“北斗+5G”會擦出怎樣的火花？

齊旭

2019年，我國的5G商用牌照正式發(fā)放;2020年，由我國自主研發(fā)的北斗三號全球?qū)Ш较到y(tǒng)衛(wèi)星組網(wǎng)全面完成。北斗和5G這“兩張牌”已經(jīng)成為我國各行各業(yè)實現(xiàn)全面信息化、數(shù)字化，護航國計民生的國之重器。二者看似天地之隔，卻注定產(chǎn)生融合。那么，實現(xiàn)5G+北斗“通導(dǎo)一體化”會擦出怎樣的火花？有哪些企業(yè)在布局？將賦能哪些應(yīng)用場景？

北斗和5G的淵源

北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為全球用戶提供全天候、全天時、高精度定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)，是我國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，自主建設(shè)、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是我國重要的時空基礎(chǔ)設(shè)施。北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星的成功發(fā)射，我國全面自主可控、覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式啟動商用。

中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會副會長、秘書長張全德在接受《中國電子報》記者采訪時表示，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)早已悄然存在于我們生活的方方面面，近到日常不離身的手機，遠到對山川湖海的測控、農(nóng)業(yè)工業(yè)和交通運輸場景的輔助定位等。大力推廣“北斗+”或“+北斗”應(yīng)用，可以提升改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、培育壯大新興產(chǎn)業(yè)，促進我國智能信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

萬物智聯(lián)時代，“北斗+5G”的有機融合將“智能”賦予機器和環(huán)境，發(fā)揮機器和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能優(yōu)勢。5G是智能化時代的基礎(chǔ)設(shè)施，具有高速率、大容量、低時延的特征，可為滿足未來虛擬現(xiàn)實、智能制造、自動駕駛等應(yīng)用需求提供基礎(chǔ)支撐。

為何要將5G和北斗融合實現(xiàn)“通導(dǎo)一體化建設(shè)”？從時間精度方面看，現(xiàn)在通信、電力系統(tǒng)的時間精度都是微秒級，而北斗定時精度在20至30納秒，通過地基增強和天基增強，時間精度的誤差可低至1納秒甚至小于1納秒，實時位置能精準到1厘米，特定領(lǐng)域事后精度可以做到1毫米。從時延方面來看，盡管5G的時延已經(jīng)低至毫秒級，但車流、物流、工業(yè)流等行業(yè)應(yīng)用需要更低級別的時延，而且5G的網(wǎng)絡(luò)位置是虛擬的，衛(wèi)星導(dǎo)航將給出更為精準的時空信息，助力5G進一步降低時延。

反過來，5G也能增強北斗的服務(wù)能力?！?G的高速數(shù)據(jù)傳輸能力與高穩(wěn)定性，能為北斗提供更為穩(wěn)定、可靠的地基增強數(shù)據(jù)服務(wù)。”正弦空間創(chuàng)始人、原北斗三號衛(wèi)星主任設(shè)計師何善寶告訴《中國電子報記者》。

在中國工程院院士劉經(jīng)南看來，5G和北斗都具有融網(wǎng)絡(luò)、融科技、融技術(shù)、融終端、融應(yīng)用的天然優(yōu)勢。兩者相互賦能，可以產(chǎn)生感知、學(xué)習(xí)、認知、決策、調(diào)控五大能力，讓廣域分布的物理設(shè)備能在感知的基礎(chǔ)上，具有計算、通信、遠程協(xié)同、精準控制和自治等功能。

行業(yè)應(yīng)用應(yīng)運而生

數(shù)據(jù)顯示，2020年我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過4000億元，北斗將拉動超過3000億元規(guī)模的市場。中國具有龐大的通信內(nèi)需市場，各類移動終端數(shù)量龐大，隨著北斗全球組網(wǎng)系統(tǒng)的全面建成，北斗+5G通信的應(yīng)用市場空間將進一步開放。

“5G+北斗”實現(xiàn)的“通導(dǎo)融合”將賦能哪些應(yīng)用場景？北斗星通副總裁張正煊向《中國電子報》記者指出，北斗+5G的行業(yè)應(yīng)用市場很大，基礎(chǔ)設(shè)施方面，電信運營商在基站上安裝或升級改造基于北斗的定位和授時終端;應(yīng)用方面，北斗與5G的結(jié)合將低延時、高精度定位和測速能力賦能汽車智能網(wǎng)聯(lián)和無人系統(tǒng)等眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

5G基站等基礎(chǔ)設(shè)施方面，劉經(jīng)南說：“5G宏基站、微基站、重要網(wǎng)關(guān)、路由器，以及行業(yè)、區(qū)域的云服務(wù)中心的服務(wù)器，都加裝集成了以北斗為主、自主可控、多頻多模、低功耗的GNSS板卡，為5G壘網(wǎng)基站、網(wǎng)關(guān)和主要服務(wù)器提供北斗統(tǒng)一的納秒級時間系統(tǒng)和厘米級坐標系統(tǒng)。實現(xiàn)了這一步，可以拓展出新應(yīng)用和新能力。‘5G+北斗的基站本身就構(gòu)成一個超高密度、超高精度的地基增強網(wǎng)，為地面用戶提供精密定位、授時和時間同步服務(wù)?！?/p>

汽車智能網(wǎng)聯(lián)方面，張正烜指出，在構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車運營的應(yīng)用中，可充分利用5G通信的低時延和高速率，以及北斗的高精度定位能力?！巴▽?dǎo)一體化”實現(xiàn)的精準時間控制和位置控制，可以將定位精度精確到幾厘米，時間基準可以精確到幾納秒，確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車L3及以上級別的輔助駕駛和自動駕駛。

無八系統(tǒng)方面，5G的高速數(shù)據(jù)傳輸能力與高穩(wěn)定性，為北斗提供更為穩(wěn)定可靠的地基增強數(shù)據(jù)服務(wù)。這樣，配備5G+北斗功能的無人設(shè)備，如無人機、割草機、機器人等，在實地作業(yè)時，可以精確感知時間和空間，將作業(yè)成本大幅縮減，效率大幅提升，為農(nóng)業(yè)、測繪等傳統(tǒng)行業(yè)帶來翻天覆地的變化。

各大廠商加緊布局

在政策利好、科技周期興起與需求拉動等因素的共同驅(qū)動下，北斗+5G應(yīng)用發(fā)展長期向好。何善寶表示，當(dāng)前電信運營商、設(shè)備商和服務(wù)高中的巨頭廠商紛紛開始關(guān)注北斗和5G的融合建設(shè)，從自己的角度出發(fā)臺力使“通導(dǎo)融合”賦能各行各業(yè)。

三大運營商在“北斗+5G”領(lǐng)域皆有布局，北斗和5G融合催生的高精度定位市場，能提供比普通手機導(dǎo)航精度水平更高的定位服務(wù)，最高精度可達到厘米級。中國移動在2019年啟動高精度衛(wèi)星定位基準站設(shè)備集采工作。中國聯(lián)通日前發(fā)布了《中國聯(lián)通5G時空服務(wù)行業(yè)應(yīng)用白皮書》。據(jù)介紹，中國聯(lián)通時空服務(wù)融合接入了5G、北斗、UWB、藍牙、Wi-Fi等時空技術(shù)，通過時空數(shù)據(jù)揍人、存儲、解算等多種定位精度，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧交通、電商物流等領(lǐng)域提供時空服務(wù)能力架構(gòu)。

設(shè)備商方面，華為、中興作為通信設(shè)備供應(yīng)商和移動終端服務(wù)商，從元器件和端側(cè)芯片方面將“定斷嗵信”緊密結(jié)合。海格通信自主研發(fā)了面向復(fù)雜電磁環(huán)境的北斗導(dǎo)航自嘶技術(shù)，提出了集成抗干擾和多源融臺處理的芯片化解決方案。目前海格通信在南少港二期的自動化碼頭項目正針對方案進行聯(lián)調(diào)聯(lián)試，將于明年年初投人使用。

服務(wù)商方面，近日百度地圖App上線了“北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)組網(wǎng)完成”的開屏祝賀，意味著“百度地圖+北斗系統(tǒng)”將為用戶打造更加優(yōu)質(zhì)的精準導(dǎo)航體驗。依托北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)，百度地圖將充分發(fā)揮自身AI與大數(shù)據(jù)等技術(shù)優(yōu)勢，以業(yè)界領(lǐng)先的精準導(dǎo)航技術(shù)服務(wù)更多領(lǐng)域，提升用戶的出行體驗。

哈羅共享單車也積極布局，宣布將全面接人北斗高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)，用技術(shù)手段優(yōu)化車輛在市政道路上的停放秩序。據(jù)悉，每輛啥噦單車的智能鎖內(nèi)均包含北斗定位裝置，智能鎖接收北斗衛(wèi)星信號，向哈啰數(shù)據(jù)中心發(fā)送車輛定位信息。哈啰在后臺通過采集車輛定位信息，了解每—輛車的實時位置和行動軌跡，形成大數(shù)據(jù)?；诖耍芴崆邦A(yù)估騎行需求，對路面運維團隊了送如“填補特定區(qū)域車輛需求缺口”等智能化車輛調(diào)度指令。