威摩科技技術長鄭捷

在臺北市如果要從一個地點移動到另一個地點,沒有自己的汽車、機車或是腳踏車,你會選擇什麼交通工具?

兩年多前,這個問題的回答,可能是公車、捷運或小黃,若距離不長還可以租YouBike,但今天的選擇多了一個,若有機車駕照,你現在可以租一輛威摩科技(WeMo Scooter)的電動機車,除了環保減碳、行駛產生的噪音低,最大的特色是不用到特定站點,打開App,附近哪裡有車就能租,還車也只需找到任何一處合法停車位就行,不論租、還都直接在App線上完成。

仿效YouBike,威摩科技也以U-Motor公共機車概念打響名號, 但是和只能定點租還車的YouBike不同,威摩的電動機車24小時都可以任意地點租還,關鍵就是將物聯網技術結合了機車租賃服務。

威摩科技在2015年創立之初有4位共同創辦人,其中一手主導技術研發的是威摩科技技術長鄭捷。

他觀察,儘管政府投入大筆經費建設大眾交通工具,但仍有不少人選擇以機車作為通勤交通工具,以臺北市來看,有36%的人使用機車作為交通工具,而使用公車、捷運等大眾運輸工具的人則只有32%。但是,在2015年當時,對環境較友善的電動機車還不普及,因此,威摩決定投入電動機車共享服務,後來選定光陽Candy 3.0電動機車。

威摩推出的電動機車共享服務,在每輛機車上加裝了自行開發的智慧黑盒,結合4G行動通訊技術,標榜無站點、免充換電池、24小時隨租隨還的便利服務。

以科技打造車聯網,撐起共享電動機車服務

鄭捷表示,威摩科技一開始就決定要以科技打造一個對使用者最友善的共享服務。其中最大特色是任意地點App租還車,落實這項服務的關鍵技術是車聯網,才讓威摩科技可以在後臺隨時掌握每輛電動機車的位置、運作狀態,確保使用者找到機車時,已處於可以上路的狀態,來維持良好的使用體驗。

在每輛電動機車中都裝了一個智慧黑盒,可以追蹤機車位置,讓用戶在大街小巷中找到前一位使用者停放的機車。當用戶按下租用鍵後,威摩科技則從遠端啟動機車,或是在還車時遙控機車熄火,這一切都靠這個智慧黑盒達成。

自行開發智慧黑盒,遠端遙控車輛、蒐集數據

無固定租還車站點、線上隨租隨還的商業模式,可能會讓人聯想到另一個交通工具租借服務oBike,不過,使用者租用oBike須以手機上的藍牙解鎖腳踏車,而威摩科技是透過4G通訊來遠端控制車輛,不論是找車、租還車、啟動或熄火,甚至最基本的打開車廂,一切都可以靠管理後臺來開關。本來,威摩科技想要採用現成的機車外部控制系統,但沒有找到合適的產品,因而決定依照自己服務的需求自行開發。

例如顧客還車後不小心遺留物品在車廂中,客服就能從遠端遙控解鎖車廂,不用啟動車輛也能讓消費者取出物品。或像機車發生故障或是電量不足,威摩科技也能從後臺掌握車況,將該輛機車自服務中暫時下架,等待維修後再重新開放租借。

另外,若是機車在租用時發生交通事故,智慧黑盒還可以即時紀錄當時的車速、車輛傾斜度,甚至是撞擊力道有多大,發揮如同飛機的黑盒子角色。

這個智慧黑盒會主動蒐集紀錄電動機車的數據,不論是停放在路邊,或是租用行駛中,除了以GPS定位追蹤機車位置資訊,還包括電動機車上的電池剩餘電量及馬達轉速。

威摩服務的另一個特色是使用者不需自行充換電,甚至消費者租車前也能得知附近每輛機車的剩餘電量,若需要長距離移動,則可選擇電量較多的機車。為了做到這件事,後臺必須精確掌握每一臺車的電池狀態,一旦出現電池剩餘電力不足,或是異常放電的情形,後端的管理人員就能馬上安排人員前往更換,即使電池離開機車,被送到威摩自己的充電站充電,仍能掌握每顆電池的充電情形。

這個智慧黑盒最初的原型是以樹莓派電腦開發而成,再接上手機提供連網能力,不過,參與原型開發工作的鄭捷笑著說,當初向股東展示這個電動機車車聯網的概念時,按下App的啟動鍵,要等上一兩分鐘,才能遠端啟動機車,現在不用2秒就能啟動。

由於樹莓派並未提供車規版本,後來威摩改用ARM架構的晶片重新設計,才打造出現在普設在每一臺機車內的智慧黑盒。而且多次改版,剛開始時因為定位不夠精準,導致使用者找不到機車位置,後來不斷測試天線位置、改善軟體設計,才慢慢提升了定位精準度。

隨著車隊規模越來越大,租借次數也逐漸增加,威摩還陸續開發了租借管理系統、電池管理系統、車隊管理、付款系統及客服系統等。

以車隊管理系統為例,主要用途是管理車輛及維護。例如管理人員可以從車隊管理系統後臺得知是否有機車出現GPS定位錯誤的異常,可以先下架異常車輛,並派出維修人員。

威摩科技以智慧黑盒架構起整套車聯網,但如何蒐集數據是接下來的問題。

鄭捷表示,物聯網雖然能夠蒐集大量數據,但也會帶來儲存成本、網路流量負擔增加,如果要將所有數據都回傳,一輛車上約有60至70個感測器,一天就有高達數GB的數據量,除了最基本的數據必需回傳外,哪些數據只需儲存在機車上?哪些應該回傳到後臺?多久回傳一次?都是車聯網蒐集數據的難題。

目前威摩電動機車在停放沒有移動的期間,隔一兩個小時就會回傳車輛位置、電池電量資訊,一旦使用者開始租用電動機車,租用期間則改為每秒回傳必要的車況數據。為了讓數據傳輸更為即時,威摩科技直接選擇4G作為為車聯網通訊技術,而非LoRa等其他IoT通訊技術。後來3G電信服務中止,這個直上4G的決定,也讓威摩省下上千輛電動機車的升級作業。

蒐集數據優化營運

要達成這樣的目標,威摩科技想辦法將蒐集到的數據用於優化營運,例如根據租借熱門的地區或時間,預測使用需求,在使用需求較多的地區,安排人員儘快前往更換電池,確保該電動機車隨時保持在可服務的狀態。
「威摩科技設定了2大服務目標,首先是使用者在10分鐘路程內可找到一輛車,其次是,當使用者需要車時,附近有夠多的車可以租用。」,鄭捷表示。

威摩科技也趕上機器學習熱潮,和第三方合作以機器學習預測機車的使用需求。鄭捷提到,未來也希望能在電池管理工作上借重機器學習,讓電池管理作業能夠自動化,不過,目前所累積的電池壽命耗用數據還不夠多。

這些數據不僅用於優化營運,還可能是新服務的基石,鄭捷表示,智慧黑盒能夠根據數據判斷車輛是否發生倒車,回報給後臺的管理系統,若能結合其他數據,如車輛租用狀況、車速資料,便可推測出使用者是否發生了車禍,早一步主動通知警察或保險人員前往處理。

電動機車化身為智慧城市大數據新來源

不只蒐集車輛的馬達、電池等數據,威摩在黑盒子中還蒐集了更多種數據,像是結合機車行駛的位置及震動變化,目前正和臺北市政府的道管中心洽談合作,要利用電動機車在大街小巷移動時蒐集到的震動數據,來協助臺北市政府找出道路不平整的地區。

另外,在部份車輛中還部署了特殊的空氣感應器,可以偵測空氣中的細懸浮微粒(PM2.5),和路平偵測的道理一樣,當這些機車在城市各處中行駛時,可以即時偵測到城市各處的空氣品質,即時呈現到網站上的空氣品質圖表中。甚至威摩的電動機車還能偵測是否路面有積水,在颱風季節來時,可以協助市政府掌握道路的淹水災情。

仰賴雲端服務,靠快速開發滿足業務需求

快速開發原則是,先求有再求好,先滿足業務單位的需要,並根據實際使用結果進行小調整,後續再將需求轉到正式開發環境,循正規開發方式來改善規模化的問題。──威摩科技技術長鄭捷

目前威摩科技在臺北市約有2,000輛電動機車,今年將增加到3,000輛,每輛機車傳送數據到後端系統,由於沒有包袱,威摩科技一開始便選擇使用公有雲服務。

「許多人質疑公有雲的安全性,但企業在考慮使用公有雲服務時,可以試想自己招募的員工,會不會比成為全球攻擊對象的Google或Amazon安全團隊還要厲害,」鄭捷表示。

不過,由於國內使用AWS必需連到日本的資料中心,為了縮短本地的系統回應時間,威摩科技去年將自家系統從AWS,搬到在臺灣設有資料中心的GCP,也能避免突發地震導致海纜中斷的風險。

原先威摩科技使用虛擬機器來部署應用,現在約有3到4成則改部署於容器及Kubernetes調度平臺上,也早在2015年即開始採用AWS的Lambda無伺服器運算服務。鄭捷指出,Container是他們下一步的主要部署環境,但長期目標則是要朝微服務架構前進,他解釋,微服務架構才能夠確保服務品質,降低系統停機的風險。

除了正式開發環境,為了因應市場快速變化及競爭,威摩科技也採用了一個非正規的開發方法,他們設立了一個快速開發團隊,運用免程式碼(Low Code)開發工具如Google的App Maker,犧牲開發彈性及大規模部署能力,來縮短開發時程,盡快滿足內部營運上的迫切需求。過去要花費2到3個月才能開發完成的功能,現在,只要3、4天或1個星期就能做出來。

同時鄭捷也善用許多現成的Google小工具。像是可以每5分鐘更新一次的用戶租用數據儀表版,傳統上,可能需要3、4位工程師花上2、3個月時間開發,他們則用Google Script開發,透過API串接自家用戶資料庫,再在Google Sheet上自動繪製出各項營運報表,再共享給其他人參考。執行Google Script就像微服務,能定時產出即時的圖表報告。「整個過程只需要1個人負責開發API。」鄭捷表示。

鄭捷認為,快速開發原則是,先求有再求好,先滿足業務單位的需要,並根據實際使用結果進行小調整,後續再將需求轉到正式開發環境,循正規開發方式來改善規模化的問題。

  CTO小檔案  

威摩科技技術長鄭捷

學歷:南加大電機工程學系

經歷:1997年創立捷辰科技,產品銷售對象包括國內外大廠(在美國工作經歷1998-2006),1999年起擔任捷辰科技董事長至今,2015年10月參與創立威摩科技股份有限公司,擔任技術長至今。運用20年以上的網路通訊產業經驗,參與智慧黑盒開發,以車聯網打造電動機車共享服務。

  公司檔案  

威摩科技

● 地址:臺北市南京東路三段303巷三弄八號二樓

● 成立時間:2015年10月

● 主要業務:共享智慧機車即時租借服務

● 員工數:110人

● 董事長:吳東明

  資訊部門檔案  

● 資訊部門主管職稱:技術長

● 資訊部門主管姓名:鄭捷

● 資訊部門人數:40人以上

  公司大事記  

● 2015年:威摩科技成立

● 2015年4月:第一版共享機車原形與系統完成

● 2015年6月:研發成功/導入生產

● 2015年10月:車聯網服務上線

● 2017年:臺北市投車1,000輛

● 2018年:臺北市投車2,000輛


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