5G 低空域智慧城市建設(shè)分析

龔新源，沐亦凡，王曉雯，田 野，楊 晰

（1.中國移動(dòng)通信集團(tuán)云南有限公司昆明分公司，云南 昆明 650000；2.中國移動(dòng)通信集團(tuán)云南有限公司，云南 昆明 650100）

現(xiàn)階段，特大（超大）城市治理中，對于無人機(jī)的使用相對增多，雖然使用中主要以航拍服務(wù)為主，應(yīng)用相對分散，但是，在智慧城市建設(shè)中的比較優(yōu)勢已經(jīng)十分明顯。下面分雖從民用無人機(jī)項(xiàng)目建設(shè)的必要性、可行性、總體方案設(shè)計(jì)、應(yīng)用前景四個(gè)方面，對其主題展開具體分析。

1 項(xiàng)目建設(shè)的必要性

從項(xiàng)目建設(shè)的必要性角度分析，昆明及其周邊數(shù)字城市、數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面存在一定的短板，為了補(bǔ)足此類短板，有效推進(jìn)該區(qū)域的低空智慧城市“新基建”工作，十分必要應(yīng)用該方案。一方面，可以在以公共服務(wù)領(lǐng)域，形成以公安為主導(dǎo)的低空信息和執(zhí)飛服務(wù)模式，降低各部門安全管理成本，提高公共事件處置能力與公共服務(wù)品質(zhì)。另一方面，根據(jù)“十四五”要求的以創(chuàng)新為重點(diǎn)建議，昆明在南亞戰(zhàn)略樞紐中，做好低域智慧城市建設(shè)工作，可以有效提升其城市治理、公共服務(wù)方面的管理水平及實(shí)踐能力，滿足新時(shí)代民眾已經(jīng)增長了的對幸福生活、安全生活的需求，增強(qiáng)其獲得感。另一方面，5G技術(shù)在信息安全、智慧交通、開放生態(tài)體系等多個(gè)方面已經(jīng)顯示了比較優(yōu)勢，加上三大運(yùn)營商及社會化企業(yè)的基站建設(shè)工作方面的推進(jìn)，為以昆明為中心的區(qū)域低空域智慧城市建設(shè)提供了有力的通信技術(shù)支持。尤其是民用無人機(jī)市場潛力巨大，可以有效推進(jìn)“政府+企業(yè)”的合作，發(fā)揮市場要素配置資源的巨大功能。

2 項(xiàng)目建設(shè)的可行性

第一，《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》、《關(guān)于制定云南省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》為昆明無人機(jī)項(xiàng)目提供了政策支持。第二，低空域智慧城市運(yùn)行模式的基礎(chǔ)是“新基建+5G 云網(wǎng)賦能”，在“政府建設(shè)+運(yùn)營商建設(shè)”方式下，實(shí)施按需購買服務(wù)。政府部門可以直接購買相關(guān)項(xiàng)目產(chǎn)品，以此降低研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造方面的各種資源配置，降低成本支出費(fèi)用。第三，本項(xiàng)目中應(yīng)用的無人機(jī)智慧機(jī)庫軟硬件系統(tǒng)能夠使單機(jī)人力作業(yè)與云端作業(yè)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了單機(jī)作業(yè)與全自動(dòng)多庫全市域作業(yè)的統(tǒng)一，建立了低空域智慧城市全覆蓋自動(dòng)飛行網(wǎng)絡(luò)。其中，系統(tǒng)方案中應(yīng)用的集成技術(shù)應(yīng)用有效構(gòu)建了一體的可視化云端操作系統(tǒng)，將無人機(jī)自動(dòng)駕駛、地空集群調(diào)度、數(shù)據(jù)采集、傳輸、發(fā)布統(tǒng)一到了系統(tǒng)性管理體系之內(nèi)。由此，實(shí)現(xiàn)了政府、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)三大方面的有力支持，滿足了其實(shí)用方面的可行性需求。

3 項(xiàng)目總體方案設(shè)計(jì)

首先，在總體方案設(shè)計(jì)方面，采用系統(tǒng)性設(shè)計(jì)與配套性設(shè)計(jì)相結(jié)合的思路，將總的低空域智慧城市建設(shè)目標(biāo)，分化成了“數(shù)字城市”、“新基建”、“5G+智慧城市能力輸出體系”、“網(wǎng)格化立體化智慧城市指揮體系”等分層目標(biāo)。

其次，在項(xiàng)目產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)了5G+智慧無人機(jī)庫硬件功能、5G+智慧無人機(jī)庫系統(tǒng)功能。以5G+智慧無人機(jī)庫硬件功能為例，無人機(jī)的自動(dòng)收納和充電、自動(dòng)放飛與回收、兼容性、配置與掛載具有綜合性特征，有效達(dá)到了續(xù)航充電、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入、規(guī)避物理障礙物、獲取飛行狀態(tài)和圖像及視頻目標(biāo)。以5G+智慧無人機(jī)庫系統(tǒng)功能為例，一體的可視化云端操作系統(tǒng)確保了復(fù)雜環(huán)境下的厘米級自主降低回庫，在云端操作界面下，能夠根據(jù)云端任務(wù)規(guī)劃與云端無人機(jī)操作，以及賬戶管理與任務(wù)安全管理實(shí)現(xiàn)其分層目標(biāo)。云端操作界面可參看下圖1：

圖1 云端操作界面

第三，在項(xiàng)目功能創(chuàng)新方面，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新?；饬瞬荒茱w、沒人飛、飛不遠(yuǎn)、效率低、成本高、不持續(xù)等相關(guān)無人機(jī)項(xiàng)目中存在的“痛點(diǎn)”。參看下表1：

表1 民用無人機(jī)項(xiàng)目的技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新

第四，當(dāng)前的應(yīng)用場景主要集中于低空市政設(shè)施與環(huán)衛(wèi)綠化巡查、低空社區(qū)衛(wèi)生與市場占道經(jīng)營巡查、城市消防應(yīng)急空中協(xié)同指揮，以及公共事件監(jiān)測、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、高空喊話執(zhí)法、廢氣排放偵測、污水排放偵測、固體垃圾偵測、河道污染巡查等方面。

4 項(xiàng)目應(yīng)用前景分析

首先，中國移動(dòng)通信集團(tuán)云南有限公司昆明分公司自無人機(jī)智慧機(jī)庫成功實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程飛行以來，通過集團(tuán)客戶部與各相關(guān)部門、企業(yè)開展技術(shù)交流、遠(yuǎn)程飛行演示、方案討論等相關(guān)需求集中體現(xiàn)在遠(yuǎn)程云端操作方式、飛行覆蓋范圍內(nèi)的快速響應(yīng)、基于5G 的信息化服務(wù)能力、購買服務(wù)的商務(wù)模式、全域覆蓋復(fù)用方式等方面（相關(guān)部門主要包括：城管、交通、環(huán)保、林業(yè)、水務(wù)、某大型水庫、文旅、公安等）。在研討過程中主要是針對相關(guān)部門的需求、飛行（自動(dòng)例行飛行、按需飛行）進(jìn)行描述，并結(jié)合需求評價(jià)（高頻剛需），有效認(rèn)可了核心相關(guān)的核心功能。

其次，按照現(xiàn)階段民用無人機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)鏈條分析，在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、材料管理、生產(chǎn)制造、訂單處理、市場營銷、售后服務(wù)方面，均具備明顯的比較優(yōu)勢。該項(xiàng)目將產(chǎn)品市場定位于智慧城市低空域市場全行業(yè)應(yīng)用方面，在5G 技術(shù)及云網(wǎng)賦能條件下，可以將其智能力提升到100m，有利于實(shí)現(xiàn)分散化、個(gè)性化、共性化方面的智慧城市建設(shè)。

第三，本項(xiàng)目創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了5G 網(wǎng)絡(luò)下多任務(wù)聚合、多用戶共享、“5分鐘到達(dá)圈”的智慧城市低空運(yùn)營服務(wù)體系。該項(xiàng)目的商業(yè)模式特點(diǎn)集中體現(xiàn)在（1）高優(yōu)先：對頭部客戶提供高優(yōu)先高價(jià)值服務(wù)；（2）可復(fù)用：全網(wǎng)飛行能力按級別分時(shí)、分地點(diǎn)復(fù)用；（3）高總量：低門檻、高總量計(jì)次客戶形成高公共服務(wù)量；（4）可增值：通過DICT 能力實(shí)現(xiàn)服務(wù)增值；（5）可持續(xù)：各層次客戶的高價(jià)值持續(xù)運(yùn)營。建設(shè)低空自動(dòng)化云端飛行能力網(wǎng)絡(luò)，既可以降低整體上的使用成本，也能夠形成全新的5G+低空網(wǎng)聯(lián)無人機(jī)服務(wù)市場。根據(jù)以上不同用戶特點(diǎn)，目前設(shè)計(jì)完成計(jì)次、包月、包年、專屬服務(wù)等多種套餐。具體的市場需求細(xì)分參看下圖2：

圖2 市場需求細(xì)分

5 結(jié)束語

總之，從該項(xiàng)目在5G 低空域智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用前景看，市場的需求側(cè)、產(chǎn)品生產(chǎn)的供給側(cè)均有明顯的擴(kuò)大趨勢。以現(xiàn)階段積累的經(jīng)驗(yàn)看，高頻剛需在根本上決定了民用無人機(jī)項(xiàng)目在低空域市場的發(fā)展前景。同時(shí)，隨著社會治理工作的持續(xù)推進(jìn)，公共服務(wù)領(lǐng)域的管理升級將與智慧城市建設(shè)的分層目標(biāo)趨于一致，進(jìn)而促進(jìn)當(dāng)?shù)馗鱾€(gè)部門，在公共服務(wù)方面的智慧管理體系建設(shè)及品質(zhì)化升級。