【高端報告】劉經南院士:智能時代,北斗導航的跨界融合

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導讀

為更好地推動北斗技術與智能製造產業的結合發展,2018年11月30日—12月2日,江蘇省測繪地理信息學會、中國北斗衛星導航企業聯盟共同在江蘇南京主辦2018年中國(南京)北斗衛星導航應用博覽會暨中國南京北斗高峰論壇,展示我們的初步進展,劉經南院士將親臨博覽會暨高峰論壇現場做特邀報告,共話北斗應用新業態路線圖。

劉經南院士表示,北斗,是一種賦能計劃,通過與其他技術的融合,北斗為這些技術賦予時空新功能,使這些技術升維增效,隨著時代發展,未來應用有極大的想像空間。

【高端報告】劉經南院士:智能時代,北鬥導航的跨界融合

隨著北斗三號全球組網的加速,北斗導航從中國逐步走向世界舞台。

那麼,在智能時代下,即將全球組網的北斗導航系統如何與新時代、新技術相融合呢?

近期,中國工程院院士劉經南作了題為《智能時代:北斗導航的跨界融合》的主題報告。劉經南院士表示,北斗,是一種賦能計劃,通過與其他技術的融合,北斗為這些技術賦予時空新功能,使這些技術升維增效,隨著時代發展,未來應用有極大的想像空間。

今天將講到智能時代北斗導航的跨界融合,主要從這四個方面來講:智能時代的背景和特徵,北斗跨界融合和智能應用的發展趨勢,北斗跨界融合的一些距離,最後是結論。

智能時代的背景和特徵

智能時代的背景有幾個方面。

第一個是互聯網的演化。過去都是桌面的互聯網,數據獲取的少,然後是移動互聯網,現在除了人以外,自然界的物體,我們工廠的機器,實驗室的設備儀器,以及水下的、空氣的、土壤中的監測和感知的設備都可以連接互聯網,所以我們可以感知萬物世界,這是一個發展的過程,進入物聯網時代。在物聯網基礎上,物理空間的數據通過計算機人的體系,做到人的感知和計算機網路虛擬空間三者的整合。

這樣一個發展趨勢就引發了海量的大數據,對計算能力和方法提出了更高的要求,比如說最近的機器學習、深度學習也發展起來了。

在各種技術加速互融互通的基礎上,基於大數據、計算能力和計算方法的新一代人工智能技術,使社會生產和消費加速從工業化向自動化、智能化轉變,在這個時代來臨的時候,人類因此進入了智能時代,這是科技發展的必然結果。

從時空端來看,智能和智慧的本質均是感知外界的變化。智能的關鍵是做到對外界的調控。

最終能夠在精確的時間和正確的位置上預測外界的變化,這是智慧。

在這一背景下,智能或人工智能呈現深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放,以及自主操控的特徵。

北斗跨界融合和智能應用的發展趨勢

北斗/GNSS向全球實時提供泛在、精確時空位置服務的能力幾乎不可替代。

北斗/GNSS的終端,其實是物聯網感知前端的時空位置傳感器,可以產生帶精準時空位置標籤的時空大數據,對大數據賦予時空信息。

通過與其他的技術的融合,北斗/GNSS給這些技術賦予時空新功能,使這些技術升維增效。這構成了以衛星導航為主體的PNT跨界融合的本質特徵。

北斗的跨界融合是智能時代基礎性、顛覆性的技術。而跨界融合方式有這幾種。

「+」服務 與傳統的服務業等行業深度融合,創造出基於時空位置的新商態、新業態,如電子商務物流,移動互聯網金融,移動在線共享娛樂,移動在線共享教育,分享交通,分享醫療等等,這是一些例子;

「+」功能 北斗+物聯網/輸電網,不僅是傳統意義上的信息網路,更是一個集物質、能量和信息互相交融的泛在網,所傳遞的不僅僅是傳統意義上的信息,還包括人類需求相關的物質和能量的傳輸信息。人類活動的實體空間與虛擬的網路空間要做到融合。

「+」產業 為製造業向無場所經濟轉型提供時空位置服務,可以從設計生產銷售到售後服務,以及產品的遠程感知運控的全流通,對傳統產業進行空間共享和時間分享,傳統產業則可無需固定場所所支撐。

「+」技術 就是與傳感器、多種無線通訊,微機電,其他定位方式等技術集成融合,室內室外多傳感器融合,為各行各業和物聯網提供泛在智能的時空位置服務。

在「互聯網+」的時代,數據在雲端,用戶在網上,「北斗+」與「互聯網+」等新興信息技術的融合,跨界融合發展趨勢越來越明顯。

融合方式有這幾種:

融網路 北斗和網路的融合,將會是最大的需求,甚至是顛覆性的。因此,要重點推動北斗系統與藍牙、寬帶互聯網、有線互聯網和衛星通訊網等互聯互通,使帶時空位置所根治的信息到位更快更準,圖象更清晰,用法更巧,

融數據利用大數據、雲計算和導航網格碼等技術,做到北斗+高精度遙感數據+通信+地理信息+雲計算平台融合發展,讓靜止的北斗時空數據活起來,提升時空位置數據在各行各業的應用價值和服務能力。

融終端手機、平板電腦、機載車載終端和可穿戴產品,是未來北斗應用最大市場,需要重點推動北斗導航+傳感器+無線局域網+移動通信+衛星通信等,加快一體化晶片研發、繼承和不同傳感器、晶片的封裝技術,打造多功能融合的信息終端產品,做到一個時空位置終端打遍天下。

融地圖 將來的無人駕駛車、智能車、網聯汽車,本質就是一個高精度的移動車載平台,需要感知外界的一切,有精準的位置和時間。它既是互聯網時代的代步工具,也是一個移動設備和裝置。所以每一台智能網聯汽車和每一輛無人車,都是一個移動裝備,把這些裝備的數據和大家共享起來,會產生無窮無盡的新的功能和用法,智能時代的產品就會出現。

北斗跨界融合的舉例

下面我舉幾個例子,北斗跨界融合的舉例。

北斗與GNSS其他系統的融合與合作,可以稱為「北斗+GNSS」。北斗+GNSS的數據融合,可以總結為松組合、緊組合,深組合多種模式,會產生很多的不同的特徵的數據,滿足不同的需求。

北斗與多種導航系統和技術的融合,即「北斗+PNT」體系。北斗作為PNT時空體系的核心技術之一,為克服其固有的脆弱性和智能時代定位數據在雲端和頻繁流轉可能遇到的安全風險,需要與其他PNT技術互補共榮。保證在泛在的任何一個時空範圍內,做到全區域、全時域的可用、可信和可靠使用。

北斗/GNSS與互聯網的融合,即「北斗+互聯網」。北斗+將推進互聯網、移動互聯網走向信息物理系統的網路,或者說工業互聯網。北斗需要依靠移動互聯網的基站,通過高精度導航增強技術對互聯網、物聯網、移動通訊網路賦能,使其具有室內外定位無縫一體化功能,做到城市部件和全時域/全空域定位的智慧城市建設需求。因此,需要在互聯網的關鍵的網關、節點路由器、主要服務器上,加裝高精度的北斗/GNSS的接收模塊,就能將現有互聯網時間同步標準從1ms和1us提高到1ns級水平,用極低的能耗,做到公分級的定位,亞納秒的定時。

結論

北斗,是一種賦能計劃。

通過跨界融合,與通訊和計算機計算結合,具備確定精準時間和位置的能力,這是成為做到區域和廣域智能協同控制的基礎。而控制的核心特徵是調控,協同性地調控外界。

北斗行業和專業的地基增強網路越來越多,甚至於我們每個人的手機都將變成基準站,如果把所有的基準站加上北斗的時間位置高精度晶片,未來的廣泛應用有很大的想像空間。將來我們每個人代表一個基準站,形成智能群體,這個群體將會非常精準,我們暫時不知道的群體也可以非常精準。不論你想像了什麼東西,都可能做到。

本文轉載自:泰伯網

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