輕量化鋁材料。為便於更多人騎用，座椅高度很方便手動調節，而無需像舊時單車那樣必須用活動板手調節。單車的鎖上裝有晶片，能夠對單車定位，並把定位資訊以及開鎖關鎖資訊上傳，計算和儲存都在雲端伺服器上。用安裝在菜籃子底部的太陽能板發電，以保證電子線路的動力（圖1）。加上全新的可以衛星定位，掃描開鎖，自動記錄行程，自動計費，落鎖還車等移動網際網路功能。因此它已經不再是舊時的單車，而是包含了許多新科技的，移動網際網路下，全新的物聯網單車了。

這種單車使用很簡便，只要在手機上下載安裝一個它的App，註冊，把手機號和一張銀行卡號關聯起來，預付一個押金和若干租金，就可以點選使用。而後呢，使用就更簡單了，只要對準單車上的二維碼掃描，車鎖隨後在幾秒鐘內即可自動開啟，任你騎行。到了目的地，落鎖便把車子歸還了。它還實時地提供附近所有單車的佈局地圖，且告訴你離你當前最近的一輛是那一輛，提供你預約使用，可以為你保留15分鐘。
車上的車鎖部分有如圖2所示模組結構的電子系統。

GPS模組時刻接收衛星訊號，定位單車位置。CPU從GPS模組取出其經緯度資料，通過行動通訊模組發給共享單車管理中心的伺服器，伺服器把單車的位置疊加到地圖上，發到使用者的手機。使用者就能直觀地看到附近有哪些車子，並標出停車位置，提供使用者選擇一輛。

當使用者用手機掃描選中單車的二維碼時，車型車號等資訊和使用者手機上的賬戶資訊，通過蜂窩移動資料網從手機發往伺服器，伺服器收到這一開鎖要求，馬上把開鎖指令發給車上行動通訊模組，該模組把指令傳給控制模組，控制模組激發開鎖，使用者就可以把車子騎走了。與此同時，伺服器把使用者姓名、賬號、車型、車號、收費標準、開車時間、單車位置等，記入資料庫。

騎行過程中，單車GPS資料定時發往伺服器，伺服器把當前的位置資訊疊加到地圖上發給使用者手機，騎行時間和花費也同時發給使用者，讓使用者隨時掌握騎行情況。

當使用者停車並手動鎖車時，車鎖控制模組感知鎖車動作，立即通知移動控制模組把鎖車資訊發往伺服器，伺服器讀取資料庫中該使用者資料，結賬，並把使用時長、扣費金額等資訊發給使用者。由雲端主導的電子計算流程如圖3所示。

既然共享單車已經連上移動網際網路，行程的記錄和統計，包括數字的和圖形的歷史記錄統計，款項扣除和花費統計等等事宜就都不在話下了。因此它提供了一種全新的，基於雲端計算的用車模式。

五. 筆者的騎行體驗
家裡從年輕人開始用車，筆者也於2016年底開始用摩拜和ofo共享單車。年近8旬的人，第一次有點膽怯，30多年沒有騎車了，現代城市道路擁擠，彼時還是寒冷的冬天，擔心架不住了。電腦人對於IT新技術向來不保守，本人又有需求，駐地離超市，離菜市場、離地鐵站都在一公里左右，那漂亮的小黃車、帶菜籃子的小紅車還真誘人，決定試試。邁出那一步，特別是節省了時間，本來辦一件事，順便還多辦了一件，嚐到甜頭後，就慢慢對它有了依賴。風和日麗時，或許也到遠處轉轉。這時便有了迴歸感，慶幸自己像年輕人般進入自駕時代，有了如胡瑋煒所說的舒服感和幸福感了。用一用共享單車，對於什麼是雲端計算或者移動計算的電子計算技術，也是一種體驗。

3個月過去了，筆者的騎行記錄僅僅“摩拜”就已經超過100次，圖4便是騎行100次時的記錄。信用積分從100分開始，每騎一次加1分，故信用積分200分意味著已經騎行100次。圖中還顯示前100次累計騎行距離已達152公里。“ofo”也有差不多的可觀記錄。

摩拜單車有行程記錄，筆者發現它目前記錄依據的是用車人的手機訊號，而不是單車自己的位置訊號。這也許是商家出於易於實現或者節省成本考慮。但是特殊情況下，要是實際用車人不是註冊手機開鎖者，像滴滴優步那樣，這也是正常用車方式，那麼記錄的行程就不準確了。這恐怕還有待改進。

從筆者騎行實踐看，對於居家住戶而言，共享單車也是好東西，附近一、兩公里內，樣樣都有，出門就有單車的話，生活十分方便。那滿街的共享單車雖然不屬於自己，卻又都屬於自己，隨有即用，用完後把它鎖上就完事了。而且共享單車技術上管理上也在不斷地改進，單車越來越好騎，用車越來越簡便。要是發展得好，誰還買車？或許既有的許多舊車，最終都會被淘汰掉。那些時過境遷的臨時停車棚可以拆除，街邊個體修車業者可以歇業了。舊車減少，新式共享單車增加，城市會更美。出行更方便，小範圍的流動藉此加快，整個城市將變得更有活力。感謝胡瑋煒們，感謝共享單車，感謝移動網際網路。

六． 剛剛起步，需要各方呵護
目前共享單車已經得到社會各界廣泛的歡迎和關注。在今年的全國兩會上，就有包括上海市領導人在內的一些代表表示熱情支援。這一新事物還剛剛起步，其發展任重道遠。

共享單車雖然設定有高科技的定位系統，但這不足以物理上保護其安全性。使用共享單車中這樣那樣的不文明行為，是危害共享單車發展的一個大問題，也是對國人覺悟的一種考驗。網際網路上雖然有“眼睛”從位置上“看住”單車，但物理地保護它，愛惜它卻需要用車人和其他人文明地對待。常常看到有的車友用後亂停亂放，不接受管理員疏導，影響市容和區域性交通。自己加把鎖把單車鎖住者也常有。更還有一些野蠻地對待共享單車的行為。比如有的單車上二維碼或者車號被人用利器刮掉了，使得誰都無法掃碼或者按車號開鎖使用。這種種負面情況不知道胡瑋煒們初時是否估計到了，怎麼應對？希望大家提高文明素養，都來支援共享單車這一新生事物。

同時期盼政府部門多方呵護，加強管理，出臺一些保護性措施，創造良好的騎行環境。比如設法把街上停放在自行車道上的汽車挪走，迴歸單車使用。合力促進這項以IT高科技創新驅動，利國利民的好事健康地發展。北京市正在加緊制定共享單車規範發展指導意見（2017年3月27日北京衛視新聞），值得期待。

共享單車事業發展到2017年8月初，好訊息是經營的企業和投放到城市街道上的單車數量大增，使得用車很方便。共享單車還被譽為是中國在網際網路環境下，與網購、支付寶、微信並列的新的四大發明之一 。商家搞免費騎行、紅包等優惠活動頻繁，使用者的用車租金開銷很少。比如，筆者近8個月，用摩拜累計騎行了200多次，379公里，花費不到50元；用OFO單車的騎行次數也差不多，但花費不到10元，還得了28元紅包轉到微信帳戶。但是，其非技術方面的負面效應也已經凸顯。那就是商家投放單車量太大，有時候，一夜之間，滿街都是，超出瞭如北京、上海這樣一些特大城市中心區域的實際用車需求。多了就不足為貴，不受待見，到處有堆躺在地上的車。亂停亂放，損壞單車等道德層面的問題也帶來負面效應。一時間，共享單車給市容，給城管都有很大壓力，以致常聽到市民埋怨，共享單車氾濫了，成災了。希望共享單車經營者傾聽社會的反響，注意改進自己的工作。