邓中亮:“羲和计划”让5G与位置服务相互成就

原创文章 发布:环球专网通信 日期:2019-09-30 10:30 5G

邓中亮


北京邮电大学教授,长期致力于无线网络定位科学研究与工程实践,“羲和计划”无线网络定位的负责人和学术带头人。他创立了广域无线通信网高精度定位以及异构多网多源协同可靠定位理论方法与技术体系,开拓了广域无线网络高精度定位新方向,引领了位置服务规模化应用,为我国无线网络定位跻身于世界领先行列做出了重要贡献。获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、省部级科技奖13项(均排1)。发表论文三百余篇,专著3部,授权发明专利超百项。获光华工程科技奖与全国十大科技创新人物称号。

 

 

当今社会,随着城镇化建设大范围推进,路网越来越发达、交通越来越复杂,人们的汽车与智能手机中,电子地图已经是标配。基于无线网络和卫星信号,电子地图在中国大多数地区拥有完善的覆盖范围,帮助路痴们准确找到最优的路径。

 

这源于北斗等卫星定位技术的持续进步。利用北斗系统,在室外能够准确定位在室内环境例如商场等,利用移动通信网络也拥有较高的精度。这背后,是羲和计划的十年之功。近日,羲和计划无线网络定位负责人和学术带头人,北京邮电大学博士生导师邓中亮教授接受环球专网通信采访,畅谈了羲和计划目前的技术、应用进展,以及在5G时代的新方向、新目标。

 

羲和计划已无处不在

 

羲和计划是我国自主研制的室内外高精度定位导航,从2008年起步,如今已走过了11年时间。羲和相传是我国上古时代时间历法的创始人——太阳神的母亲,取名羲和计划的寓意,就是向大众提供全空域、全时域、室内外无缝导航定位服务。

 

尽管在社会层面,羲和计划名声不显,但实际上作为一门底层的平台型技术,已经在人们生活中无处不在,包括百度、高德、中兴通讯,以及公安等政府部门等,都是羲和的用户,形成了位置服务的新业态。

 

羲和计划的一大特点是与北斗系统的融合,在室内定位上取得关键性突破,整体精度达到了优于3米的级别。邓中亮指出,羲和计划目标,一是让北斗性能要赶超GPS,二是解决四大卫星定位系统在室内定位方面偏弱的难题。在室外,北斗系统利用地基增强系统,已经与GPS定位处于同一精度等级,并在某些方面超越GPS;在室内,通过与地面网络结合,包括3G4GWiFi、蓝牙等,基于羲和计划的通导融合等系列关键技术有效融合,实现了高精度定位服务

 

从这个角度来看,十年磨一剑的羲和计划已经取得了阶段性成功。邓中亮认为,成功的关键一方面这是科技部的重点专项计划,从国家层面组织了全国定位服务领域科研力量研究攻关,突破理论和技术难题。另一方面在产业化上也得到了政策的牵引,以及产业界的大力支持,使得整个计划进展快,技术水平处于世界前沿,同时也产生了重大社会价值。

 

5G标准层面融合

 

定位服务离不开通信网络,通信是实现精准定位的基础。今年全球正式进入5G时代,5G三大场景中,eMBB面向人与人连接,其它两个场景都是物联网场景:mMTC面向低功耗,大容量,在智慧城市应用广泛;uRLLC追求高可靠,低时延,主要应用在工业领域。很显然,位置信息是否精准,将是制约万物互联的一个关键因素。邓中亮指出。

 

万物互联场景需要对大量终端设备进行精确定位,包括室内环境的设备,例如智能洗衣机、智能空调、机器人等。而且出于成本和功耗考虑,物联网终端节点一般是瘦终端,不会自带卫星定位芯片,必须使用电信运营商的定位技术。更重要的是,5G要进入各个垂直行业,必然位置服务产生大量需求。

 

另一方面,5G的大带宽特点,能够为高精度定位提供支撑。分析指出3G时代带宽较,在复杂环境下定位性能就较差,到4G时代带宽提升,并引入了多天线、多载波技术,定位性能大幅改善,而5G的大带宽、大规模天线、基站密集组网等特征,有利于多基站协作实现高精度定位。

 

羲和计划研究人员已经在参与5G标准的制定,邓中亮指出,这个标准相对原有的技术,在精度上将提高一个数量级。通过在标准层面融合,未来定位服务将会更加精确和简单。这也是羲和计划的魅力所在:通过融入到其他系统中,为其他系统提供定位技术的支撑,最终去服务万千用户和行业,可谓是各类应用服务的幕后英雄

 

打造万亿级产业生态

 

据媒体在2016年的报道,羲和计划提出了一个美好的愿景,希望到2020年时,创造一个千亿级的产业链,带动1万亿的产业发展。因为位置服务不于导航,已是物流、公共服务、社会安全等不可或缺的技术手段,在我国发展新兴产业方面存在高需求。

 

邓中亮对这一目标坚定不移,认为随着5G驱动智慧交通、智慧城市、智慧社会,高精度位置服务的巨大优势,将推动定位服务带动万亿级的产业生态。目前来看,这一目标完全可以实现。邓中亮认为,位置服务场景广阔,包括应急服务在内,高精度定位可以帮助准确定位困在室内的群众的具体位置,精准救援。

 

中国有一句老话叫千里之堤,毁于蚁穴,这句话包含了两层意思:一是蚂蚁对自身的处境不够了解,二是没有人能够告诉它带来的后果很严重。缺失定位能力和通信能力。邓中亮形象地比喻,毛主席有一句诗,可上九天揽月,可下五洋捉鳖,北斗系统能够帮助人们上九天揽月,而羲和计划将来让人们知道了鳖在哪里,可以下五洋捉鳖。

 

在邓中亮看来,当一切服务都是可以定位、可以追溯时,例如物流运输、医疗救助、儿童上学定位等,位置服务就能够让社会变得充满智慧,变得透明化,为人类的和平做贡献,为生态的和谐做贡献。显而易见,这也将产生巨大的经济效益,带动更大规模的服务业,为经济发展和转型做出贡献。

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