導讀:物聯(lián)網(wǎng)最核心的就是數(shù)據(jù),在未來的商業(yè)競爭中,數(shù)據(jù)所扮演的角色將會越來越重要。而在千萬種的數(shù)據(jù)類別中,位置數(shù)據(jù)是一個非常重要的維度。當前,定位技術種類也豐富多彩,因為物聯(lián)網(wǎng)高度碎片化的應用場景需要不同特點的定位技術來支撐,但是有一點趨勢是行業(yè)共識,那就是精度將會越來越高。8月1日下午,“2018深圳國際定位技術與應用高峰論壇”在深圳會展中心舉行,在論壇上,北京郵電大學的鄧中亮教授就當前定位技術的機遇與挑戰(zhàn)與現(xiàn)場數(shù)百位業(yè)內(nèi)人士進行分享,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),在未來的商業(yè)競爭中,數(shù)據(jù)所扮演的角色將會越來越重要。而在千萬種的數(shù)據(jù)類別中,位置數(shù)據(jù)是一個非常重要的維度。當前,定位技術種類也豐富多彩,因為物聯(lián)網(wǎng)高度碎片化的應用場景需要不同特點的定位技術來支撐,但是有一點趨勢是行業(yè)共識,那就是精度將會越來越高。8月1日下午,“2018深圳國際定位技術與應用高峰論壇”在深圳會展中心舉行,在論壇上,北京郵電大學的鄧中亮教授就當前定位技術的機遇與挑戰(zhàn)與現(xiàn)場數(shù)百位業(yè)內(nèi)人士進行分享,以下是鄧教授的主要分享內(nèi)容。

北京郵電大學 鄧中亮教授
定位產(chǎn)業(yè)的市場潛力巨大
物聯(lián)網(wǎng)時代,空間信息作為一個時空基礎,它具有舉足輕重的地位,在當今的社會,空間信息不僅關系著國家的安全,同時也關系著整個國民經(jīng)濟的發(fā)展,目前幾個比較重要的發(fā)展方向,比如說機器人、中國制造2025、互聯(lián)網(wǎng)+等都需要精準的時空信息。當前人們生活已經(jīng)步入大數(shù)據(jù)時代,每天,我們都能產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)匯集起來將是一個非常龐大,所以,怎么利用好這些數(shù)據(jù)將會未來社會發(fā)展的一個重要課題,需要從兩個方面進行考慮:
第一,要判斷這些信息的含金量到底有多少;
第二,數(shù)據(jù)本身的挖掘代價是多大,這也是當前制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個因素。針對此,我們可以給每個信息打上一個精準的時刻數(shù)據(jù)標簽,有了這個標簽,就能夠降低挖掘這些數(shù)據(jù)的成本。
位置服務的市場潛力也十分龐大,根據(jù)市場預測,中國的智能駕駛在2030年的時候將會達到2.5萬億美元,在室外,有衛(wèi)星導航的時候實現(xiàn)智能駕駛會比較容易,但是在室內(nèi),要實現(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,分米級、厘米級的精度才能實現(xiàn),
位置服務還有一個典型的應用場景是智慧醫(yī)療,全國有2萬多所大型醫(yī)院,但是醫(yī)療床位只有600多萬張,而每個月就診人次有7-8億,所以可以看出,醫(yī)療床位非常緊張,這個時候精準的位置信息,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需要低成本、普適性的方案
目前室外定位應用場景用衛(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題,而UWB、激光等技術解決的是微觀尺度的精準定位問題。但是80%的人,80%的時間,80%的物品都是在室內(nèi)的應用場景,這類龐大的室內(nèi)定位應用場景可能并不需要特別高精度的定位方案,而是需要具有不錯的精度,并且成本很低的方案。這類處于中間層次的定位應用需求量是最大的,所以解決這類高精度、低成本、普適性的定位應用是很具有實際應用價值的,要實現(xiàn)這個應用場景就需要依托于蜂窩網(wǎng)絡。
目前全中國有400多萬個基站,全球有800多萬個基站,未來5G的時候,將會超過1000萬個基站,而四大衛(wèi)星導航系統(tǒng),加起來也就120多顆。假設能夠使每個基站都能扮演“衛(wèi)星”的角色,就可以很好的解決室內(nèi)定位問題。就精度而言,2G網(wǎng)絡的定位精度有100米,3G網(wǎng)絡的精度有40米,4G的精度有30米,5G定位精度計劃做到1米以下,達到了這個精度就可以應用于大多數(shù)定位需求場景。
針對室內(nèi)外定位一體化的需求,國家啟動了幾個方案計劃,第一個是北斗,北斗可以解決室外定位問題。為了使北斗能夠盡快的落地,進入千家萬戶,使得北斗能夠打通室內(nèi)外的定位應用通道,科技部啟動了另外一個計劃,就是“羲和”計劃。
北斗+“羲和”就是對地面所有的無線網(wǎng)絡資源進行有效的融合,將信號的覆蓋能力進一步增強,形成一個全方位的定位服務能力,如果能實現(xiàn)這一點,那就解決了衛(wèi)星定位室內(nèi)應用的問題,與此同時,也可以對室外信號精度進行差分增強,精度最高可達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,主要有幾個問題。
第一,基站定位的原理是計算物體到基站的時間差,但是室內(nèi)有遮擋阻礙,導致信號不是直線傳播,這會造成很大的誤差,特別是非視距、多徑等等條件干擾的時候,使得真實位置與計算的位置差別很遠,鄧教授介紹,經(jīng)過他們長期的研究與優(yōu)化,可以將蜂窩網(wǎng)絡的定位精度從百米級優(yōu)化到米級,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,每個網(wǎng)絡都有盲區(qū),電信的、移動的網(wǎng)絡都有自己的盲區(qū),需對不同的網(wǎng)絡進行融合優(yōu)化,才能進行更為全面的定位服務覆蓋。針對物聯(lián)網(wǎng)應用,需要將機器視覺技術與定位技術進行融合,因為對于人而言,可以通過眼睛識別障礙,但是對于機器而言,僅僅是定位還不夠,需要將視覺識別技術融入后才能后在室內(nèi)的場景中識別障礙,選擇合理的路線。
第三,蜂窩網(wǎng)絡的通信能力跟定位能力能不能深度的融合,蜂窩網(wǎng)絡是為大數(shù)據(jù)流量的傳輸所服務的,它不是為定位而設計的,能不能在不影響通訊質量與效率的前提下實現(xiàn)定位呢?因為蜂窩網(wǎng)絡的帶寬、信道資源非常珍貴,而且定位需要的基站密度也更大,所以運營商不愿意為了定位而讓出資源。在這個前提下,需要深度融合的技術,就是在當前的網(wǎng)絡資源條件下使用基站定位能夠達到高精度的目的,目前這個研究難度大,問題也比較多,但是是未來的一個方向。
目前每天位置服務的請求超過了1000億人次,而未來物聯(lián)網(wǎng)的應用針對位置服務的請求會大的多,大量的位置服務需求也就意味著龐大的商業(yè)價值。因此,我們需要緊密結合通信網(wǎng)絡技術特點,建立集約高效的通信導航融合PNT體系,推進我國通信導航融合標準化建設,為全空域、全時域、全頻域空間信息服務應用提供支撐,提升我國“空間信息+物聯(lián)網(wǎng)”的核心競爭力。