看共享单车上的智能车锁有何区别

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原文链接：NB-IOT携手共享单车，物联网概念迎契机
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OFO小黄车6月21日上线NB-IOT物联网智能锁，引领共享单车新潮流。工信部发文明确推进NB-IOT建设，我们认为物联网发展进入新阶段，窄带物联产业链发展日趋完善，相关芯片模组厂商受益。

NB-IOT小黄车上线，引领物联网新时代

2017年2月22日，ofo小黄车与中国电信、华为签署NB-IoTIoT共享单车应用合作协议，将提供包括NB-IoTIoT芯片在内的无线网络解决方案，应用于ofo共享单车的用户体验、降低运维难度。

此次ofo采用了NB-IoT技术来打造电子锁，与摩拜单车使用的2G模块相比，NB-IoT技术具有覆盖广、连接多、功耗低、成本便宜四大特点。未来使用NB-IoT模块的共享单车将不需要人力供电装置，用户体验将更轻便，电池使用寿命可达3年。此外NB-IoT的覆盖更广，使得停在偏僻位置的单车也能收到信号，提高了解锁率。目前NB-IoT技术还处在芯片刚发布，运营商开始建网的阶段，而产业链上下游就高调推广，这充分体现了各方对这项技术的看好。我们预计，2017年下半年NB-IoT模块成熟后，应用场景的推进将大大加快。

百家争鸣，主流共享单车车锁方案一览

（一）摩拜单车

摩拜1带采用的是LA型，是投入量产的第一款智能锁，使用了电机作为开锁的动力来源，精巧的锁舌结构搭配简单的传感器即可稳定的实现开关锁功能，开锁原理则是利用了手机和车辆的2G网络，原理类似于收发短信，并且此款锁增加了GPS功能，为后续量产锁的研发打下了坚实的基础，此款锁的缺点在于其充电芯片需通过骑车发电，车辆笨重，不仅用户体验差，而且成本较高。

摩拜2、3代则是采用了LB和LC型车锁，LB型智能锁具备了GPS定位、GSM通信和蓝牙开锁功能，较LA型有较大改进；LC型锁则是摩拜为快速占领市场而推出的与lite车型匹配使用的一款锁，内部采用共用结构设计，外部机身坚固，能够快速实现量产。LB、LC型锁的开锁原理是手机车辆进行蓝牙配对，双边均接收服务器的开锁指令并优先采用接收速度快的指令，此种开锁方案只需车锁内置SIM、蓝牙和GPS模块，成本不高，且发电采用太阳能电池，车辆更加轻便，极大的提升了用户体验。

图1：LA(左)和LB（右）型车锁

（二）OFO单车

小黄车最初的车锁方案是采用机械密码锁，纯手动解锁，无任何技术点，虽成本低廉，但用户一旦记住密码之后便可免费使用。开锁原理是通过APP扫获取解锁密码，漏洞较大。由于不存在任何电子系统也无法定位，所以小黄车并不需要发电装置。

图2：小黄车机械锁

（三）哈罗单车hellobike

哈罗单车的车锁采用内嵌GPS模块、SIM卡以及六轴陀螺仪等硬件，开锁原理是利用蓝牙进行解锁操作，在车辆繁多的环境中进行一两次核对，倘若手机和车辆有一方蓝牙出现问题，则车辆便难以正常使用，带来的用户体验不佳。

图3：哈罗单车车锁

图4：主流共享单车车锁方案

共享单车车锁演化历程

最初的机械锁只有一个锁芯，然后套上几个有缺口的环，当所有缺口都和锁芯上的卡子对上后锁就开了。后来逐渐衍生出各类功能丰富的智能锁，按功能差别和应用早晚可分为一般智能锁、GPRS+GPS智能锁、GPRS+GPS+BLE智能锁、蓝牙智能锁。

图5：共享单车车锁类型

共享单车上的智能锁从上线之处到现今，开锁的方式已经经历了三次优化。

（一）短信开锁

最初的解锁方式是通过手机扫码，APP上出现解锁进度的读条，通常10秒内就可解锁成功。锁内的GSM模块类似于插卡的手机，此过程中车锁始终与网络保持连接，时刻要接收信号。

此种方式实际上是服务器通过给自行车发短信进行解锁。短信开锁的方式有其优势：开锁比较稳定，开锁不需要通过GPRS/3G流量，比较省电。

（二）GPRS开锁

经过改进之后，共享单车开锁方式变为直接由服务器通过GPRS/3G流量传达指令开锁。通过流量直接开锁，开锁速度大幅提升，提升了用户体验。但开锁时间，开锁成功率依赖信号，在信号较弱地区易开锁失败。

（三）GPRS+蓝牙开锁

目前主流智能锁采用的开锁方式普遍使用的是流量+蓝牙辅助开锁，开锁不稳定、开锁时间慢、耗电等所有问题得以一次性解决。开锁功耗大大降低，不需要依赖锁中模块的信号强度，稳定性大大提高。

（四）窄带物联网(NB-IoT)开锁

窄带物联网(NB-IoT)作为IoT领域的一项新兴技术，随着产业链尤其是芯片技术的逐步成熟，同时在运营商的广泛支持下，将其应用于共享单车领域获得了越来越多的共识。早在去年，中国移动和摩拜科技就在上海完成了基于窄带物联网现网的端到端测试，今年，ofo也与中国电信签署了窄带物联网共享单车应用合作协议。相比2G，窄带物联网具有广覆盖、多连接、低功耗、低成本等诸多特点。窄带物联网低功耗的特点，使得共享单车不需要安装人力发电装置，仅用太阳能电池板或自带电池就可以满足车辆用电需求；窄带物联网覆盖范围更广的特点，使得地下车库、地下室等偏僻位置的单车可接收到信号，保证车辆持续在线；窄带物联网方案具有低成本优势，可大大降低整车设计成本。

管中窥豹:从小黄车看NB-IOT

ofo近期启用物联网智能锁，在某种程度上预示了物联网时代的到来，作为已在市场占有率上遥遥领先的小黄车来说，其采用NB-IOT智能锁的最终目的就是提升效率。对于ofo来说，NB-IoT为其带来的改善主要体现在覆盖更广、连接设备更多以及功耗更低方面，这几个方面可以助力共享单车优化日常运营效率，增加活跃用户数据。

对作为物联网新兴技术的NB-IOT而言，其出现是基于目前急需开拓的低速率业务市场（如共享单车解锁）。业界将低速率业务市场归纳为LPWAN（Low Power Wide Area Network）市场，即低功耗广域网。低速率业务市场空间巨大，如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器，此类设备在生活中出现频次很低，但汇集数目十分可观，所收集数据用途广泛，可用于改善城市设备的配置等，在此背景之下，NB-IoT应运而生。

NB-IOT技术具有强连接、高覆盖、低功耗、低成本的特点，接入数目可达现有无线技术的50-100倍，区域覆盖能力强，适用范围广，单位模组成本可控。目前，低功耗广域网络纵向已形成从“底层芯片—模组—终端—运营商—应用”的完整产业链，其中，芯片在NB-IoT整个产业链中处于基础核心地位，几乎所有主流的芯片和模组厂商都有明确的NB-IoT支持计划，参与者包含华为、高通、中国移动、中国电信以及中国联通等多家行业龙头公司。未来，主流运营商非常明确会部署并运营NB-IoT网络，当前基站建设，技术升级正在稳步进行当中；在通讯设备和平台环节中，目前主流通讯设备厂商华为、爱立信、中兴、诺基亚是NB-IoT标准的核心参与者和推动者，虽然在终端环节、模组环节以及应用领域环节市场较为分散，但并不影响在巨头领导下的NB-IoT产业链大步向前发展，届时，相关传感器领域和智能应用领域将如沐春风，值得关注。

对于LPWAN而言，NB-IoT、LoRa、Sigfox、ZETA、Ingenu都是LPWAN的分支。Lora、Sigfox属于工作在非授权频段的技术，这类技术大多是非标、自定义实现；像GSM、CDMA、WCDMA等较成熟的2G/3G蜂窝通信技术是工作在授权频段的技术，这类技术基本都在3GPP(主要制定GSM、WCDMA、LTE及其演进技术的相关标准)或3GPP2(主要制定CDMA相关标准)等国际标准组织进行了标准定义，目前已形成完整产业链的有NB-IoT和LoRa两种技术标准。

图6：NB-IoT和LoRa对比

投资方向

在NB-IOT底层芯片领域，当前多家主流厂商已有NB-IoT芯片的研发计划和实施步骤：

通讯设备和平台环节，华为、爱立信、中兴、诺基亚等通讯设备厂商是NB-IoT标准的核心参与者和推动者；

核心芯片设计商包括华为海思、中兴微电子、高通、RDA、Sequans、Nordic、GCT与联发科等企业；

运营商环节，未来的NB-IoT网络运营将集中在三大运营商手里；

而模组厂商则涵盖移远、联想、美格智能、利尔达、中兴物联、有方科技等企业。

建议投资人积极关注NB-IOT相关标的：中兴通讯（000063.SZ）、大唐电信（600198.SH）、移远通信（836430）、利尔达（832149）、有方科技（835770）。

风险提示：运营商推进低于预期、标准制定进程低于预期、政策推进低于预期、物联网的信息安全配套滞后。