從共享單車視角看當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

王浩宇

（浙江省平湖中學(xué)，平湖 314200）

1 物聯(lián)網(wǎng)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層構(gòu)成。

最底層的是感知層，它是利用射頻識別、二維碼或者傳感器等技術(shù)實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的智能識別、信息收集與處理和自動控制，并且利用各種通信模塊將物理信息傳遞到網(wǎng)絡(luò)層，和應(yīng)用層相聯(lián)系。

中間層是網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層是通過各種電信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和自建私有網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)來自感知層的信息傳遞、路由和控制，其中包括延伸網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。

最頂層的是應(yīng)用層，應(yīng)用層包括各類應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)計、中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是把網(wǎng)絡(luò)層傳輸而來的感知層信息進(jìn)行加工和處理，從而實現(xiàn)各類功能的一層。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系

（1）感知相關(guān)技術(shù)。傳感和識別是物聯(lián)網(wǎng)獲取物理世界信息和實現(xiàn)萬物互聯(lián)的首要環(huán)節(jié)。感知相關(guān)的技術(shù)主要包括射頻識別、傳感器技術(shù)和紅外感應(yīng)技術(shù)等。

（2）網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的目的是實現(xiàn)萬物互聯(lián)，因此要求所有物品和所有個體之間的自由通信。所以物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展一定具有廣泛性和便攜性的特點，因此對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)特別是無線通信技術(shù)有著較高的要求。

目前，在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)主要可以分為兩大類：蜂窩網(wǎng)技術(shù)和非蜂窩網(wǎng)技術(shù)。

蜂窩網(wǎng)技術(shù)不僅傳統(tǒng)的電信通信網(wǎng)絡(luò)2G、3G、4G和即將到來的5G，還包括針對物聯(lián)網(wǎng)特性而優(yōu)化的長期演進(jìn)技術(shù)（Long-Term Evolution，簡稱LTE）物聯(lián)網(wǎng)，其中包括五類典型的LTE網(wǎng)絡(luò)終端Cat4、Cat1、Cat0、CatM1與NB-IoT。表1展示了五種LTE物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的對比。

非蜂窩網(wǎng)技術(shù)主要包括IEEE 802.11/Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee、SigFox和LoRa等技術(shù)。其中Zigbee無線傳輸協(xié)議是一種基于IEEE 802.15.4協(xié)議的一種近距離、低功耗、低復(fù)雜度、低數(shù)據(jù)傳輸速率的雙向的通信技術(shù)，并且支持定位功能，主要適用于自動控制領(lǐng)域的一些應(yīng)用。

表1 各種LTE物聯(lián)網(wǎng)終端類型比較

基于以上的分析可以看到，不同的通信協(xié)議往往在不同的應(yīng)用場景下有著不同的作用，因此對于一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言，通常不存在一個通用的標(biāo)準(zhǔn)解決它的所有問題，因此將多個通訊協(xié)議進(jìn)行自由的組合來確保網(wǎng)絡(luò)層信息的通暢傳輸和穩(wěn)健性是十分重要的。

（3）應(yīng)用相關(guān)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的最終落地與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用息息相關(guān)，與應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)主要是針對網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理所需的各項技術(shù)。主要是利用分布式計算、人工智能、大數(shù)據(jù)處理相關(guān)的技術(shù)，對收集而來的異構(gòu)的、跨域的、動態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和存儲。

（4）輔助支撐技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)的一個發(fā)展的縮影，面臨著和互聯(lián)網(wǎng)一樣的安全問題，在信息的傳輸和處理過程中都很容易遭到竊取和破壞，因此信息安全也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系內(nèi)十分關(guān)鍵的一個技術(shù)環(huán)節(jié)。

2 共享單車上的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

2.1 共享單車上的感知技術(shù)

共享單車的感知載體主要是依靠每臺單車上的智能車鎖，目前的各大廠商的智能車鎖，主要的模塊都包括：控制芯片、移動通信模塊、藍(lán)牙通信模塊、GPS/北斗定位模塊、車鎖傳感器、蜂鳴器和電源模塊。這些模塊相互協(xié)作，實現(xiàn)各類功能，其中對用戶最為關(guān)鍵的開閉鎖功能，是通過車鎖內(nèi)的GPS/北斗定位模塊、藍(lán)牙通信模塊、移動通信模塊和云端系統(tǒng)、單車上的二維碼協(xié)作完成。

2.2 共享單車上的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

傳統(tǒng)的共享單車大多采用GSM和GPRS進(jìn)行信息傳輸，但是隨著3G/4G的大規(guī)模普及和使用，新型共享單車上的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案不斷涌現(xiàn)。利用藍(lán)牙與GPS定位的開解鎖模式中就利用藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。2017年，ofo、中國電信和華為進(jìn)行合作，開發(fā)出了全新的基于NB-IoT智能鎖，其中就采用了窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NBIoT）作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆桨浮?/p>

2.3 共享單車上的應(yīng)用技術(shù)

共享單車作為一個雙向?qū)崟r應(yīng)用，它的技術(shù)方案十分復(fù)雜。首先它是基于云計算的一個應(yīng)用，因為云計算可以應(yīng)付大規(guī)模并發(fā)的訂單處理的場景，并且能夠方便的進(jìn)行共享單車的投放；其次它是一個基于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，它不光要處理大量的數(shù)據(jù)，它還要存儲海量的用戶數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)概念自提出以來，包括智能家居、車聯(lián)網(wǎng)等等應(yīng)用不斷涌現(xiàn)出來，但是其中共享單車是第一個做到全民共享、萬物互聯(lián)目標(biāo)的落地應(yīng)用。相信隨著物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的技術(shù)不斷革新，更多和更好的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用會不斷的涌現(xiàn)，來幫助我們的生活越來越智能。