第1章 揭秘共享单车
今天的人们已经离不开工具了，并且工具（器物）的“进步”是不可逆的。正如汽车已经随处可见，这时再要求所有人停止使用汽车，改用牛车、马车，根本不可能实现。如果有人提议，因手机带来了太多问题、浪费了太多时间，大家都不要使用手机了，回归到使用固定电话、电报、书信作为主要通信方式的年代，那人们肯定觉得他疯了。从共享单车的“进化史”，也能看到工具的演进历程。
共享单车是一种共用工具。共用，意味着不仅可以节约资源，还可以带来效率的提升，有助于构建一个低成本、高效率的社会。
在共享单车“诞生”之前，曾有过有桩公共自行车。有桩公共自行车也是共享的，但需要有固定的停放位置，即锁桩（又称停车桩）。
有桩公共自行车“诞生”于2010年，城市管理者引入有桩公共自行车的目标有两个：方便市民出行；减少私人自行车的乱放问题。
2012年前后，很多城市开始引入有桩公共自行车。以北京为例，在2012年至2021年间，共设置近4000排锁桩，有桩公共自行车曾创下12万辆车在同时使用的纪录。
随着共享单车的兴起，2021年前后，几乎所有城市的有桩公共自行车陆续退出了城市舞台。有桩公共自行车的运营单位，有的宣布停止运营，有的开始使用无桩公共自行车来取代有桩公共自行车继续运营。
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无桩公共自行车其实属于共享单车，只是与共享单车的运营者不同：无桩公共自行车一般由政府机构委托的单位或有公益性质的组织运营；共享单车一般由互联网公司运营。
有桩公共自行车为什么会“让位”于共享单车呢？原因很简单，就是共享单车使用起来更方便，既不需要提前到特定地方办卡（使用手机端的共享单车小程序即可），停车时也不需要寻找锁桩，放在共享单车的规定停放区即可（鼓励人们将共享单车摆放整齐）。普通无助力的共享单车应用最为广泛，是健康、环保的绿色交通工具。共享电动滑板车在一些欧洲城市很常见，但按照《中华人民共和国道路交通安全法》的规定，公共道路不能行驶电动滑板车，因此共享电动滑板车在我国的应用较少。共享电动自行车又叫共享电动单车，在我国的部分城市是允许运营的，只要按照管理规范，限速、保留脚踏板，并上车牌，即是合法的。
是什么让共享单车摆脱了锁桩的束缚呢？“主角”出现了，即在共享单车里安装的卫星定位模块（内嵌具有北斗定位功能的芯片）。因为有了卫星定位模块的帮助，手机端的共享单车小程序能够清楚地知道每辆共享单车的位置，此时此刻哪些共享单车正被哪些手机号对应的手机开锁，哪些共享单车正处于骑行状态，哪些共享单车正处于停放关锁状态……反过来设想一下：如果没有卫星定位模块，运营商如何管理这些共享单车呢？在运营商看来，很多共享单车可能会凭空消失，或被遗忘在某个角落，或被当成某些人的私产……总之，不再可能成为共享单车了。
喜欢动脑筋的朋友可能会问：“定位，一定要通过卫星才能实现吗？”答案是“不一定”：在共享单车中安装的手机模块，也能通过与周围的基站通信来实现定位，只是通过基站定位的精度取决于基站密度，误差既可能超过100米，也可能在10米左右。也就是说，虽然通过这种方式的确可以定位，但定位不准确，这会给想要使用共享单车，以及回收故障共享单车的运营商带来诸多不便。一位共享单车运营商的管理者曾在接受采访时感叹：“自从加装了具有北斗定位功能的芯片，共享单车的定位精度提升到亚米级，使得移动共享单车、回收故障共享单车的工作效率提升了40%！”
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亚米级的意思是测量误差小于1米。
在共享单车中安装的卫星定位模块，还是城市管理部门的好帮手。在北斗卫星导航系统（简称北斗系统），以及地面增强系统的共同助力下，共享单车的定位精度可以达到亚米级。城市管理部门可以据此划定共享单车停放区，要求共享单车运营商根据划定的停放区设置虚拟电子围栏（虚拟电子围栏是一个矩形停车区域，在软件系统中标定矩形的4个顶点坐标即可）。如果用户在骑行完共享单车后，其停放位置经过北斗系统确认不在划定的停放区，则运营商的软件系统就可表示出共享单车位于虚拟电子围栏之外，并通过小程序向共享单车用户发送一条信息，提醒用户必须将车辆停在指定区域内，否则无法锁车结束行程。目前，很多城市已与共享单车的运营商合作，采用虚拟电子围栏的方式保持道路安全、整洁，共享单车乱停乱放现象得到了有效遏制，文明骑行、规范停车的比例有了大幅提升。
总之，地上跑的共享单车在得到天上飞的北斗系统助力后，共享单车就拥有了“千里眼”，从而为用户提供定位精准的服务。
想一想 搜一搜
1.共享单车的运营商为什么每天都要移动共享单车呢？
2.假设有一个圆形的虚拟电子围栏，并已知半径和圆心的经度、纬度。若给定一辆共享单车的经度、纬度，应如何判断该共享单车是否位于虚拟电子围栏内呢？
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在共享单车刚刚兴起时，均采用单一的全球定位系统（GPS）进行定位，很多时候定位并不准确，经常发生用户找不到共享单车的情况。现在寻找一辆共享单车变成了一件非常容易的事儿，因为几乎所有的共享单车都安装了兼容多种卫星导航系统的芯片，可基于多种卫星导航系统进行定位：有的兼容GPS和北斗；有的兼容GPS、北斗、格洛纳斯（GLONASS）；有的兼容GPS、北斗、格洛纳斯、伽利略。兼容三种卫星导航系统的芯片最为常见。
