北斗服務400多座智慧城市 中國標準標配全球市場

定位精度從米級到亞米級，也將引發北斗滲透各行各業的商業變革。亞米級的定位，意味著認不清路的導航儀，能清晰分辨車道；意味著亂停亂放的共享單車，放進「電子圍欄」已有技術基礎；意味著無人機編隊表演，不會因定位誤差相撞。

這個時代，人們對生活的品質有著越來越高的追求。科技的進步，帶給城市中的人們更多美好體驗。移動支付、共享單車、無人機送貨，大數據驅動的新經濟形態，正融入城市的日常生活，人們的生活變得越來越「智慧」。

近年來，中國至少有400座城市提出建設智慧城市的願景。智慧城市賴以運轉的「能源」是無處不在的海量數據。絕大部分數據都至少包含兩大坐標——時間與空間。時空大數據的需求，考驗著超級工程北斗衛星導航系統的實力。

接下來的三、四個月，中國將發射四顆「北斗三號」衛星，開啟北斗衛星導航系統的全球組網時代。

「北斗三號」將在2018年率先服務「一帶一路」沿線，2020年完全覆蓋全球。相比5年前完成的「北斗二號」工程，「北斗三號」覆蓋地域更廣，定位精度更高，服務質量更好。太空中的二三十顆導航衛星，將連同數千座地面增強基站，組成全球時空大數據的「天羅地網」。這張超級網路，將形成「城市大腦」的神經中樞。

美國花了近20年，讓GPS服務普及大半個星球。近些年，北斗系統的服務已悄然進入交通運輸、市政工程、安全監測等民用領域，維繫著城市生活的運行。

「北斗+智慧城市」的組合，未來有多大的想像空間？

時空大數據「組網」

2008年，IBM公司在美國紐約提出「智慧地球」理念，期待人類社會中的萬物都整合接入互聯網，使得人類精細、動態地管理生產生活。這一過程就如同管理計算機中的數據。這一理念隨後衍生出全球範圍的智慧城市建設熱潮。2013年至今，中國政府先後批複三批次國家智慧城市，加上地方各級的規劃，中國至少有400座城市提出智慧城市的規劃和願景。

中國工程院院士楊元喜的理解是，智慧城市，就是基於統一的時空基準，將感測器裝備到城市生活的各種物體上，通過超級計算機和雲計算進行實現物聯網整合。

中國有大規模推動智慧城市建設的理由。隨著經濟進入新常態，中國一方面需要提升城市的運作效率，以推動產業尤其是第三產業的轉型換擋；另一方面則需要提供更多的新業務、新服務，以滿足中產階層的消費升級需求。近些年表現可圈可點的大數據、雲計算等新興產業，恰好提供「智慧」的技術支撐；而2012年覆蓋亞太地區的北斗系統，則負責供應「智慧」的數據原料。

兩院院士李德仁的公式簡單明了：智慧城市=時空信息+大數據+雲計算。這也就是說，北斗與大數據、雲計算技術的搭配，將能發生美妙的化學反應。

羅進是這種化學反應的操作者之一。身為北京北控京奧建設有限公司總經理，他實現的是建設「智慧場館」的小目標。公司名稱中的「京奧」，表明他們是北京2020年冬奧會場館的運作方。

「智慧」的起點，是搭建雲端的「數字場館」。依託國家北斗精準服務網提出的時空坐標信息，工程師們將賽事區的地面設施及地下管線在計算機上「還原」出來，建立賽事地區的地理信息系統（GIS）和建築信息模型（BIM）。「數字場館」和建成的物理場館將一一對應，處在物理場館中的人和物，都可以轉化為「數字場館」中的坐標和參數。冬奧會召開後，觀眾與車輛都能夠通過移動終端將實時的時空坐標信息上傳至雲端；而裝備北斗導航晶元的智能燈桿，同時能捕捉監測附近車輛、人流信息，從而豐富雲端數據，使其接近現實。

這是智慧城市得以運作的關鍵——將城市內一切人和物轉化為數據，組成神經系統般精細的網路，並將其運作納入智能的計算機控制系統之中。有了豐富的數據，計算機的雲計算技術能更精準維繫場館和賽事的運行。

9月17日，羅進告訴記者，「智慧場館」能滿足精準導航、人員管理、物品管理等需求。比如，結合北斗室內外一體化精準定位，為觀眾、體育愛好者提供根據座位區域就近的停車位、坐席、公共服務設施、商戶、應急設施及通道等的智慧導航和引導；通過室內外精準定位及電子圍欄的劃定，在場地及場館區域周邊對觀眾及工作人員進行活動範圍的安全防護，在超出安全活動區域時進行現場和後台的警報提醒，避免危險觀賽行為的發生。

不僅如此，「智慧場館」還能滿足人們的個性化需求。比如，根據觀眾歷史位置和現實位置，向潛在顧客推送針對性、個性化的新品導購信息及優惠、團購等營銷信息。

值得注意的是，冬奧室外雪場多為山地，是滑坡等地質災害的潛在威脅區域。通過北斗精準服務，結合各種感測器數據，「智慧場館」可實現毫米級山體、建築結構安全監測。

這樣的嘗試很有必要。冬奧場館既是體育賽事舉辦的場所，又涵蓋著城市生活的方方面面，可視為略縮版的「城市」。「智慧冬奧」的背後，是中國智慧城市建設的綜合測評。

歐洲伽利略管理局於今年5月發布的《衛星導航市場報告2017》認為，物聯網或智慧城市等新興技術範式，將已經形成的衛星導航細分市場聯繫在一起，創造了混合和交叉應用的機會窗口，將產生新的用戶需求和要求。

亞米級精度引發新業態

美國的GPS經歷近20年的市場歷練，才俘獲中國消費者的心。時至今日，GPS的定位導航服務已能對付大部分的城市生活場景。但是，當您的愛車進入高樓林立的廣州天河CBD，或者經過北京西直門複雜的立交橋，GPS的定位精度將大打折扣。「GPS 信號弱」、「您已偏航」、「請行駛到開闊地帶」等提示音，往往在這時從地圖軟體中冒出來。在城市日常生活中，這樣的尷尬場景時常出現。

要讓城市生活更美好，就要提高定位的精度，告別「定位失准」。這是北斗系統的拿手好戲。2016年，隨著兩顆在軌備份衛星的發射，北斗系統的民用定位精度從小於10米縮小到小於8米。

「北斗三號」在設計之初，就將目標放在比肩尚未發射的第三代GPS導航衛星以及伽利略導航系統的設計指標上，定位精度大幅提升。「北斗三號」衛星可以利用星間鏈路，實現相互間的通信和數據傳輸，還能相互測距，自動「保持隊形」。全球組網後，北斗系統的定位精度將優化至2米甚至1米之內。

這還僅僅是天上北斗衛星們（目前在軌運行15顆）的功勞。加上地面基站、參考站的幫助，北斗衛星能夠有效實現分米級乃至毫米級的定位精度。衛星信號在傳輸過程中天然會有不同程度的時延和誤差，通過設立地面增強基站能消除部分誤差，從而實現高精度。

近些年，超過20顆北斗衛星送往太空，超過2000座地面參考站進入全國許多城市。以首都北京為例，全市已完成22個北斗衛星定位服務參考站（CORS）的建設，建成的北斗CORS系統將提供覆蓋全國的米級定位增強服務和覆蓋北京區域的厘米級高精度增強服務。

就像位置服務從無到有引發變革一樣，定位精度從米級到亞米級，北斗滲透各行各業將引發商業變革。亞米級的定位，意味著認不清路的導航儀，能清晰分辨車道；意味著亂停亂放的共享單車，放進「電子圍欄」已有技術基礎；意味著無人機編隊表演，不會因定位誤差相撞。

改善原有的新業態體驗的同時，高精度同時催生不少新增市場。燃氣管道檢修、電力維護、山體安全監測等守護城市安全的場景，都有賴於北斗高精度定位的實現。

第一次見識到北斗高精度的威力，深圳市燃氣集團經理張林有些驚訝。地底下密布的各類市政管道，就像每座城市的毛細血管一般，要維護起來並不容易。燃氣管道太細，以往的衛星導航系統根本分辨不清。

「以往工人師傅們出去檢修，看哪裡漏氣僅憑經驗。遇到漏氣的位置還要守到維修人員過來才能走，一旦走開又就難找到漏氣的準確位置。」張林在9月17日對記者說，「現在依靠數據分析可以很快分析出漏氣位置，傳完位置後就可以檢修了。」

相類似的案例還出現在電力檢修上。據國家電網信息通信產業集團副總工程師李朝陽介紹，國家電網正在使用電力專用地基增強技術，修正衛星參數，提高定位精度；同時，北斗系統獨有的「短報文」功能，能讓國家電網監測點即時傳輸監測數據，而並不擔心偏遠山區通信不暢，從而保障城市的能源安全。

9月26日，湖北省智慧城市時空信息工程中心主任華中雄提到，伴隨我國北鬥技術的迅猛發展，北斗高精度應用的成本，正在迅速降低。2016年之前，厘米級地基差分定位的終端，年服務費用在8000-9000元；這一數據在2017年已調低到3000-4000元。這將會大幅度推動北斗在各行各業的深入滲透。

不過，山東大學信息科技與工程學院邢劍平也告誡企業，不能只把眼光盯在晶元研製上，也不能就北斗搞北斗。真正從產業的應用來講，還需要溫度、濕度、視頻和其它信息，晶元的高精度演算法要落到具體應用領域，北鬥技術必須和物聯網、車聯網、智能感知產業緊密結合，才能降低風險。

「標配」全球市場

IBM提出的「智慧地球」，並不局限於一國一域。中國的「北斗+智慧城市」，能複製推廣到海外國家，從而真正構建「智慧地球」嗎？要實現這一構想，首先要實現北斗標準的國際化——就像不同國家和地區的插座介面各不相同一樣，北斗產品要實現「標配」全球市場，就必須有與全球市場聯動的「轉換頭」。

9月5日，中國發布《北斗衛星導航系統空間信號介面控制文件公開服務信號B1C、B2a（測試版）》。在此之前，中國先後發布《北斗系統公開多功能規範（1.0版）》和《北斗衛星導航系統空間信號介面控制文件（2.0版）》，後者包括北斗系統第二個民用信號B2I。（B1C、B2a、B2I均代表一段頻率編碼）這一次，B1C和B2a服務信號對應的兩個頻點，同時也是GPS、格洛納斯、伽利略星座等全球衛星導航系統民用互操作中心頻率。依據公開的信號介面控制數據，國內外企業能夠開發兼容北斗和GPS、格洛納斯等其它衛星導航系統信號的高精度接收機。

事實上，當人們談論北斗高精度應用時，談論的並不是北斗系統實現的高精度。在天地互聯組網的同時，北斗系統還選擇探索和GPS、格洛納斯系統的兼容互操作，以共建、共享的姿態來實現更高精度。這既是北斗系統對GPS、格洛納斯進入中國市場的回應，也是北斗系統「走出去」的重要策略。

類似的國際合作案例已有不少。從8月初開始，中國和俄羅斯專家進行了兩國導航衛星的聯合在軌試驗，用兩周時間研究評估北斗和格洛納斯系統沿「絲綢之路經濟帶」的導航條件，測試的便是兼容、互操作。

業內人士告訴記者，中俄的聯合試驗非常成功，沿西北的古代絲綢之路出發，北斗、格洛納斯兼容終端的定位精度穩定在1-2米，質量非常高。

這份搶在「北斗三號」啟動前公開的文件，意義重大。中國衛星導航協會首席專家曹沖的理解是，這份新文件的發布，是「北斗系統真正邁向全球化的重大步驟」。

在曹沖看來，中國擁有世界上最大的消費市場，目前全球智能手機和導航定位晶元廠商均把北斗功能設置為其產品的必配功能。只有推動北斗與其它衛星導航系統的兼容、互操作，才能吸引更多的廠家將北斗功能作為產品的標準配置，從而推動中國的北斗產品走向全球。

據曹沖測算，北斗兼容互操作標配化全面推進，將在2020年實現近100%國內市場覆蓋率，包含北斗功能的智能移動終端銷量接近5億台，社會持有量達到近14億台，中國導航定位市場成為世界第一大用戶群體，產值達到4000億元，佔有全球20%左右的份額。

華中雄表示，此番新文件的發布，將推動北斗民用領域的開放，吸引更多企業、人才尤其海外的企業、人才進入北斗應用開發領域，從而擴大行業規模。

「國外企業對北斗高精度服務有著迫切的需求。」 華中雄告訴21世紀經濟報道記者。他同時從事智慧城市企業運營，兩三年前到伊朗考察。當地企業對北斗頗有興趣，已聯合他的企業組建了伊朗的北斗高科技產業園區。

這樣開放的姿態，事實上也是 GPS系統當年進入中國市場採取的策略。在GPS、格洛納斯等群雄環伺中，北斗系統的開放意味著將「中國標準」對接先進的「國際標準」。

不過，真正對接「國際標準」並不像國內那般容易，國外的政策環境、文化環境都和國內優勢差異。例如高精度地面參考站建設的問題。

「有的土地是私有的，有的政府出於安全保密的考慮，海外地面參考站建設就會遭受一些障礙，這些都需要慢慢博弈解決。」華中雄說。

依託認證好的國際標準，中國的摩托車企業準備在2018年年底前裝標配北斗晶元，出口海外市場，預計年出口超過1000萬台。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！

本站內容充實豐富，博大精深，小編精選每日熱門資訊，隨時更新，點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧！

請您繼續閱讀更多來自 家居評測 的精彩文章: