相比蜂窩網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)的制式復雜而且不斷變化，如何非常好的理清不同物聯(lián)網(wǎng)制式的原理、制式特征以及應(yīng)用場景，本文試圖通過講述智能車鎖的應(yīng)用進化，進行說明。
首先，我們看看物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要業(yè)務(wù)是什么。LPWA業(yè)務(wù)的主要特征包括低功耗、低成本、低吞吐率、要求廣(深)覆蓋且所涉終端數(shù)量巨大，其典型應(yīng)用包含抄表、環(huán)境監(jiān)控、物流、資產(chǎn)追蹤等，是全球各運營商爭奪連接的主要市場。
那么，承載LPWA類業(yè)務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)包括哪些呢。LPWA承載技術(shù)包括：基于2/3/4G的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如GSM、GPRS、LTE;基于LTE優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包含針對成本進行了優(yōu)化的LTE Cat 1、針對成本與功耗進行了優(yōu)化的LTE Cat 0及eMTC技術(shù);基于全新空口設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如NB-IOT;基于非蜂窩承載的技術(shù)，如LoRa、Sigfox等。
最后，我們看看如何針對智能單車的智能鎖，來區(qū)分下幾種網(wǎng)絡(luò)制式之間的區(qū)別。
一、短信開鎖，GSM模塊
第一代摩拜共享單車，車鎖內(nèi)置的是GSM 模塊，用戶手機掃描車體二維碼，大約10秒左右，電機帶動和鎖鞘“啪”的一聲，解鎖成功。
GSM 模塊的原理是采用短信解鎖，智能車鎖與插了SIM卡的功能手機類似，10秒左右的解鎖時間也正是短信投遞的時間。
短信解鎖的方式有其優(yōu)勢，開鎖比較穩(wěn)定，開鎖不需要通過GPRS/3G流量。
但同時，短信解鎖的方式也有很大的劣勢，比如鎖需要始終與網(wǎng)絡(luò)保持長連接的，就是說這個“手機”始終是開機的狀態(tài)，時刻要接收信號，而目前GSM終端待機時長(不含業(yè)務(wù))僅20天左右，這之間的耗電就需要通過其他方式轉(zhuǎn)化為電能為其充電。
二、GPRS開鎖，GPRS/3G模塊
接下來共享單車的開鎖速度有了明顯提升，這主要是采用了由服務(wù)器通過GPRS/3G流量開鎖的方式。
GPRS開鎖的好處是等待時間明顯剪短，從短信開鎖的10秒左右，變成了3秒內(nèi)開鎖，提升了用戶體驗。而且隨著網(wǎng)絡(luò)流量價格的降低，在頻繁使用過程中要比短信更便宜，獲取的信息量也更大。
GPRS開鎖的劣勢是，GPRS信號覆蓋并不是全方位的，一旦有了遮擋或者阻礙物，就會產(chǎn)生信號黑點，而且相比其他網(wǎng)絡(luò)制式，GPRS網(wǎng)絡(luò)的死角還相當多。
如果采用3G或者4G模塊的話，解決了信號覆蓋的問題，但是4G通信模塊成本過高，一般需要200元人民幣以上。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，雖然國內(nèi)已經(jīng)有多家蜂窩通信模塊廠商，但現(xiàn)有蜂窩通信技術(shù)的高功耗、高成本的硬傷，還是不如其他制式更有優(yōu)勢。
三、藍牙解鎖，短距連接
藍牙開鎖的原理是通過業(yè)務(wù)層校驗，手機下載指令加密包，再將包發(fā)送到藍牙，從而完成解鎖的。是讓手機跟車鎖直接交互的一種短距連接方式。
單純的藍牙解鎖有大量的弊端，首先各家手機商(這里主要指安卓手機)藍牙的芯片版本兼容太差，華為能開的話，魅族和小米不一定，何況市場上數(shù)十種安卓手機，同樣是華為的在不同的版本都有兼容問題，目前的主要原因是因為采購的藍牙芯片差異太大。
拿小藍小鳴單車為例，除了IOS系統(tǒng)外，失敗率高達80%，而且藍牙的故障率相對較高。
藍牙解鎖的優(yōu)點是，可以通過藍牙輔助流量開鎖。服務(wù)器只需用流量連接用戶手機，再由手機藍牙發(fā)送開鎖指令到智能鎖。這樣一來，開鎖功耗大大降低，也不需要依賴鎖中模塊的信號強度，提高穩(wěn)定性。4G手機的流量速度也保證了開鎖時間，開鎖不穩(wěn)定、開鎖時間慢、耗電等所有問題都可以得以解決。
當然藍牙解鎖的很大問題是，用戶需要手動打開藍牙，并能夠準確定位對應(yīng)的車輛才行。
四、LTE IoT開鎖，eMTC/NB-IoT模塊
5月23日，國內(nèi)開啟首個 eMTC/NB-IoT/GSM(LTE Cat M1/NB1和E-GPRS)多模外場測試，摩拜單車參與了多模LTE IoT外場測試。
eMTC/NB-IoT聚焦于低功耗廣覆蓋(LPWA)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)市場，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)。
我們先看一下其與上述幾種物聯(lián)網(wǎng)制式相比，顯著的優(yōu)勢。
一是低功耗，軟件方面可以通過物理層優(yōu)化、新的節(jié)電特性、高層協(xié)議優(yōu)化及操作系統(tǒng)優(yōu)化實現(xiàn);硬件實現(xiàn)低功耗可通過提升集成度、器件性能優(yōu)化、架構(gòu)優(yōu)化等幾種方式。最終的效果是，終端電池壽命理論狀態(tài)將可以達到10 年。