正如央視著名體育評論員韓老師所說,各位觀眾剛剛打開電梯,就看到共享單車以迅雷不及掩耳盜鈴兒響叮當愛已成往事之勢,充斥在“每條大街小巷,每個人的嘴里”,恍惚之下大有“喪車圍城”的即視感。
海淀五路居地鐵站一輛汽車被團團圍住
共享單車的出現(xiàn),方便了用戶的短途出行,且當前有向共享電單車、共享電助力車演進的趨勢,這符合“互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟讓人變懶”的鐵律,是必然的發(fā)展方向。談到互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟,筆者認為從技術(shù)上沒任何創(chuàng)新,只是一種更接近人們需要的模式上的改進,從這個意義上來講,像極了當年外國產(chǎn)品進入半封建半殖民地中國的那個時候。不信比比看,那時候有洋錢,現(xiàn)在有互聯(lián)網(wǎng)金融;那時候有洋車,現(xiàn)在有共享單車;那時候有洋妞,我們有直播間女主播;那時候有洋相,嗯~,讓我想想,我們有東北快手。
共享單車可謂一夜之間火遍大江南北,且已經(jīng)在很多境外國家植根發(fā)展。
2017年6月,本文筆者在新加坡海邊試駕共享單車
似乎,限制共享單車發(fā)展的只有顏色了
事實上現(xiàn)在共享單車發(fā)展的道路上不只是鮮花與掌聲,更有盈利模式不清晰、用戶忠誠度低等很多困擾其發(fā)展的因素,而其中最重要的,是資產(chǎn)管理的有效性。單車得到有效管理和利用,可大幅降低運營企業(yè)運營成本,提高運營效率,可以說,對于共享單車位置的精確管理是政府、運營企業(yè)和用戶的共同訴求。
共享單車在管理技術(shù)上采用的是“衛(wèi)星定位+移動通信”的方式。眾所周知,衛(wèi)星導(dǎo)航定位精度受到電離層延遲、星鐘誤差、定軌誤差、對流層誤差等的影響,其定位精度僅能達到7-10米,且由于城市鋼筋水泥森林對于信號的遮擋、反射和衍射,使得從22000公里外發(fā)來的衛(wèi)星導(dǎo)航信號脆弱得像一包小浣熊。
衛(wèi)星導(dǎo)航信號誤差主要來源(空間段)
盡管現(xiàn)在很多“位置服務(wù)平臺”運營企業(yè)紛紛推出基于電子圍欄(GEO-FENCE)的共享單車管理方案,然而由于上面說到的衛(wèi)星導(dǎo)航信號的小浣熊特性,實際應(yīng)用情況并不樂觀。
筆者朋友騎行共享單車的行程截圖
這是筆者身邊的朋友發(fā)來的某次他騎行共享單車之后行程的截圖,從圖上的數(shù)據(jù)上看,他在2分鐘之內(nèi),騎行了12000多公里,簡單計算可以得出,他的騎行速度理論上應(yīng)該達到了36萬公里每小時。我祝賀他在數(shù)據(jù)上成為了突破第三宇宙速度的第一位/頭哺乳動物,同時建議他盡快在月球買房,因為月球已經(jīng)是在他“一小時生活圈”范圍之內(nèi)了。
朕墻都不扶,舅服你這厘米級的共享單車定位精度!
然而,任何技術(shù)都不是完美的,網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)之前主要是用于測繪領(lǐng)域的,因此這個技術(shù)在基因上重點追求的就是對于更高精度的追求,而忽視了在工業(yè)應(yīng)用中的普適性。舉個例子,好比銀石賽道上的F1賽車,是不能滿足使命必達每天送貨的要求的(藤原拓海同學(xué),站起來干嘛,給我滾出去!)。
在衛(wèi)星信號接收受到局限的場景下,譬如在高墻之下,那么不僅可見的導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)量會比開闊天空要少許多,且導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道位置、衛(wèi)星信號的反射和衍射都會對衛(wèi)星定位精度產(chǎn)生較大影響。在這樣的情況下,即便利用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)為衛(wèi)星定位終端提供誤差校準信息,也收效甚微。在城市環(huán)境中,這種“高墻之下”的場景隨處可見,也是對于衛(wèi)星導(dǎo)航定位最大的挑戰(zhàn),因此“真●衛(wèi)星導(dǎo)航專家”有“不立于高墻之下”的行業(yè)習(xí)性。
我不禁發(fā)出了杠鈴般的“馮小剛之問”
航跡推算(Dead Reckoning,DR),最早應(yīng)用于17世紀的航海,指由已知的定點以羅盤及航速推算出目前所在位置的方法?,F(xiàn)在“DR”技術(shù)通常基于慣性導(dǎo)航器件,且普遍與衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,被稱之為衛(wèi)星/DR組合導(dǎo)航應(yīng)用。陀螺儀、加速度計等慣性器件在導(dǎo)航中使用早已超越了簡單的DR模式,但在地面上的應(yīng)用大家習(xí)慣性地延續(xù)了這一稱謂。慣性導(dǎo)航是DR的升級形式,最早應(yīng)用于第二次世界大戰(zhàn)中德軍的V2火箭,主要依賴陀螺儀和加速度計進行航跡推算,與DR相比有著更高精度且具有姿態(tài)信息。由于慣性技術(shù)比衛(wèi)星導(dǎo)航受外界環(huán)境影響小得多,且能夠在無外部信號輸入的環(huán)境下實現(xiàn)自主導(dǎo)航,因此衛(wèi)星/慣性組合導(dǎo)航被公認為是解決復(fù)雜環(huán)境下精確定位的主流技術(shù)。衛(wèi)星/慣性組合導(dǎo)航普遍應(yīng)用艦船、航空、無人裝備等軍事國防多個領(lǐng)域,目前也有部分高端轎車也采用了這樣的技術(shù)或產(chǎn)品。
應(yīng)用在工業(yè)及大眾消費類的主要是硅微機電陀螺儀和加速度計MEMS通常的形態(tài)就類似于一顆普通的芯片,可以測量載體運動中的角速度和加速度,從而與衛(wèi)星導(dǎo)航結(jié)合,為載體提供可靠的定位及測速數(shù)據(jù)。
MEMS根據(jù)性能及應(yīng)用領(lǐng)域的不同,從最便宜的不到1美元,到戰(zhàn)術(shù)級的上萬美元不等,彼此間差異很大。低成本的MEMS陀螺儀由于對于溫度、電流變化都極為敏感,因此其指標比較差,采用該檔次器件的衛(wèi)星/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)在衛(wèi)星導(dǎo)航信號喪失的情況下,只能維持最多十幾秒的精度,之后其定位精度就發(fā)散得不可用了。不過那是N年前的技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)是“Todayis Not Yesterday B”
今非昔比!
用過智能手機指南針功能的朋友都知道,重新標定將大大提升指南針的性能和可用性。盡管MEMS陀螺儀也遵循這一規(guī)律,但由于其屬于批量生產(chǎn)產(chǎn)品,無法做到在生產(chǎn)中標定,且由于其每一次上電的表現(xiàn)之間的差異較大,因此“在線標定技術(shù)”是解決這一難題的不二法門。
2017年6月,上海海積信息與北京沙谷科技簽署協(xié)議,基于雙方各自在市場和研發(fā)方面的優(yōu)勢開展合作,向業(yè)界正式推出“靈兔”衛(wèi)星/慣性組合導(dǎo)航模塊。靈兔模塊采用了“在線標定”、“自由安裝”等多項業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù),使低成本MEMS陀螺儀發(fā)揮出高端器件才具備的指標特性。
注:紅色:純衛(wèi)星導(dǎo)航
綠色:MEMS組合有衛(wèi)星信號
藍色:MEMS組合無衛(wèi)星信號
此為靈兔模塊與某衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊同時安裝在電動單車上的測試對比圖??梢悦黠@的看到,靈兔模塊在幾圈環(huán)繞騎行中,數(shù)據(jù)一致性好,尤為突出的是,在測試單車進入地下區(qū)域時(左圖藍色軌跡),依然可以長時間準確定位,在每一次長達10分鐘以上的地庫騎行中,最大偏離距離均在5米以下。
在靈兔模塊的輔助下,將提供更為準確的定位信息,讓無論共享單車/電單車還是其他共享載體的使用者,可以準確的將其停放在電子圍欄中,從而避免了由于定位不準給使用者帶來的煩惱。
同時,基于靈兔模塊提供的準確定位信息,共享單車/電單車運營者也可以得進行更加精細化的資產(chǎn)管理,大大降低車輛被藏匿(小區(qū)樓內(nèi)、地下車庫等)從而造成資產(chǎn)損失的風(fēng)險,提升運營效率,在商業(yè)競爭中取得優(yōu)勢地位。
正如著名籃球運動員櫻木花道所說的半句名言,“左手只是輔助,右手…”,以共享單車為代表的共享經(jīng)濟領(lǐng)域,其所需要的高可用性的衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù),既需要北斗高精度為代表的左手,更需要“靈兔”為代表的右手。因為,
左右手一起用,你才能夠最快獲得生命的大和諧!
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