核心提示:得益于國家智慧城市規劃建設,北斗產業將在智慧交通、物流等領域迎來大規模應用。但由于一些主客觀因素,北斗融入智慧城市可謂任重道遠。
每到上下班高峰期,城市就變成了“堵城”,著實讓急著上下班的市民變得無比心焦。作為美好生活的向往,城市不僅沒有使生活變得更美好,反而讓生活變得更焦慮。
市民們紛紛幻想著這樣的智慧城市:在準備外出前,用手機登錄“智能交通云”平臺,可實時查詢公交車到站信息、出租車位置信息、所在位置附近的車位信息以及實時路況等綜合交通信息,從而提前規劃出行方式和出行路線,跟“堵城”說再見。
這些幻想正在逐步變為現實。得益于衛星導航系統融入通信網絡中,天上的衛星、地面的接收站、車輛上的終端設備以及市民們手中的智能手機之間形成信息交互。
智慧城市的應用前景,為中國自主研發的北斗衛星導航系統帶來了發展機遇。北斗衛星導航系統總工程師孫家棟院士對北斗充滿希望:“北斗系統不僅要在天上發揮作用,地面也要開發出更多應用,造福于民。”
起步晚,用戶少
與美國GPS相比,中國的北斗衛星導航系統起步較晚。上世紀90年代,中國開始自主研發北斗衛星,彼時,美國已完成GPS建設,可面向全球提供定位導航服務。
2000年,兩顆北斗試驗衛星發射升空。2003年又發射一顆試驗衛星。這些試驗衛星與地面基站一起,組成了“北斗一代”導航系統,初步提供區域性的衛星導航和定位服務。
2004年,中國開始布局具有全球導航和定位能力的“北斗二代”導航系統。2007年,在發射了一顆試驗衛星以后,第一顆北斗導航衛星正式升空。隨后幾年,又有15顆北斗導航衛星陸續發射升空。
到2012年,共有16顆北斗導航衛星為整個亞太地區提供定位、導航、授時和短報文通訊服務。預計到2020年,“北斗二代”導航系統將基本建設完畢,屆時將有5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星在軌,服務將覆蓋全球。
“北斗衛星導航系統的建設不是一蹴而就的。研制和發射這35顆衛星需要時間,發射以后,保障衛星與衛星之間、衛星與地面之間的聯系的基礎設施需要建設。各種地面基礎設施和地面安全設施也要配套建設,這都需要時間和資金。”武漢光谷北斗地球空間信息產業股份有限公司(以下簡稱“光谷北斗”)副董事長何炎祥對《支點》記者說。
2013年,北斗衛星導航系統向民用開放,大眾可通過各種北斗終端產品享受北斗衛星導航系統服務。但事實上,當前北斗終端產品并沒有普及,民用市場上北斗用戶稀少。
“由于北斗起步較晚,目前整個體系只建了一半?;A設施的不完善導致北斗應用開發較少,終端產品和服務也很少,市場占有率相對較低。”何炎祥解釋道。
不過何炎祥注意到未來北斗產業會在智慧城市建設中得到長足發展,“隨著北斗基礎設施不斷建設完善,北斗智慧城市應用不斷增多,未來10-15年,北斗產業在國內外都會大規模發展,市場占有率將會顯著提高。”何炎祥對北斗的未來充滿信心。
智慧城市建設帶來商機
目前全球衛星導航產業呈現出新的趨勢,即“從單一GPS應用向多系統兼容應用轉變;從以導航應用為主向導航與移動通信、互聯網等融合應用轉變;從終端應用為主向產品與服務并重轉變”,《國家衛星導航產業中長期發展規劃》(以下簡稱《規劃》)明確指出了這一趨勢。
研判這一趨勢,《支點》記者發現,北斗導航系統將在城市交通運輸、通信、電力、金融、氣象、水文監測方面都能得到廣泛應用。而這些應用恰是建設“智慧城市”的重要內容。
隨著我國城鎮化的進一步推進,大量人口涌入城市,城市資源和生態環境壓力日益增加,政府公共管理與人民大眾需求之間的矛盾也會越來越突出。如何有效管理城市在很大程度上考驗著政府的管理智慧。在此大環境下,智慧城市概念應運而生。
智慧城市是信息時代的城市發展新形態。智慧,最明顯的特征是信息交互,而時空信息又是其中最重要的信息。人們日常生活當中有80%-90%的各類信息都與位置和時間有關,而北斗衛星導航系統的定位導航和授時服務恰恰能提供這類信息,所以北斗系統天然地與智慧城市建設相契合,智慧城市也更加充分地體現出位置服務的作用和價值。
比如智慧養老服務。基于北斗導航系統的物聯網可動態跟蹤老人的位置信息,再借助科技手段,在老人與服務中心、醫院、急救等社會資源形成聯動,提供個性化服務,使老人獲得實時的關懷和幫助體驗。
對北斗衛星導航系統在城市交通、物流、無人駕駛等領域內的應用前景,武漢智慧城市研究院副院長汪凡充滿期待,車聯網就使用了北斗系統的導航和定位功能。目前武漢智慧城市研究院正在從事車聯網研發,車聯網是智能交通的重要組成部分。
“所謂車聯網,是人、車和路之間互聯互通的物聯網。”汪凡對《支點》記者說,“信息技術構建起一個‘智慧大腦’,即交通指揮中心,對人、車、路之間的信息進行接受和運算處理,從而為人提供行車建議。”
如果沒有信息的交互和處理,就不會有智能交通。隨著北斗向民用市場開放,越來越多的汽車裝備了北斗導航儀,比如東風日產啟辰北斗導航版已正式上市。
北斗導航還有一項獨門絕技,這項絕技是GPS、伽利略和格洛納斯都不具備的。“那就是北斗所特有的短報文通信功能。”何炎祥介紹說,“一般來講,其他衛星導航系統只是告訴時間和地理信息,而北斗衛星導航系統除了讓你知道自己在什么時間、什么地方之外,還可以將你的位置信息發送出去,使你想告知的其他人獲知你的情況。”
在全部通信網絡都遭破壞的情況下,北斗用戶可以發送140個字符以內的短消息給外界。北斗的這一功能在救災減災方面有著巨大的作用,曾在汶川地震和魯甸地震中立下過汗馬功勞。
打造“國際化樣板間”
受益于智慧城市建設,當前正是北斗大規模發展的好時代。國家通過出臺一系列政策對北斗衛星導航系統在智慧城市建設中的應用進行大力扶持。
2014年8月,國家發改委、工信部等八部委聯合印發了《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》,指出“建設交通誘導、出行信息服務、公共交通、綜合客運樞紐、綜合運行協調指揮等智能系統,推進北斗導航衛星地基增強系統建設,發展差異化交通信息增值服務。”這其實意在推進北斗導航在智慧交通中的應用。
《規劃》對北斗衛星導航系統在擴大大眾應用也有較高期望:“重點推動衛星導航功能成為車載導航和智能手機終端的標準配置,促進其在社會服務、旅游出行、弱勢群體關愛、智慧城市等方面的多元化應用,推動大眾應用規模化發展。”
隨著國家政策的持續支持,社會對北斗融入智慧城市的理解加深,許多城市都在爭相建設基于北斗衛星導航系統的智慧城市,湖北省黃石市就是其中之一。
2014年1月,黃石市與光谷北斗合作建設“中國-東盟北斗示范城”和“北斗科技城”。此前,黃石被列為全國資源枯竭城市(產業)轉型試點城市。黃石此舉意在借發展北斗產業的契機實現華麗轉身。
何炎祥介紹,光谷北斗在“中國-東盟北斗示范城”項目上規劃了“1+4”戰略。所謂的“1”是指北斗地面基礎設施建設,主要是地基增強站;所謂的“4”則指智慧農業、智慧醫療、智慧交通、智慧礦山等四大應用。
黃石礦山眾多,以前需要24小時不間斷人力巡查,即便如此,可能依然會發生事故,而北斗衛星則能測量任何微小的變化,比如滑坡、震動所導致的裂縫?;诒倍穼Ш降闹腔鄣V山系統會全天候地監測礦山地質環境,可對老礦區尾礦資源、坍塌風險、巖層位移等進行適時監控、預警。
“我們的理想是把黃石打造成北斗應用國際化的‘樣板間’,推進黃石產業轉型和城市全方位轉型。”何炎祥說。
光谷北斗不僅在國內助推北斗智慧城市建設,更將北斗領出了國門。
2013年,中泰雙方簽署了《泰國地球空間災害監測、評估與預測系統合作協議書》等地球空間產業相關合作協議,建設總投資超過100億元。
“最終我們要把北斗導航的基礎設施、產品、應用與服務都落地泰國,為泰國在交通、農業、防災減災等方面提供北斗服務。”何炎祥說。
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盡管北斗的前景光明,但其融入智慧城市可謂任重道遠。
智慧城市建設中,基于個人位置信息的服務,需要北斗系統提供高精度的導航定位服務,而高精度的定位導航服務需要北斗地面增強系統的建設。
然而,直到2013年3月22日,中國北斗導航地面增強系統首個示范項目才在湖北通過驗收。根據之前確定的基本方案,在全國范圍內將建150座地面增強站,這需要很長一段時間。
另一方面,作為接收衛星數據和處理數據的“大腦”,在終端設備中處于核心地位的芯片則是北斗的一大痛點。
湖北省北斗產業技術創新戰略聯盟秘書長鄒鋆弢介紹,現在我國生產的北斗芯片個頭大、成本高。而高通等國外一些芯片制造商,可以把北斗功能模塊加入到其生產的芯片當中,成本幾乎為零,而它生產的芯片遍及各種手機終端。
“如果沒有政府的資金扶持,在與國外芯片制造商的競爭中,我們自己的北斗芯片在市場中生存很艱難。”鄒鋆弢坦言。
北斗還面臨著GPS這一強勁對手的阻擊。目前GPS產業鏈已很成熟,從衛星運營到終端設備制造再到應用服務,無一不處于較高水平。國內基于地理位置信息服務的市場90%以上是由GPS壟斷的。打開手機定位功能,通過百度地圖等APP搜尋自己所處位置附近的酒店、銀行、電影院,在大眾點評上評價美食,在微信上搜索朋友,這些基于GPS的位置服務已經深入到我們的日常生活中。
在GPS面前,北斗就是一個后來者,能否后來居上,要看其能否實現大規模應用。智慧城市建設無疑是北斗產業規模化發展的良好契機,但北斗產業的發展也不能完全指望智慧城市建設。就像汪凡所說,武漢智慧城市研究院只是將北斗衛星導航系統作為智慧城市解決方案的技術手段之一,而不是全部。“北斗只是智慧城市系統當中一種數據采集形式。如果北斗成本很高,精度又不高,那我們就會用其他技術手段。”汪凡如是說。