技術(shù)
導(dǎo)讀:物聯(lián)網(wǎng)最核心的就是數(shù)據(jù),在未來(lái)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中,數(shù)據(jù)所扮演的角色將會(huì)越來(lái)越重要。而在千萬(wàn)種的數(shù)據(jù)類別中,位置數(shù)據(jù)是一個(gè)非常重要的維度。當(dāng)前,定位技術(shù)種類也豐富多彩,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)高度碎片化的應(yīng)用場(chǎng)景需要不同特點(diǎn)的定位技術(shù)來(lái)支撐,但是有一點(diǎn)趨勢(shì)是行業(yè)共識(shí),那就是精度將會(huì)越來(lái)越高。8月1日下午,“2018深圳國(guó)際定位技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇”在深圳會(huì)展中心舉行,在論壇上,北京郵電大學(xué)的鄧中亮教授就當(dāng)前定位技術(shù)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)百位業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行分享,以下是鄧教授的主要分享內(nèi)容。
物聯(lián)網(wǎng)最核心的就是數(shù)據(jù),在未來(lái)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中,數(shù)據(jù)所扮演的角色將會(huì)越來(lái)越重要。而在千萬(wàn)種的數(shù)據(jù)類別中,位置數(shù)據(jù)是一個(gè)非常重要的維度。當(dāng)前,定位技術(shù)種類也豐富多彩,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)高度碎片化的應(yīng)用場(chǎng)景需要不同特點(diǎn)的定位技術(shù)來(lái)支撐,但是有一點(diǎn)趨勢(shì)是行業(yè)共識(shí),那就是精度將會(huì)越來(lái)越高。8月1日下午,“2018深圳國(guó)際定位技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇”在深圳會(huì)展中心舉行,在論壇上,北京郵電大學(xué)的鄧中亮教授就當(dāng)前定位技術(shù)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)百位業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行分享,以下是鄧教授的主要分享內(nèi)容。
北京郵電大學(xué) 鄧中亮教授
定位產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)潛力巨大
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,空間信息作為一個(gè)時(shí)空基礎(chǔ),它具有舉足輕重的地位,在當(dāng)今的社會(huì),空間信息不僅關(guān)系著國(guó)家的安全,同時(shí)也關(guān)系著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,目前幾個(gè)比較重要的發(fā)展方向,比如說(shuō)機(jī)器人、中國(guó)制造2025、互聯(lián)網(wǎng)+等都需要精準(zhǔn)的時(shí)空信息。當(dāng)前人們生活已經(jīng)步入大數(shù)據(jù)時(shí)代,每天,我們都能產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)匯集起來(lái)將是一個(gè)非常龐大,所以,怎么利用好這些數(shù)據(jù)將會(huì)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要課題,需要從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮:
第一,要判斷這些信息的含金量到底有多少;
第二,數(shù)據(jù)本身的挖掘代價(jià)是多大,這也是當(dāng)前制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)因素。針對(duì)此,我們可以給每個(gè)信息打上一個(gè)精準(zhǔn)的時(shí)刻數(shù)據(jù)標(biāo)簽,有了這個(gè)標(biāo)簽,就能夠降低挖掘這些數(shù)據(jù)的成本。
位置服務(wù)的市場(chǎng)潛力也十分龐大,根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè),中國(guó)的智能駕駛在2030年的時(shí)候?qū)?huì)達(dá)到2.5萬(wàn)億美元,在室外,有衛(wèi)星導(dǎo)航的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)智能駕駛會(huì)比較容易,但是在室內(nèi),要實(shí)現(xiàn)智能駕駛就比較困難,它需要非常高精度的室內(nèi)定位技術(shù),分米級(jí)、厘米級(jí)的精度才能實(shí)現(xiàn),
位置服務(wù)還有一個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景是智慧醫(yī)療,全國(guó)有2萬(wàn)多所大型醫(yī)院,但是醫(yī)療床位只有600多萬(wàn)張,而每個(gè)月就診人次有7-8億,所以可以看出,醫(yī)療床位非常緊張,這個(gè)時(shí)候精準(zhǔn)的位置信息,可以讓病人精確地掌握哪些地方有空余的床位,進(jìn)行醫(yī)療資源高效合理的分配。
室內(nèi)外一體化高精度位置服務(wù)需要低成本、普適性的方案
目前室外定位應(yīng)用場(chǎng)景用衛(wèi)星定位已經(jīng)很普遍,衛(wèi)星系統(tǒng)解決了宏觀層面的定位問(wèn)題,而UWB、激光等技術(shù)解決的是微觀尺度的精準(zhǔn)定位問(wèn)題。但是80%的人,80%的時(shí)間,80%的物品都是在室內(nèi)的應(yīng)用場(chǎng)景,這類龐大的室內(nèi)定位應(yīng)用場(chǎng)景可能并不需要特別高精度的定位方案,而是需要具有不錯(cuò)的精度,并且成本很低的方案。這類處于中間層次的定位應(yīng)用需求量是最大的,所以解決這類高精度、低成本、普適性的定位應(yīng)用是很具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的,要實(shí)現(xiàn)這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景就需要依托于蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
目前全中國(guó)有400多萬(wàn)個(gè)基站,全球有800多萬(wàn)個(gè)基站,未來(lái)5G的時(shí)候,將會(huì)超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)基站,而四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),加起來(lái)也就120多顆。假設(shè)能夠使每個(gè)基站都能扮演“衛(wèi)星”的角色,就可以很好的解決室內(nèi)定位問(wèn)題。就精度而言,2G網(wǎng)絡(luò)的定位精度有100米,3G網(wǎng)絡(luò)的精度有40米,4G的精度有30米,5G定位精度計(jì)劃做到1米以下,達(dá)到了這個(gè)精度就可以應(yīng)用于大多數(shù)定位需求場(chǎng)景。
針對(duì)室內(nèi)外定位一體化的需求,國(guó)家啟動(dòng)了幾個(gè)方案計(jì)劃,第一個(gè)是北斗,北斗可以解決室外定位問(wèn)題。為了使北斗能夠盡快的落地,進(jìn)入千家萬(wàn)戶,使得北斗能夠打通室內(nèi)外的定位應(yīng)用通道,科技部啟動(dòng)了另外一個(gè)計(jì)劃,就是“羲和”計(jì)劃。
北斗+“羲和”就是對(duì)地面所有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行有效的融合,將信號(hào)的覆蓋能力進(jìn)一步增強(qiáng),形成一個(gè)全方位的定位服務(wù)能力,如果能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),那就解決了衛(wèi)星定位室內(nèi)應(yīng)用的問(wèn)題,與此同時(shí),也可以對(duì)室外信號(hào)精度進(jìn)行差分增強(qiáng),精度最高可達(dá)2毫米。
定位產(chǎn)業(yè)存在的挑戰(zhàn)
為什么室內(nèi)定位比較難,主要有幾個(gè)問(wèn)題。
第一,基站定位的原理是計(jì)算物體到基站的時(shí)間差,但是室內(nèi)有遮擋阻礙,導(dǎo)致信號(hào)不是直線傳播,這會(huì)造成很大的誤差,特別是非視距、多徑等等條件干擾的時(shí)候,使得真實(shí)位置與計(jì)算的位置差別很遠(yuǎn),鄧教授介紹,經(jīng)過(guò)他們長(zhǎng)期的研究與優(yōu)化,可以將蜂窩網(wǎng)絡(luò)的定位精度從百米級(jí)優(yōu)化到米級(jí),這種精度可以解決90%的人員與物品的定位需求,
第二,多網(wǎng)融合,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有盲區(qū),電信的、移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)都有自己的盲區(qū),需對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合優(yōu)化,才能進(jìn)行更為全面的定位服務(wù)覆蓋。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,需要將機(jī)器視覺技術(shù)與定位技術(shù)進(jìn)行融合,因?yàn)閷?duì)于人而言,可以通過(guò)眼睛識(shí)別障礙,但是對(duì)于機(jī)器而言,僅僅是定位還不夠,需要將視覺識(shí)別技術(shù)融入后才能后在室內(nèi)的場(chǎng)景中識(shí)別障礙,選擇合理的路線。
第三,蜂窩網(wǎng)絡(luò)的通信能力跟定位能力能不能深度的融合,蜂窩網(wǎng)絡(luò)是為大數(shù)據(jù)流量的傳輸所服務(wù)的,它不是為定位而設(shè)計(jì)的,能不能在不影響通訊質(zhì)量與效率的前提下實(shí)現(xiàn)定位呢?因?yàn)榉涓C網(wǎng)絡(luò)的帶寬、信道資源非常珍貴,而且定位需要的基站密度也更大,所以運(yùn)營(yíng)商不愿意為了定位而讓出資源。在這個(gè)前提下,需要深度融合的技術(shù),就是在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)資源條件下使用基站定位能夠達(dá)到高精度的目的,目前這個(gè)研究難度大,問(wèn)題也比較多,但是是未來(lái)的一個(gè)方向。
目前每天位置服務(wù)的請(qǐng)求超過(guò)了1000億人次,而未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用針對(duì)位置服務(wù)的請(qǐng)求會(huì)大的多,大量的位置服務(wù)需求也就意味著龐大的商業(yè)價(jià)值。因此,我們需要緊密結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn),建立集約高效的通信導(dǎo)航融合PNT體系,推進(jìn)我國(guó)通信導(dǎo)航融合標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),為全空域、全時(shí)域、全頻域空間信息服務(wù)應(yīng)用提供支撐,提升我國(guó)“空間信息+物聯(lián)網(wǎng)”的核心競(jìng)爭(zhēng)力。