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手机是如何解锁共享单车的?带你了解背后的原理

科普中国
阅读 142 | 0 | 2019-09-02 |

随着网络的发展和智能手机的普及,共享单车作为新的出行方式,给人们带来了极大的方便,解决了出行最后一公里的难题。只需要用手机轻轻扫描单车上的二维码,就可以解锁使用共享单车,十分方便。那么手机是如何解锁共享单车的呢?

  共享单车最常见的解锁方式有三种,分别是移动通讯解锁、蓝牙通讯解锁和纯机械解锁。运用纯机械解锁方式的单车锁中没有集成电路模块,仅仅是类似于行李箱密码锁的装置,每辆车都有特定的编号和密码。当人们用手机扫描二维码时,手机后台便会检索这辆车的密码并发送到手机上,输入密码即可解锁单车。由于每辆单车的密码是固定的,因此一旦记住密码,就可以跳过扫码解锁的步骤,直接输入密码开锁,因此这种解锁方式使得大量单车被私自占有,继而造成共享单车运营成本的增高。

  早期的移动通讯解锁是通过发送短信来实现解锁的,共享单车的智能锁内集成了带有独立号码的SIM卡,当用手机APP扫描共享单车上的二维码时,手机就向后台发送了这辆车特有的编号信息,后台就可以查询到这辆车的位置和状态,在确认了开锁指令之后,云端服务器就会向该车的SIM卡发送开锁短息,接收到短信之后,就会听到车锁内的电机转动和锁鞘“啪”的一声,解锁成功。短信开锁的优势在于开锁成功率比较高,开锁不需要通过GPRS/3G流量,比较省电。但其缺点在于开锁时间相对较慢,原因在于发出开锁指令之后,还需要等待短信的投递。

  经过共享单车的普及和单车供电技术的改进发展,短信控制开锁的方式逐渐被淘汰,转而利用2g网络信号来发送开锁指令,这极大地缩短了开锁时间,开锁等待时间从原来的30秒、1分钟变成了3秒。但利用网络信号开锁的问题也随之而来,开锁时间和开锁成功率高度依赖信号,在信号不强的区域解锁成功率会大大降低。

  为了解决利用网络信号解锁带来的问题,蓝牙通讯解锁应运而生,当手机APP扫描单车二维码时,单车智能锁内部的蓝牙模块就与手机蓝牙进行配对,APP将单车信息发送给后台,收到开锁命令时,服务器只需要将开锁指令发送给手机,然后再通过手机蓝牙将指令发送给智能锁,就可以控制电机实现解锁。这样一来,就避免了与锁内SIM卡模块的通信,开锁也就不再依赖于智能锁的信号强度,同时功耗也大大降低。

  蓝牙通讯解锁的缺点在于要求手机蓝牙功能一直处于开启状态,而平时人们为了节省电量一般选择关闭蓝牙功能,这就需要人们去手动开启蓝牙之后才可以进行解锁。目前市面上共享单车大多采用手机网络信号+蓝牙辅助开锁的方式,这样使开锁功耗大大降低,同时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。

  随着技术的发展,共享单车公司积极与通信公司寻求合作,研发新的解锁方式,相信在不久的将来,共享单车开锁技术的革新换代将会给我们带来更便捷、更稳定、更安全的使用体验。

  本文由北京邮电大学计算机科学与技术研究专业副教授张忠宝进行科学性把关。


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