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            衛星定位技術未來前景如何

            編輯:遵義韻家電子有限公司   字號:
            摘要:衛星定位技術未來前景如何

            2013年10月30日由住房和城鄉建設部信息中心會同工業和信息化部信息化推進司、國家測繪地理信息局國土測繪司、科學技術部國家遙感中心在北京共同主辦“第八屆中國智慧城市建設技術研討會暨設備博覽會”上,武漢大學衛星導航定位技術研究中心博士、講師郭遲。

            武漢大學衛星導航定位技術研究中心博士、講師郭遲

            記者:郭老師你好,現在衛星導航定位系統已經深入到了社會和經濟的各個角落,對于現在的中國在衛星定位技術產品開發和應用上是怎樣體現的?

            郭遲:現在整個衛星從市場上來分,一般大家比較公認的分成三個。一個政府的市場,一個行業的市場,然后才是大眾的市場。所以三個方面三個市場的應用狀態不是特別一樣,比如政府市場主要是做一些基礎設施,行業市場主要是做一些跟行業相關的專業性的應用。大眾市場做的比較多的就是跟老百姓日常生活跟移動互聯網比較相關的一些東西?,F在的應用情況是什么樣的呢?總體來說,位置傳感器越來越普及了。比如手機里都有GPS,預計幾年之內手機里可能都會有雙膜的北斗GPS,位置傳感器本身越來越普及了;傳感器一旦普及到每個人身上、每個車上的時候,下游的應用就會蓬勃發展起來。不管從國家、從政府來說,還是從專家角度來看,都認為產業的發展態勢是非常好的?,F在提出一個口號,讓北斗走進千家萬戶,根本上還是要在服務精度和應用創意上不斷發展才能讓它走進千家萬戶。

            現在社會上還有一種觀念,一提到北斗,就覺得好像離老百姓生活比較遠,好像是很高精尖軍隊、國防用的東西,覺得跟老百姓生活比較遠。之所以有這種差異,我覺得主要是有兩個方面還做得不夠好,不夠貼近老百姓:一個是提供位置的能力,一個是理解位置的能力。這兩方面能力不夠。提供位置上精度不夠,一個是GPS,一個是北斗,首先只能滿足室外定位,不能滿足室內定位,但是人的大部分生活在室內,室內沒有衛星信號,這個應用就做不起來;第二,即使室外,精度不夠,一般來說4-20米誤差,像基本的導航應用可能夠,再復雜的應用、更有趣、更精準的應用就不夠,比如在步行街逛街要收到相關信息,那就不行了,定位只能步行街,覺得離我們很遠,用不起來。

            這方面,武漢大學牽頭已經向國家建議并立項實施“羲和計劃”。羲和也是一個神,上古一個大神。羲和計劃干什么呢?用我們中心施闖教授的話說,就是就是“為了解決室內外無縫高精度應用,解決定位最后一公里問題”。把這個解決了,老百姓就覺得貼近生活了。這個計劃主要是兩個大分支:一個靠各種增強系統,現在主要做地基增強系統,提高GPS、北斗的精度,將來主要面向北斗。目前湖北、上海等地已經建立了北斗的地基增強網絡,實驗已經可以達到厘米級。民用不需要這么高的精度,亞米級、米級已經不錯了,現在技術上已經沒有任何問題了。我們也在呼吁,現在很多企業也在找這樣的機會,需要大家通力合作,因為涉及到科研部門,像武漢大學,涉及到基礎設施,各地測繪局、測繪信息部門掌握的基準站的數據,要提供出來,需要有運營商,像電信。我們現在自己做試驗、自己做一些小的業務,幾十個、幾百個、幾千個終端,問題不大。但現在全國八億多手機用戶了,都滿足高精度定位那必須是廣播商、移動商提供?,F在整合上還差一步,但是一旦整合好了,我們將來的民用室外定位至少做到亞米級,現在在10米精度上位置服務應用已經出來了一大批,可以想像,如果做到亞米級精度,位置服務又會呈現新一波熱潮;第二,做室內定位,包括室內地圖和室內定位,室內定位目前做的比較好的像北京郵電大學做的比較好,還有合眾思壯、博陽世通這樣的公司做的比較好,還有電信部門,上海電信也在做這塊,我們相信未來幾年室內定位會有些大的發展。室內定位主要依靠WiFi的定位,還有其它的一些技術,還有其它一些難點,最后室內和室外還要無縫聯系起來。當然對于車輛來說,除了室內室外以外,還有慣性導航參與,就是組合導航。有些民用慣性傳感器已經很便宜了,三千塊錢以上的手機里面都有陀螺、加速度計,下一步要進一步整合。

            記者:室內主要依靠WIFI定位,但是室外一般是沒有WIFI的,您說室內外的無縫結合后,怎樣做才能服務大眾?

            郭遲:要服務大眾還有一個能力亟待提高,就是理解位置的能力。提供位置這件事情做的時間比較久了,做的成果比較好了,離產業化就差一層紙了。提供位置完了之后,老百姓用的時候差什么呢?其實老百姓要的不是位置,我告訴你XYZ坐標,對你沒有任何意義,你要的是這個坐標背后的社會屬性,比如我要去一個地方,我告訴你XYZ,老百姓說我不要,老百姓要什么呢?我要去一個地方,這個地方有什么信息,有什么好的、好玩的,甚至我的朋友將來是不是經常去那里,有沒有社會情感,這個就是理解位置。劉經南院士提出理解位置是泛在位置服務或者叫泛在測繪的重要內容,將來它呈現的一種變化是什么呢?

            第一,角色的變化,以前測繪做定位也好,做遙感也好,測繪測的是客觀世界,客觀世界測的差不多的時候,我們就要開始測人的主觀世界,包括人的社會關系,人的社會情感,通過位置可以反映,我經常出沒的地方實際上反映了我的社會屬性,反映了我的社會生態、我的情態、我的習慣偏好,通過這些東西決策上要有變化;第二,模式上的變化,以前測繪是生產者和消費者是分開的,現在的做法是生產者、消費者會融為一體,每個人使用位置服務時候,既是生產者,同時又是消費者,這就是泛在測繪或者泛在位置服務,主要要用到幾個技術:一個叫做位置社會感知技術,通過位置感知背后的社會;第二是大數據位置分析,這塊也是現在大家比較看好的。世界上有很多種大數據,但是位置大數據是目前最為普遍的一種大數據,位置大數據可以干嗎呢?大家直觀的認識位置大數據來了之后可以做智能交通這些東西,這個較為初級的。它是大數據研究,但我認為還初級了。從今年國際上最領先的一些研究已經看出,通過位置大數據可以用來分析城市規劃,分析城市能源的消耗,分析PM2.5,分析流行病的傳播,大家發現原來位置數據里面蘊藏著智能和智慧,居然可以解決這樣一些事情,比如老百姓都很關心PM2.5,全國都關心。微軟亞洲研究院就做了一個工作,通過出租車軌跡與預測PM2.5。這個工作做的非常漂亮,學術界都在關注和學習。同樣的,美國羅切斯特大學去年有一項工作,用老百姓微博上的發言和位置數據,做什么呢?做流行病的預測,流行病預測本來是醫學界做的一項工作,現在我們發現用位置數據可以很準確的預測流行病傳播有沒有趨勢、傳播的動力學是什么樣的,這項工作做的也很了不起。事實上我們現在也在思考,包括我們自己也在做工作,就是如何通過位置大數據體現城市的智能?事實上位置數據跟城市經濟運行、跟CPI、房價都有關系,經過關聯挖掘、經過大數據分析之后,我們發現原來位置反映了社會的方方面面,我們如果把這些東西都能夠關聯上去、挖掘出來的話,這個時候又高精度定位了,又提供位置,又理解位置,我們的位置服務到時候必然會呈現新一波的熱潮,那個時候的位置服務跟現在的位置服務就不一樣了,叫做泛在位置服務,更貼近老百姓生活。用不了多久,像我們倆坐在這里,我們使用同一款位置服務,得到的信息可能是不一樣的,你得到的是你感興趣的,我得到的是我感興趣的。它怎么知道呢?社會感知,這是現在的一個趨勢。

            記者:現在衛星導航定位在交通領域的應用已經被大眾所認可,那么對于武漢大學衛星導航定位技術研究中心又有怎樣的發展愿景?

            郭遲:武漢大學衛星導航定位技術研究中心現在很重要的工作就是圍繞我剛才說的提供位置和理解位置兩方面,在開展導航位置服務方面的研究和產業化。你提到交通領域的應用,前幾年大量的GPS應用。北斗從去年開始走向了區域運行之后,交通領域將大量使用北斗。一來本身設備也有衰減淘汰,正好要更新,并不是重新換,逐步更新成北斗GPS雙模兼容,優先使用北斗;二來國家也有政策扶持?,F在國內在交通領域主要是這幾個方面在用,行業的和交通監管的,所謂兩客一危,兩種客車和危險品車。國家強制兩客一危安裝北斗監控設備,像出租車屬于兩客一危里面的內容,很多城市都裝了,基本沒有不裝的了。

            記者:您剛剛說到現在很多城市的車輛都安裝了GPS監控設備,那么安裝之后有什么好處呢?

            郭遲:剛才我們也說了,第一,監管,交管局都有大屏幕,哪個出租車怎么跑的,危險品車怎么跑的,比如白天不讓進市區,危險品車進了市區了,那就有危險了,可以遠程監控,甚至遠程還可以對車介入控制;第二,民用,老百姓的車,政府不能強制安裝,通過服務來引導老百姓,讓老百姓覺得裝的值,目前就是所謂的車聯網。目前做的最好的像OnStar,G-book等。OnStar是給通用專門服務的,G-book是給豐田的雷克薩斯高端車服務的,作為標配,中低檔車現在沒有,中低檔車裝了一些后裝市場的導航儀,這些導航儀目前沒有聯網,都是終端型的,叫做孤立的,沒有聯網,就是離散的。那么現在這些車廠、車載電子廠和所謂的車聯網運營廠商們,他們三方在不斷的推下一代車聯網,國家也有一個車聯網專項,歸納到物聯網專項里去了,交通部、工信部等很多部門共同牽頭做這個事情。國內也成立了好幾個有關車聯網的聯盟,都是希望在民用車輛服務上這塊先把導航位置服務做起來。大家都希望下一步讓衛星導航首先后面有一個云中心,能夠把這些車像風箏一樣放出去之后可以收回來,現在導航儀是賣設備,賣一臺是一臺,出去以后管不住了。所謂一流廠商賣標準,二流賣服務,三流買設備,賣設備不賺錢,設備可以送給你,導航儀可以送給你,但是要你的服務,這就靠車聯網?,F在車聯網的發展有一個瓶頸,原因是什么呢?就是服務做不起來,服務模式太單一,車聯網目前做的最好的就是問問天氣、導航、股票、新聞,到此結束,這就有問題了。比如國內某著名車聯網服務,去年開始第一波試用已經到期了,據說它的續約率沒有預期的高,老百姓認可度還不高。我們也接觸了很多做車聯網的廠商,他們都覺得商業模式不好,賺不了錢,為什么賺不了錢呢?服務層次才低,比如導航,導航是什么情況?是你在不熟悉的情況下需要導航,老百姓一般都在自己城市里開車,第一個月新手上路需要導航,不認識路,開三個月之后還需要導航嗎?不需要了,老司機需要導航嗎?看哪個出租車司機還要導航,自己比導航強多了,說明什么呢?說明這個服務黏性不夠,像我們的QQ、大眾點評、當年的偷菜、開心網的應用,黏性很高,老百姓半夜起來還要去玩,心里掛著這個應用,多好。而導航不夠,服務內容是靜態的,沒有變化的。這種模式是“服務位置”,不是“位置服務”。位置是個變化比較慢的東西,所以老百姓感覺不到新鮮性,用了一段時間對環境熟悉了就不用了。那么如何從“服務位置”變為“位置服務”呢?就需要聚合。我們一般提三個聚合:數據聚合、內容聚合和服務聚合。這樣才能使得服務模式要提升,這樣才能變的更動態,信息更豐富,變的不一樣。同樣一條路,今天給我的信息跟明天給我的信息是不一樣的,老百姓就覺得這個東西有意思了,每次都要用,商業模式就起來了。

            另外通過GNSS定位和車聯網,可以實現車輛的主動安全服務。車聯網服務不能光提供天氣、新聞,不一定非得通過導航系統提供,百度也能提供,谷歌也能提供,手機也能提供,交通電臺也能提供,需要做什么呢?希望能夠跟車輛駕駛和安全掛鉤,主動安全控制。今年國家863立項了一個題目,由同濟大學、武漢大學和廣東長寶科技公司共同承擔,就是要把車內的網和車外網聯起來互動,做到各種危險信息主動推送,做到動態目標的主動協同,做到車輛的主動控制。這也是下一步車聯網發展的趨勢。

            記者:GNSS在智慧城市中未來的前景如何?

            郭遲:智慧城市發展離不開時空基準,否則談不上智慧。時空基準就是靠GNSS來提供的,是關于國家安全的戰略性信息。此外,GNSS是與位置大數據密切聯系起來的,是位置傳感器。有了傳感器,我們通常認為的物聯網的感知層就建立起來了。在這樣大量的傳感數據支撐下,位置數據里就蘊含了豐富的群體智慧。我們說智慧城市,其實城市哪有智慧呢,真正有智慧的還是人。群體智能,不是專家智能是發展智慧城市的重要要素。專家智能總是有限的,群體智能,比如車聯網,車聯網將來聯的不是你和網,而是通過車聯網把你和我、我和他聯系在一起,把大家聯系在一起,他可以把你的問題交給我,我幫你回答,共生的態勢,這就是群體智慧。在比如社交網絡上大家分享出來的位置簽到數據、車輛歷史軌跡,這里面的智慧就太多了,前面我們已經提到可以用來分析城市規劃、流行病傳播、環境變化和城市經濟運行等。這些東西對智慧城市來說是不可或缺的。

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