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摘要：共享單車作為物聯網云+時代產生的新事物，是一種新型的交通模式，它大大方便了市民的出行。隨著各大共享單車運營商的加入，共享單車的數量呈現井噴式增加，從而引發了共享單車使用、停放、損壞、維護、安全等方方面面的問題。筆者在研究共享單車運行模式、核心技術的基礎上，引入當下流行的物聯網云技術和大數據處理方式，從安全和高效兩方面對共享單車模式進行研究和分析，構建了基于物聯網云+大數據分析的共享單車的高效安全體系，可供相關企業單位和政府部門參考。

關鍵詞：物聯網云；大數據；共享單車；安全體系

1引言

“共享單車”作為中國新時代的四大發明之一，是一種新型的交通模式，它給現代擁堵的大中城市帶來了更多活力和生機，這種綠色環保、便捷、快速的交通形式大大方便市民的出行，并改善了城市的環境。近幾年來，各大共享單車運營商的加入，使得共享單車的數量呈現井噴式的增加，從而引發了共享單車使用、停放、損壞、維護、安全等方方面面的問題。本文分析共享單車運營和管理中存在的問題，構建基于物聯網+大數據分析的共享單車的高效安全體系，可供相關企業單位和政府部門參考。

2共享單車發展現狀

我國作為自行車生產和使用大國，自行車的發展歷程經歷了幾十年。隨著工業現代化高度發展以及人們收入的提高，公共汽車、地鐵、出租車、私家車、電動車等逐步替代了傳統的自行車，自行車只能作為交通補充的出行方式。我國共享單車發展主要經歷了兩個階段[1]。第一階段是從2007年開始，該階段服務采用的是“有樁”自行車模式，這種模式是以地方政府主導投入建設為主的公共自行車服務。這個階段是部分大中型城市為了緩解交通擁堵現象、實現低碳環保、減少對空氣的污染，提供的一種社會服務型事務。它的缺點是使用范圍小（必須是指定區域）且提供的自行車數量少，只能有效解決城區部分出行問題，而且使用效率比較低，自行車的維護和管理不足，使得用戶和自行車的數量不斷減少。第二階段是從2014年開始，該階段服務采用的是“無樁”自行車模式。這種模式是由企業運營商投入建設為主的共享自行車收費服務。最大特點是使用靈活，即可隨時隨地用車和還車，這種平臺極大方便了市民的出行，更有效解決了公共交通中最后幾公里的問題。這種共享單車采用了GPS定位、二維碼技術、智能解鎖等移動互聯網技術，具有操作簡單、使用方便、廉價等優勢，使單車出行重新成為廣大市民短距離出行的首選，也有助于緩解城市的交通擁堵和環境污染等問題。截止到2016年底[2]，全國共享單車運營企業達30多家，例如，摩拜單車、ofo小黃車、小鳴單車、小藍單車等。累計投放共享單車的數量超過1600萬輛，注冊用戶達2800萬。

3存在問題

隨著各大共享單車運營商的加入，共享單車的數量呈現井噴式增加，從而引發了共享單車使用、停放、損壞、維護、安全等方方面面的問題。目前，共享單車所面臨的問題主要有以下幾方面。（1）共享單車企業盲目無序地發展，數量過多。目前共享單車的運營企業多達30家，大部分都屬于新興企業，由于人才資源和管理經驗都不足，缺乏對用戶行為的監控。（2）共享單車無序停放，隨意占用人行道、馬路等公共區域，使得交通和環境變差。（3）用戶群體層次多，素質參差不齊，使得共享單車的丟失率、損壞率極高，大大增加了運營商的成本。

4“智能共享單車”信息化技術

4.1智能共享單車。“智能共享單車”[3-4]是指將物聯網設備（如GPS芯片、藍牙芯片等）嵌入自行車，通過應用層的終端（如手機App軟件）實現對共享單車的運用。它是由智能硬件、智能終端應用以及云智能系統服務平臺三大部分組成。（1）智能硬件，主要致力于智能鎖的研究與開發，包括智能鎖加載GPS技術，以便能夠實時獲取定位信息，并通過物聯網SIM卡實現智能鎖和云平臺的即時通信，以便實時監控車輛信息。（2）智能終端應用，系統主要致力于開發更便捷的手機APP或者微信掃一掃功能，為用戶提供快速獲取有效單車地點、在線支付等方式[5]。（3）云智能系統服務平臺為數據存儲提供更廣闊的平臺，為各項服務提供空間。4.2“共享單車”物聯網。“共享單車”物聯網是利用GPS技術、二維碼、移動APP等技術實現對共享單車的定位、用戶注冊、使用、計費等監測與管理等功能。“共享單車”物聯網技術有利于加快單車使用過程中實時數據的采集、傳輸和智能處理，是保證共享單車運營的基礎。根據物聯網技術構架，“共享單車”物聯網也可分為感知層、網絡層和應用層三層，如圖1所示。圖1“共享單車”物聯網構架（1）感知層：該層有二維碼標簽、GPS、SIM卡等終端設備，用于共享單車地理位置和使用情況數據信息感知。（2）網絡層：該層實現對感知層獲取信息的傳輸，主要由3G、4G網絡和藍牙或WiFi等無線網絡共同構建而成，形成了城市區域的物聯網網絡層，實現了共享單車物聯網數據的傳輸與交互。（3）應用層：這層作為共享單車用戶與共享單車物聯網的接口，結合了共享單車定位監測監控、數據信息存儲和分析等需求，是共享單車物聯網智能應用的最終體現，實現了共享單車運營與信息化的融合。4.3“共享單車”大數據。隨著物聯網的廣泛應用，各個行業應用領域的數據呈幾何級的增加，大數據也就應運而生。“共享單車”大數據是指為了在共享單車使用過程更有效地從高采樣頻率獲取的、大容量的、不同區域的單車定位和使用數據中獲取價值而設計的新一代構架和技術。其數據來源主要是不同地理區域的單車數量、單車使用頻率、單車損壞和丟失數據、注冊用戶等。

5共享單車高效安全體系

為了解決共享單車丟失、損壞等諸多安全問題，本文應用了共享單車物聯網、云計算和大數據技術，通過在共享單車的智能鎖中嵌入GPS定位技術，實時獲取每輛單車的定位信息和使用情況數據，監控每輛單車的行程，然后采用云平臺對共享單車各種監控系統數據進行統一存儲和分析處理，實現共享單車安全有效的體系。該應用構架主要由信息感知層、數據傳輸層、云計算資源層、應用服務層、用戶接口層五個部分組成，如圖2所示。5.1信息感知層。信息感知層包括使用GPS定位設備、二維碼、SIM卡等技術，主要用于定位共享單車基礎數據信息采集。5.2數據傳輸層。數據傳統層利用網絡傳輸數據，該層的功能是把信息感知層采集到的數據，通過云平臺的標準接口傳輸至云計算資源層。5.3云計算資源層。云計算資源層是整個共享單車安全體系構架的重要組成部分，是實現智能共享單車的信息化基礎設施保障。它涵蓋共享單車定位數據、用戶注冊數據、單車使用數據、區域數據、單車安全使用情況等。5.4應用服務層。應用服務層主要提供可見的面向管理人員的大數據分析決策系統，包括共享單車后臺管理平臺、數據決策分析平臺。主要功能是對獲取的信息通過人工智能以及數據挖掘技術分析哪些地點以及哪些線路單車使用率較高，提高這些地點和線路的單車投放量，并采取有效措施對該地段進行監管；跟蹤每輛單車，對長期停放不使用的單車進行追訪和維護，以便獲取故障車輛，并及時對其進行維護，以便更好地投入使用；通過物聯網云平臺和大數據分析，對一年四季的使用量進行分析統計，以便對各個季節單車投放和回收進行有效控制，提高單車的利用率等。5.5用戶接口層。用戶接口層可通過移動終端APP接入該平臺，使用平臺提供的高效、豐富的應用服務。

6結語

基于物聯網云+大數據分析的共享單車高效安全體系是利用GPS定位技術、網絡數據存儲傳輸、大數據分析等現代技術，結合共享單車監測監控、預測預警、應急救援等需求，采用云計算與大數據技術，實現對共享單車投入、使用、運營過程中的智能管理與控制，解決共享單車健康狀態智能監測、共享單車運行情況的智能監測等問題，提高整個共享單車運營的效率。總之，共享單車是互聯網時代衍生的一個產物，有其自身的優勢和積極作用，同時也存在諸多的不足和需要完善的地方。共享單車要實現更大范圍的高效共享還得借助于移動互聯網和相關部門的監管。

參考文獻

[1]張子軒,吳蔚.共享單車的現狀、問題以及其發展對策建議[J].現代商業,2017(16):162-163.

[2]白婉瑩.淺析共享單車的發展之路[J].中國商論,2017(11):1-2.

[3]余國磊.淺析“共享單車”運營和管理中存在的問題與對策[J].知識經濟,2017(9):87-88.

[4]李琨浩.基于共享經濟視角下城市共享單車發展對策研究[J].城市,2017(3):66-69.

[5]李學龍,龔海剛.大數據系統綜述[J].中國科學:信息科學,2015,45(1):1-44.

作者:周揚 單位:無錫太湖學院