当“地上的5G”遇上“天上的北斗” 这个万亿市场按下启动键******
工业和信息化部 的最新数据显示 ,截至2022年9月末 ,我国5G基站总数已达222万个,占全国移动基站总数的20.7%,占全球5G基站总数的60%以上。
最新发布 的《新时代 的中国北斗》白皮书指出 ,中国 的北斗系统已成为面向全球用户提供全天候 、全天时、高精度定位 、导航与授时服务的重要新型基础设施,北斗已经 是世界一流的卫星导航系统。
虽然最大 的5G和一流 的北斗 ,已经足够激动人心 。但如果当“地上的5G”与“天上 的北斗”握起手来,又将会展开一幅怎样的未来画卷呢 ?
“一个令产业兴奋 、令百姓憧憬 的万亿市场已经按下启动键。”国际欧亚科学院院士 、北京邮电大学教授邓中亮在接受《中国经济周刊》采访时如是总结:天地一体、时空一体、通导一体的网络基础设施将会给人类带来巨大的经济和社会价值 ,中国应该也有能力走在全球前列 。
5G+北斗 是“天生一对”,让两大“大国重器”强强联手
我国先后建成全球最大的4G网络和5G网络,和4G相比 ,5G应用场景会有很大差别,但也面临着新的挑战。
例如在重点应用方向之一 的工业互联网领域 ,要建成智慧矿山 、智慧矿井 ,要实现公路网 、铁路网 的全覆盖,都需要保证室内 、高山、深谷等遮蔽和半遮蔽空间的信号覆盖 ,且信号不易被干扰。而在智慧交通 、无人驾驶等场景 ,会要求通信网络在满足通信需求 的同时,不仅拥有高精度时空感知能力,能通信 ,也要能定位 。
从建设北斗到应用北斗,从中国 的北斗到世界的北斗 ,从天上的北斗到身边 的北斗……能够实现室内的精准定位 是中国北斗在技术上超越GPS等其他卫星导航系统 的重要优势之一,这个在“最后一米”上 的技术突破意义重大 ,也将会带来应用场景和产业发展上诸多新的可能性 。
在邓中亮看来,可以将“5G+北斗”作为抓手,推动通信与导航 的深度融合 ,实现能通信就能高精度定位。二者的融合可以满足全覆盖、高精度需求 ,相互赋能,彼此增强 。
“5G是地上 的网,北斗 是天上的网 ,5G解决数据高速传输和卫星遮蔽区域高精度定位问题,北斗解决高精度授时和开阔空间高精度定位问题,5G+北斗的融合不仅可以相互赋能 ,还能够带来海量 的高精度 、高时效的地理大数据 。”邓中亮说。
中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其也曾用“天生一对”来形容5G和北斗 。“5G对时间和位置提出更高要求,而卫星导航系统能够提供更高精度 的位置和时间信息,因此 ,5G和北斗卫星导航系统具有天然融合性。”他说。
实际上,早在2006年,科技部就启动了“羲和”计划,旨在构建天地一体 的时空定位系统 。作为“羲和”计划室内导航系统的主要负责人和学术带头人,邓中亮和团队通过多年攻关,目前已经形成几百项自主知识产权和一系列关键技术。
据邓中亮介绍,“羲和”计划有两个重要目标 ,一是提高卫星定位 的性能和精度 ,令其服务能力越来越强 ;二是实现通信信号从室外到室内的定位全覆盖,复杂环境下也能保持服务能力 。
“北斗+5G融合发展是必然的 ,这两项‘大国重器’强强联手 ,将惠及国防军事 、智慧城市 、自然资源 、通信网络 、交通 、电力等各行各业,带来无限可能 。”邓中亮说 。
当地上 的通信网络与天上 的卫星网络实现“通导一体”,通俗地说,就 是无论何时何地都有信号,告别“不在服务区” ;还要能随时随地实现精准定位导航,哪怕 是高山大海,哪怕车库深井,都能实现精准到米甚至亚米级别的导航。
通信与导航深度融合 ,“没那么简单”
基于“5G+北斗”的通信技术与精准时空技术的融合及应用,将 是这些领域基础设施信息化、智能化升级改造不可或缺的重要基础设施。
当然 ,还有一个更为重要的要求,那就是要通过自主创新,不被人“卡脖子”,发展和建设好一个中国自主可控 的 、全空域 、全时域、全频域 、高精度、高可靠 、高可用的时空体系。
邓中亮认为 ,北斗+5G融合可以从三个层面来理解 。一是北斗可支撑5G网络安全高效运行 。比如为5G提供高精度授时与同步 、百万基站管理等服务 ,为5G网络应用提供精准的定位导航应用,开拓基于高精度时空基准的通信业务等。
二 是5G可增强北斗导航服务能力。比如5G自身可实现优亚米级 的定位能力 ,这意味着可与北斗形成信号覆盖互补 ,从而实现从室外到室内 、从地面到地下无缝隙衔接与定位 ,支撑全空域全时域定位导航服务。而5G网络本身又可成为支撑位置服务业务的通信通道 。
三是北斗+5G深度融合,将形成泛在、无缝、高精度 、高可信的PNT(即Positing定位 、Navigating导航、Timing授时)体系,横向无缝覆盖室内 、纵向拓展到水下及深空 ,且能在复杂环境下提供高精度、连续稳定 的时空信息服务 ,进而服务智慧城市 、无人系统 、万物互联等多个场景。
理论逻辑虽然很好理解,但真正实现通导融合却“没那么简单”,需要解决一系列技术难题。“比如,5G和北斗是不同的信号 ,每个信号都会有‘噪声’ ,要想实现和睦相处,既能各干各 的事 ,还可以相互增强 ,并不容易。”邓中亮说。
邓中亮教授带领团队研制的“羲和”系统,提出了TC-OFFEND定位与通信融合的新型信号体制。依靠这种技术,有效节约了室内定位成本,把移动通信网变成了一张既能通信的网 ,又能高精度定位的网。
而且更为重要的是,这套系统并不需要新增大量的成本投资 ,比如通过“隐嵌信噪”技术解决不同的信号“噪声”问题 ,只需要一块小小 的芯片就可以实现,新增 的投入成本极低 。
《中国经济周刊》首席摄影肖翊|摄
从技术到产业 ,万亿级市场按下启动键
当然 ,看到通导融合这一发展趋势的不只 是中国 。美国也很早就将发展定位导航授时一体 的PNT体系上升至国家战略的地位,以弥补原有GPS系统的问题和不足。但除了技术上较量,通导融合“哪家强” ,最终还是要在应用上见真章。
“我国建成覆盖4G网络,投资规模超过6000亿元,5G网络 的投资规模更 是超过了1.2万亿元 ,但也只能覆盖我国 的人口密集区域 。而北斗卫星实现全球覆盖投资规模约为600多亿元 。我国的5G网络建设投资巨大,也需要在更多 的应用场景下寻找更多的商业模式 ,从而让其为经济社会 的发展创造更大的价值 。”邓中亮介绍说。
但在邓中亮看来 ,实验室里的技术创新突破只 是第一步,要想让“5G+北斗”产生更大 的经济社会价值,需要社会各方面 的通力合作 ,推动商业模式创新和产业化进程,共同挖掘 。
《新时代的中国北斗》白皮书也指出,截至2021年 ,中国卫星导航与位置服务总体产业规模达到约4700亿元 ,年均复合增长率超过20% 。中国北斗广泛应用于经济社会发展各行业各领域,进入交通、能源、农业、通信、气象 、自然资源、生态环境、应急减灾等重点行业。中国北斗与大数据、物联网、人工智能等新兴技术深度融合,催生“北斗+”和“+北斗”新业态 ,支撑经济社会数字化转型和提质增效 。
而多家第三方机构预测,按照目前北斗系统的产值增加速度 ,预计2025年其产业规模有望达到万亿元。来自高德地图的数据也显示 ,截至2022年11月 ,高德地图调用北斗卫星日定位量已超过2100亿次 ,且在定位时北斗的调用率已超越了GPS等其他卫星导航系统。
邓中亮表示,实际上 ,智慧物流 、智慧医疗、智慧城市 、智慧交通 、工业互联网、智慧农业……北斗已经发挥着巨大 的作用。以重点和焦点所在的工业互联网领域为例,这本身就 是一个万亿级别的大市场 ,特别希望有更多有志之士将北斗和5G与人工智能、新兴技术等融合,发展出更多新兴产业 ,创造更多新 的商业模式 ,为经济发展带来新 的增长点 。
已经有先行者尝到了甜头 。以全国北斗卫星导航应用三大示范区域之一的湖南长沙为例。据长沙市人民政府副市长彭涛在“2022北斗规模应用高峰论坛”上透露 ,在长沙,北斗技术已成功应用到智能驾驶 、驾考驾培、桥梁监测、野生动物追踪、水路安全 、防灾减灾 、司法 、邮政运输 、工程机械 、公共安全等诸多领域 。
长沙正在加快推动“北斗+5G”在智能网联汽车领域应用示范,通过5G网络融合北斗卫星导航系统定位技术 ,长沙的电动智能网联汽车能够对车辆进行高精度厘米级定位,为自动驾驶进行定位护航 。目前 ,这套系统已在全国400多个城市上千个驾考场地中投入使用 。驾考中,车辆是否压线 、靠边停车是否在规定范围内,都能轻松判定。
“力争到2025年 ,长沙市北斗及相关产业规模突破500亿元,其中北斗核心产业规模突破200亿元 ,创建省级先进制造业集群,力争创建先进制造业集群 。”彭涛说。
城市书屋,市民的“另一个家”******
【新春走基层】
光明日报记者 丁艳 王胜昔
“我很喜欢这个书屋 !每次 ,我都会喊上几个同学一起来读书 ,累了就透过落地窗看看架子山的风景 ,或在外面 的圆桌上一起讨论读书收获。有了书屋,我们的假期更充实了 !”河南省信阳市羊山外国语小学六年级学生陈玥岐说 。
记者看到 ,临近春节 ,城市书屋里坐满了前来阅读 、休闲 的市民 。大家在这里体验到了不一样的获得感、幸福感 ,亲切地称它为“另一个家” 。
陈玥岐神采飞扬地说 :“我在这里已经把四大名著读了个遍。观三国烽烟,识梁山好汉,叹取经艰险,惜红楼梦断。书里神机妙算的诸葛亮、威风凛凛的武松、性格迥异的唐僧师徒等都让我难以忘怀。这个书屋环境舒适 ,藏书也很丰富。我和同学们都被中华传统文化的博大精深吸引。”
城市书屋不仅是孩子们 的乐园,而且改变了周围市民 的生活方式。自从有了城市书屋,大家的生活就添了一缕书香。时尚阅读室里,大爷们翻阅报纸查看各地新闻 ;儿童阅读室中 ,孩子依偎在妈妈身旁,眨巴着眼睛,听妈妈轻声讲着绘本故事……
书屋管理人尹秀秀经常被市民们的读书热情打动 。“晚上9点,还有很多小朋友在这里阅读,看到认真 的他们 ,我很感动,更加深刻地体会到‘美好生活看信阳’ 。”
“最是书香能致远 ,一屋芬芳润万家。”信阳市政协副主席 、羊山新区党委书记刘璇坦言 ,建设城市书屋 , 是回应群众关切,健全公共文化服务体系,创造美好生活 的生动实践。
据了解,除了读书品茗,城市书屋还有许多功能。书屋 的社区课堂可以通过“两个更好”小程序预约,发起读书沙龙 、文化交流和社区活动。书屋的商店 ,可以通过“两个更好”小程序链接信阳特色商家,扫码下单文创产品和本地助农产品,送货到家。
当地以书屋为圆心 ,连接更多的文化空间和群众文化活动。书屋东边的小广场 是城市公共非遗空间 。每个节气,都会举办热闹 的市集活动 ,让更多人对非遗承载 的中华优秀传统文化有感性 的认识 ,让非遗融入都市人的生活 。室外的儿童游乐场 、休闲跑道则是小朋友放飞童心 的快乐天地。
“有一片绿绿 的大树,怀抱着小小 的暖屋,屋顶有美丽的小花,站在金色阳光下 。有许多暖暖 的故事,都住在小小 的暖屋,只要你静静去聆听,它能教会你幸福……”如歌曲《小暖屋》歌词中描绘 的那般 ,城市书屋干净而优雅 ,美丽而朴实,智慧而温馨,用书香浸润着整个城市,引领着新年的新风尚。
《光明日报》( 2023年01月09日 03版)