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卫星定位技术未来前景如何

编辑:常德新世联科技有限公司  字号:
摘要:卫星定位技术未来前景如何

2013年10月30日由住房和城乡建设部信息中心会同工业和信息化部信息化推进司、国家测绘地理信息局国土测绘司、科学技术部国家遥感中心在北京共同主办“第八届中国智慧城市建设技术研讨会暨设备博览会”上,武汉大学卫星导航定位技术研究中心博士、讲师郭迟。

武汉大学卫星导航定位技术研究中心博士、讲师郭迟

记者:郭老师你好,现在卫星导航定位系统已经深入到了社会和经济的各个角落,对于现在的中国在卫星定位技术产品开发和应用上是怎样体现的?

郭迟:现在整个卫星从市场上来分,一般大家比较公认的分成三个。一个政府的市场,一个行业的市场,然后才是大众的市场。所以三个方面三个市场的应用状态不是特别一样,比如政府市场主要是做一些基础设施,行业市场主要是做一些跟行业相关的专业性的应用。大众市场做的比较多的就是跟老百姓日常生活跟移动互联网比较相关的一些东西。现在的应用情况是什么样的呢?总体来说,位置传感器越来越普及了。比如手机里都有GPS,预计几年之内手机里可能都会有双膜的北斗GPS,位置传感器本身越来越普及了;传感器一旦普及到每个人身上、每个车上的时候,下游的应用就会蓬勃发展起来。不管从国家、从政府来说,还是从专家角度来看,都认为产业的发展态势是非常好的。现在提出一个口号,让北斗走进千家万户,根本上还是要在服务精度和应用创意上不断发展才能让它走进千家万户。

现在社会上还有一种观念,一提到北斗,就觉得好像离老百姓生活比较远,好像是很高精尖军队、国防用的东西,觉得跟老百姓生活比较远。之所以有这种差异,我觉得主要是有两个方面还做得不够好,不够贴近老百姓:一个是提供位置的能力,一个是理解位置的能力。这两方面能力不够。提供位置上精度不够,一个是GPS,一个是北斗,首先只能满足室外定位,不能满足室内定位,但是人的大部分生活在室内,室内没有卫星信号,这个应用就做不起来;第二,即使室外,精度不够,一般来说4-20米误差,像基本的导航应用可能够,再复杂的应用、更有趣、更精准的应用就不够,比如在步行街逛街要收到相关信息,那就不行了,定位只能步行街,觉得离我们很远,用不起来。

这方面,武汉大学牵头已经向国家建议并立项实施“羲和计划”。羲和也是一个神,上古一个大神。羲和计划干什么呢?用我们中心施闯教授的话说,就是就是“为了解决室内外无缝高精度应用,解决定位最后一公里问题”。把这个解决了,老百姓就觉得贴近生活了。这个计划主要是两个大分支:一个靠各种增强系统,现在主要做地基增强系统,提高GPS、北斗的精度,将来主要面向北斗。目前湖北、上海等地已经建立了北斗的地基增强网络,实验已经可以达到厘米级。民用不需要这么高的精度,亚米级、米级已经不错了,现在技术上已经没有任何问题了。我们也在呼吁,现在很多企业也在找这样的机会,需要大家通力合作,因为涉及到科研部门,像武汉大学,涉及到基础设施,各地测绘局、测绘信息部门掌握的基准站的数据,要提供出来,需要有运营商,像电信。我们现在自己做试验、自己做一些小的业务,几十个、几百个、几千个终端,问题不大。但现在全国八亿多手机用户了,都满足高精度定位那必须是广播商、移动商提供。现在整合上还差一步,但是一旦整合好了,我们将来的民用室外定位至少做到亚米级,现在在10米精度上位置服务应用已经出来了一大批,可以想像,如果做到亚米级精度,位置服务又会呈现新一波热潮;第二,做室内定位,包括室内地图和室内定位,室内定位目前做的比较好的像北京邮电大学做的比较好,还有合众思壮、博阳世通这样的公司做的比较好,还有电信部门,上海电信也在做这块,我们相信未来几年室内定位会有些大的发展。室内定位主要依靠WiFi的定位,还有其它的一些技术,还有其它一些难点,最后室内和室外还要无缝联系起来。当然对于车辆来说,除了室内室外以外,还有惯性导航参与,就是组合导航。有些民用惯性传感器已经很便宜了,三千块钱以上的手机里面都有陀螺、加速度计,下一步要进一步整合。

记者:室内主要依靠WIFI定位,但是室外一般是没有WIFI的,您说室内外的无缝结合后,怎样做才能服务大众?

郭迟:要服务大众还有一个能力亟待提高,就是理解位置的能力。提供位置这件事情做的时间比较久了,做的成果比较好了,离产业化就差一层纸了。提供位置完了之后,老百姓用的时候差什么呢?其实老百姓要的不是位置,我告诉你XYZ坐标,对你没有任何意义,你要的是这个坐标背后的社会属性,比如我要去一个地方,我告诉你XYZ,老百姓说我不要,老百姓要什么呢?我要去一个地方,这个地方有什么信息,有什么好的、好玩的,甚至我的朋友将来是不是经常去那里,有没有社会情感,这个就是理解位置。刘经南院士提出理解位置是泛在位置服务或者叫泛在测绘的重要内容,将来它呈现的一种变化是什么呢?

第一,角色的变化,以前测绘做定位也好,做遥感也好,测绘测的是客观世界,客观世界测的差不多的时候,我们就要开始测人的主观世界,包括人的社会关系,人的社会情感,通过位置可以反映,我经常出没的地方实际上反映了我的社会属性,反映了我的社会生态、我的情态、我的习惯偏好,通过这些东西决策上要有变化;第二,模式上的变化,以前测绘是生产者和消费者是分开的,现在的做法是生产者、消费者会融为一体,每个人使用位置服务时候,既是生产者,同时又是消费者,这就是泛在测绘或者泛在位置服务,主要要用到几个技术:一个叫做位置社会感知技术,通过位置感知背后的社会;第二是大数据位置分析,这块也是现在大家比较看好的。世界上有很多种大数据,但是位置大数据是目前最为普遍的一种大数据,位置大数据可以干吗呢?大家直观的认识位置大数据来了之后可以做智能交通这些东西,这个较为初级的。它是大数据研究,但我认为还初级了。从今年国际上最领先的一些研究已经看出,通过位置大数据可以用来分析城市规划,分析城市能源的消耗,分析PM2.5,分析流行病的传播,大家发现原来位置数据里面蕴藏着智能和智慧,居然可以解决这样一些事情,比如老百姓都很关心PM2.5,全国都关心。微软亚洲研究院就做了一个工作,通过出租车轨迹与预测PM2.5。这个工作做的非常漂亮,学术界都在关注和学习。同样的,美国罗切斯特大学去年有一项工作,用老百姓微博上的发言和位置数据,做什么呢?做流行病的预测,流行病预测本来是医学界做的一项工作,现在我们发现用位置数据可以很准确的预测流行病传播有没有趋势、传播的动力学是什么样的,这项工作做的也很了不起。事实上我们现在也在思考,包括我们自己也在做工作,就是如何通过位置大数据体现城市的智能?事实上位置数据跟城市经济运行、跟CPI、房价都有关系,经过关联挖掘、经过大数据分析之后,我们发现原来位置反映了社会的方方面面,我们如果把这些东西都能够关联上去、挖掘出来的话,这个时候又高精度定位了,又提供位置,又理解位置,我们的位置服务到时候必然会呈现新一波的热潮,那个时候的位置服务跟现在的位置服务就不一样了,叫做泛在位置服务,更贴近老百姓生活。用不了多久,像我们俩坐在这里,我们使用同一款位置服务,得到的信息可能是不一样的,你得到的是你感兴趣的,我得到的是我感兴趣的。它怎么知道呢?社会感知,这是现在的一个趋势。

记者:现在卫星导航定位在交通领域的应用已经被大众所认可,那么对于武汉大学卫星导航定位技术研究中心又有怎样的发展愿景?

郭迟:武汉大学卫星导航定位技术研究中心现在很重要的工作就是围绕我刚才说的提供位置和理解位置两方面,在开展导航位置服务方面的研究和产业化。你提到交通领域的应用,前几年大量的GPS应用。北斗从去年开始走向了区域运行之后,交通领域将大量使用北斗。一来本身设备也有衰减淘汰,正好要更新,并不是重新换,逐步更新成北斗GPS双模兼容,优先使用北斗;二来国家也有政策扶持。现在国内在交通领域主要是这几个方面在用,行业的和交通监管的,所谓两客一危,两种客车和危险品车。国家强制两客一危安装北斗监控设备,像出租车属于两客一危里面的内容,很多城市都装了,基本没有不装的了。

记者:您刚刚说到现在很多城市的车辆都安装了GPS监控设备,那么安装之后有什么好处呢?

郭迟:刚才我们也说了,第一,监管,交管局都有大屏幕,哪个出租车怎么跑的,危险品车怎么跑的,比如白天不让进市区,危险品车进了市区了,那就有危险了,可以远程监控,甚至远程还可以对车介入控制;第二,民用,老百姓的车,政府不能强制安装,通过服务来引导老百姓,让老百姓觉得装的值,目前就是所谓的车联网。目前做的最好的像OnStar,G-book等。OnStar是给通用专门服务的,G-book是给丰田的雷克萨斯高端车服务的,作为标配,中低档车现在没有,中低档车装了一些后装市场的导航仪,这些导航仪目前没有联网,都是终端型的,叫做孤立的,没有联网,就是离散的。那么现在这些车厂、车载电子厂和所谓的车联网运营厂商们,他们三方在不断的推下一代车联网,国家也有一个车联网专项,归纳到物联网专项里去了,交通部、工信部等很多部门共同牵头做这个事情。国内也成立了好几个有关车联网的联盟,都是希望在民用车辆服务上这块先把导航位置服务做起来。大家都希望下一步让卫星导航首先后面有一个云中心,能够把这些车像风筝一样放出去之后可以收回来,现在导航仪是卖设备,卖一台是一台,出去以后管不住了。所谓一流厂商卖标准,二流卖服务,三流买设备,卖设备不赚钱,设备可以送给你,导航仪可以送给你,但是要你的服务,这就靠车联网。现在车联网的发展有一个瓶颈,原因是什么呢?就是服务做不起来,服务模式太单一,车联网目前做的最好的就是问问天气、导航、股票、新闻,到此结束,这就有问题了。比如国内某著名车联网服务,去年开始第一波试用已经到期了,据说它的续约率没有预期的高,老百姓认可度还不高。我们也接触了很多做车联网的厂商,他们都觉得商业模式不好,赚不了钱,为什么赚不了钱呢?服务层次才低,比如导航,导航是什么情况?是你在不熟悉的情况下需要导航,老百姓一般都在自己城市里开车,第一个月新手上路需要导航,不认识路,开三个月之后还需要导航吗?不需要了,老司机需要导航吗?看哪个出租车司机还要导航,自己比导航强多了,说明什么呢?说明这个服务黏性不够,像我们的QQ、大众点评、当年的偷菜、开心网的应用,黏性很高,老百姓半夜起来还要去玩,心里挂着这个应用,多好。而导航不够,服务内容是静态的,没有变化的。这种模式是“服务位置”,不是“位置服务”。位置是个变化比较慢的东西,所以老百姓感觉不到新鲜性,用了一段时间对环境熟悉了就不用了。那么如何从“服务位置”变为“位置服务”呢?就需要聚合。我们一般提三个聚合:数据聚合、内容聚合和服务聚合。这样才能使得服务模式要提升,这样才能变的更动态,信息更丰富,变的不一样。同样一条路,今天给我的信息跟明天给我的信息是不一样的,老百姓就觉得这个东西有意思了,每次都要用,商业模式就起来了。

另外通过GNSS定位和车联网,可以实现车辆的主动安全服务。车联网服务不能光提供天气、新闻,不一定非得通过导航系统提供,百度也能提供,谷歌也能提供,手机也能提供,交通电台也能提供,需要做什么呢?希望能够跟车辆驾驶和安全挂钩,主动安全控制。今年国家863立项了一个题目,由同济大学、武汉大学和广东长宝科技公司共同承担,就是要把车内的网和车外网联起来互动,做到各种危险信息主动推送,做到动态目标的主动协同,做到车辆的主动控制。这也是下一步车联网发展的趋势。

记者:GNSS在智慧城市中未来的前景如何?

郭迟:智慧城市发展离不开时空基准,否则谈不上智慧。时空基准就是靠GNSS来提供的,是关于国家安全的战略性信息。此外,GNSS是与位置大数据密切联系起来的,是位置传感器。有了传感器,我们通常认为的物联网的感知层就建立起来了。在这样大量的传感数据支撑下,位置数据里就蕴含了丰富的群体智慧。我们说智慧城市,其实城市哪有智慧呢,真正有智慧的还是人。群体智能,不是专家智能是发展智慧城市的重要要素。专家智能总是有限的,群体智能,比如车联网,车联网将来联的不是你和网,而是通过车联网把你和我、我和他联系在一起,把大家联系在一起,他可以把你的问题交给我,我帮你回答,共生的态势,这就是群体智慧。在比如社交网络上大家分享出来的位置签到数据、车辆历史轨迹,这里面的智慧就太多了,前面我们已经提到可以用来分析城市规划、流行病传播、环境变化和城市经济运行等。这些东西对智慧城市来说是不可或缺的。

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