当“地上的5G”遇上“天上的北斗” 这个万亿市场按下启动键******
工业和信息化部的最新数据显示,截至2022年9月末,我国5G基站总数已达222万个,占全国移动基站总数的20.7%,占全球5G基站总数的60%以上。
最新发布的《新时代的中国北斗》白皮书指出,中国的北斗系统已成为面向全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航与授时服务的重要新型基础设施,北斗已经是世界一流的卫星导航系统。
虽然最大的5G和一流的北斗,已经足够激动人心。但如果当“地上的5G”与“天上的北斗”握起手来,又将会展开一幅怎样的未来画卷呢?
“一个令产业兴奋、令百姓憧憬的万亿市场已经按下启动键。”国际欧亚科学院院士、北京邮电大学教授邓中亮在接受《中国经济周刊》采访时如是总结:天地一体、时空一体、通导一体的网络基础设施将会给人类带来巨大的经济和社会价值,中国应该也有能力走在全球前列。
5G+北斗是“天生一对”,让两大“大国重器”强强联手
我国先后建成全球最大的4G网络和5G网络,和4G相比,5G应用场景会有很大差别,但也面临着新的挑战。
例如在重点应用方向之一的工业互联网领域,要建成智慧矿山、智慧矿井,要实现公路网、铁路网的全覆盖,都需要保证室内、高山、深谷等遮蔽和半遮蔽空间的信号覆盖,且信号不易被干扰。而在智慧交通、无人驾驶等场景,会要求通信网络在满足通信需求的同时,不仅拥有高精度时空感知能力,能通信,也要能定位。
从建设北斗到应用北斗,从中国的北斗到世界的北斗,从天上的北斗到身边的北斗……能够实现室内的精准定位是中国北斗在技术上超越GPS等其他卫星导航系统的重要优势之一,这个在“最后一米”上的技术突破意义重大,也将会带来应用场景和产业发展上诸多新的可能性。
在邓中亮看来,可以将“5G+北斗”作为抓手,推动通信与导航的深度融合,实现能通信就能高精度定位。二者的融合可以满足全覆盖、高精度需求,相互赋能,彼此增强。
“5G是地上的网,北斗是天上的网,5G解决数据高速传输和卫星遮蔽区域高精度定位问题,北斗解决高精度授时和开阔空间高精度定位问题,5G+北斗的融合不仅可以相互赋能,还能够带来海量的高精度、高时效的地理大数据。”邓中亮说。
中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其也曾用“天生一对”来形容5G和北斗。“5G对时间和位置提出更高要求,而卫星导航系统能够提供更高精度的位置和时间信息,因此,5G和北斗卫星导航系统具有天然融合性。”他说。
实际上,早在2006年,科技部就启动了“羲和”计划,旨在构建天地一体的时空定位系统。作为“羲和”计划室内导航系统的主要负责人和学术带头人,邓中亮和团队通过多年攻关,目前已经形成几百项自主知识产权和一系列关键技术。
据邓中亮介绍,“羲和”计划有两个重要目标,一是提高卫星定位的性能和精度,令其服务能力越来越强;二是实现通信信号从室外到室内的定位全覆盖,复杂环境下也能保持服务能力。
“北斗+5G融合发展是必然的,这两项‘大国重器’强强联手,将惠及国防军事、智慧城市、自然资源、通信网络、交通、电力等各行各业,带来无限可能。”邓中亮说。
当地上的通信网络与天上的卫星网络实现“通导一体”,通俗地说,就是无论何时何地都有信号,告别“不在服务区”;还要能随时随地实现精准定位导航,哪怕是高山大海,哪怕车库深井,都能实现精准到米甚至亚米级别的导航。
通信与导航深度融合,“没那么简单”
基于“5G+北斗”的通信技术与精准时空技术的融合及应用,将是这些领域基础设施信息化、智能化升级改造不可或缺的重要基础设施。
当然,还有一个更为重要的要求,那就是要通过自主创新,不被人“卡脖子”,发展和建设好一个中国自主可控的、全空域、全时域、全频域、高精度、高可靠、高可用的时空体系。
邓中亮认为,北斗+5G融合可以从三个层面来理解。一是北斗可支撑5G网络安全高效运行。比如为5G提供高精度授时与同步、百万基站管理等服务,为5G网络应用提供精准的定位导航应用,开拓基于高精度时空基准的通信业务等。
二是5G可增强北斗导航服务能力。比如5G自身可实现优亚米级的定位能力,这意味着可与北斗形成信号覆盖互补,从而实现从室外到室内、从地面到地下无缝隙衔接与定位,支撑全空域全时域定位导航服务。而5G网络本身又可成为支撑位置服务业务的通信通道。
三是北斗+5G深度融合,将形成泛在、无缝、高精度、高可信的PNT(即Positing定位、Navigating导航、Timing授时)体系,横向无缝覆盖室内、纵向拓展到水下及深空,且能在复杂环境下提供高精度、连续稳定的时空信息服务,进而服务智慧城市、无人系统、万物互联等多个场景。
理论逻辑虽然很好理解,但真正实现通导融合却“没那么简单”,需要解决一系列技术难题。“比如,5G和北斗是不同的信号,每个信号都会有‘噪声’,要想实现和睦相处,既能各干各的事,还可以相互增强,并不容易。”邓中亮说。
邓中亮教授带领团队研制的“羲和”系统,提出了TC-OFFEND定位与通信融合的新型信号体制。依靠这种技术,有效节约了室内定位成本,把移动通信网变成了一张既能通信的网,又能高精度定位的网。
而且更为重要的是,这套系统并不需要新增大量的成本投资,比如通过“隐嵌信噪”技术解决不同的信号“噪声”问题,只需要一块小小的芯片就可以实现,新增的投入成本极低。
《中国经济周刊》首席摄影肖翊|摄
从技术到产业,万亿级市场按下启动键
当然,看到通导融合这一发展趋势的不只是中国。美国也很早就将发展定位导航授时一体的PNT体系上升至国家战略的地位,以弥补原有GPS系统的问题和不足。但除了技术上较量,通导融合“哪家强”,最终还是要在应用上见真章。
“我国建成覆盖4G网络,投资规模超过6000亿元,5G网络的投资规模更是超过了1.2万亿元,但也只能覆盖我国的人口密集区域。而北斗卫星实现全球覆盖投资规模约为600多亿元。我国的5G网络建设投资巨大,也需要在更多的应用场景下寻找更多的商业模式,从而让其为经济社会的发展创造更大的价值。”邓中亮介绍说。
但在邓中亮看来,实验室里的技术创新突破只是第一步,要想让“5G+北斗”产生更大的经济社会价值,需要社会各方面的通力合作,推动商业模式创新和产业化进程,共同挖掘。
《新时代的中国北斗》白皮书也指出,截至2021年,中国卫星导航与位置服务总体产业规模达到约4700亿元,年均复合增长率超过20%。中国北斗广泛应用于经济社会发展各行业各领域,进入交通、能源、农业、通信、气象、自然资源、生态环境、应急减灾等重点行业。中国北斗与大数据、物联网、人工智能等新兴技术深度融合,催生“北斗+”和“+北斗”新业态,支撑经济社会数字化转型和提质增效。
而多家第三方机构预测,按照目前北斗系统的产值增加速度,预计2025年其产业规模有望达到万亿元。来自高德地图的数据也显示,截至2022年11月,高德地图调用北斗卫星日定位量已超过2100亿次,且在定位时北斗的调用率已超越了GPS等其他卫星导航系统。
邓中亮表示,实际上,智慧物流、智慧医疗、智慧城市、智慧交通、工业互联网、智慧农业……北斗已经发挥着巨大的作用。以重点和焦点所在的工业互联网领域为例,这本身就是一个万亿级别的大市场,特别希望有更多有志之士将北斗和5G与人工智能、新兴技术等融合,发展出更多新兴产业,创造更多新的商业模式,为经济发展带来新的增长点。
已经有先行者尝到了甜头。以全国北斗卫星导航应用三大示范区域之一的湖南长沙为例。据长沙市人民政府副市长彭涛在“2022北斗规模应用高峰论坛”上透露,在长沙,北斗技术已成功应用到智能驾驶、驾考驾培、桥梁监测、野生动物追踪、水路安全、防灾减灾、司法、邮政运输、工程机械、公共安全等诸多领域。
长沙正在加快推动“北斗+5G”在智能网联汽车领域应用示范,通过5G网络融合北斗卫星导航系统定位技术,长沙的电动智能网联汽车能够对车辆进行高精度厘米级定位,为自动驾驶进行定位护航。目前,这套系统已在全国400多个城市上千个驾考场地中投入使用。驾考中,车辆是否压线、靠边停车是否在规定范围内,都能轻松判定。
“力争到2025年,长沙市北斗及相关产业规模突破500亿元,其中北斗核心产业规模突破200亿元,创建省级先进制造业集群,力争创建先进制造业集群。”彭涛说。
各地探索服务自动驾驶交通管理新举措******
各地探索服务自动驾驶交通管理新举措
如何为“聪明的车”建设“智慧的路”
本报记者 董凡超
驾驶座上没司机,汽车也能上路行驶?或许,这就是未来的日常。随着5G通信、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的快速演进,自动驾驶已经逐渐从蓝图走进现实。
2022年12月,上海市十五届人大常委会第四十六次会议表决通过《上海市浦东新区促进无驾驶人智能网联汽车创新应用规定》,旨在推动产业高质量发展,保障道路交通安全。
通过地方立法回应创新驱动下产业发展诉求的做法不仅在浦东一隅。《法治日报》记者梳理发现,近年来,各地各部门将自动驾驶作为科技创新支撑加快建设交通强国的重要领域之一,积极推进自动驾驶技术发展与应用,在政策法规、标准规范、技术研发、试点示范等方面开展了一系列工作。
创新发展
多个部委有举措
清华大学法学院教授余凌云告诉记者,完善自动驾驶汽车准入制度要在充分了解自动驾驶汽车的基础上,制定一套合理而透明的市场准入标准,现行的汽车驾驶自动化分级国家标准将汽车驾驶自动化等级划分为L0-L5级。
近年来,我国智能网联汽车产业飞速发展,目前正处于技术快速演进、产业加速布局的关键阶段。除了明确分级标准外,相关部委已开展包括深化试点示范、完善政策环境、推动基础设施建设等工作。
在出台发展政策方面,交通运输部、工信部、公安部印发《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》;交通运输部联合发改委等11个部门出台《智能汽车创新发展战略》。
在推进标准规范制定方面,工信部、交通运输部、公安部推动相关标准化技术委员会协同合作;在国家车联网产业标准体系框架下研究智能交通标准体系;制定营运客车、营运货车安全技术条件;编制《公路工程适应自动驾驶附属设施总体技术规范》。
在推进测试验证方面,交通运输部认定6家封闭场地测试基地(北京、西安、重庆、上海、泰兴、襄阳);推动测试区数据共享、结果互认,提升测试服务水平;制定《自动驾驶封闭测试场地建设技术指南(暂行)》。
在推进试点示范方面,交通运输部开展新一代国家交通控制网和智慧公路的试点;推动5G通信和北斗导航等技术的应用;在北京、上海、河北等地推进一批自动驾驶和车路协同试点项目。
目前,各部委正坚持“鼓励探索、包容失败、确保安全、反对垄断”的原则,在地方先行先试、产品准入试点、智能交通基础设施建设等方面多措并举,持续推动我国自动驾驶汽车行业高质量发展。
上路行驶
制度保障少不了
2021年6月23日,依据全国人大常委会授权,上海市十五届人大常委会第三十二次会议全票通过决定,支持浦东新区高水平改革开放。一个新名词——浦东新区法规,进入公众视野。由此,上海拥有两类不同性质的地方立法,一类适用于全上海,一类专门为浦东制定,在浦东新区实施。
浦东新区法规明确,开展无驾驶人智能网联汽车道路测试、示范应用、示范运营,车辆应当具备最小风险运行模式,配备处于无驾驶人状态的显示装置以及故障或事故后的警示装置,经过有驾驶人智能网联汽车道路测试并达到规定里程或时间。开展智能网联汽车创新应用的路段、区域由市交通部门会同公安、经济信息化、通信管理等部门根据道路基础条件和实际需要划定并组织开展验收。验收通过后,应当向社会公示,并在该路段、区域及周边设置相应标识和安全提示。
山西省阳泉市作为全国首个全域开放自动驾驶的地级市,目前已开展全市200公里道路自动驾驶测试运营工作,50个交通路口路侧基础设施完成智能化改造,形成市域级车城网。2021年9月,阳泉市多个部门出台了《阳泉市智能网联汽车示范应用管理办法》,对自动驾驶载人测试进行了支持。
重庆市永川区和湖北省武汉市均出台管理规定,允许获得资质的示范应用主体开展车内无安全员的远程测试、示范和商业运营,为开展自动驾驶业务的企业提供详细的指导和支持。
在政策支持下,中国在自动驾驶技术研发和应用方面均位居世界前列。各地法律、规定之于自动驾驶,态度是——鼓励创新、包容审慎、循序渐进,实行分级分类管理,按照从低风险场景到高风险场景、从简单类型到复杂类型的要求,确保安全有序、风险可控。
余凌云指出,自动驾驶真正获得普及,还需从全国立法层面为产品准入和道路准入提供统一的合法性支撑,预防和应对技术的不确定性挑战,寻求道德伦理的正当性。
“自动驾驶可通过地方立法进行试验来积累经验,最后在国家层面形成统一立法。”余凌云认为,自动驾驶立法应当坚持创新性、前瞻性、开放性的理念,并以“渐进式”立法思路为宜。
保障安全
公安机关在行动
走进阳泉市的数字经济产业园,自动驾驶车辆不时从身边驶过。
记者在采访中了解到,阳泉市公安局交警支队四大队为自动驾驶车辆开放了200公里的测试道路,支持其规模化测试运行。并针对区域内住宅聚集区、商业大厦等地周边人员流动性大、即停即走现象多、管理难度大的特点,设置了专用停车位和停车牌,进一步规范了自动驾驶车辆停车行为。
据阳泉市公安局交警支队四大队副大队长胡鹏飞介绍,在日常管理中,该大队打造智能网联示范区的专门勤务模式,创建了“线下巡逻与线上巡检”相结合的管控机制,以机动中队为单位,“路长”每天对辖区道路交通情况进行巡逻,如遇自动驾驶汽车存在交通违法行为,及时通知测试安全员,并对企业进行通报。同时,还制定了专门的交通事故处理程序,为及时处置交通事故及安全事件提供机制保障。
此外,该大队每月都会组织专人深入企业进行交通安全知识宣讲,详细检查安全员的资质及车辆的安全性能,严禁不符合安全要求的车辆上路行驶。
在北京市亦庄新城设立的高级别自动驾驶示范区,科技带来的崭新变化正在改变群众的出行体验——北京交管局联合有关科技公司开展基于自动驾驶车辆感知设备的交通事件举报应用研究,以及基于手机定位的紧急求助、信号灯绿波护航研究等联创课题研究,探索自动驾驶与交通管理的双向赋能,全面提升群众出行的安全感与科技感。
余凌云表示,自动驾驶的技术革命可能导致与自动驾驶汽车相关的法律问题层出不穷,也会赋予交通管理全新的执法重点并带来了技术层面考验。在可预见的未来,公安交管部门应当重点解决自动驾驶汽车的事故责任认定、隐私保护与网络安全等问题。
“交通管理未来也会依托物联网技术的应用高度智能化、自动化、网络化,真正具有‘千里眼、顺风耳’,做到取证实时化,智能预防事故主动化。公安交管部门也应积极延展科技触角,用有效、精准同时不侵犯隐私的执法手段,护航自动驾驶技术应用行稳致远。”余凌云如是说。
图为2022年12月23日,山西省阳泉市公安局交警支队四大队民警对辖区自动驾驶车辆道路交通通行情况进行巡逻指挥。 崔凯 摄
(文图:赵筱尘 巫邓炎)