商 蕊

引發(fā)智慧城市“蝴蝶效應(yīng)”鄧中亮致力于探索“位置服務(wù)”的奧秘

商 蕊

“未來十年，隨著智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，人們將有機(jī)會(huì)看到位置服務(wù)為生活所帶來的巨大改變。”北京郵電大學(xué)教授、北郵科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究院常務(wù)副院長鄧中亮坐在辦公室里，與記者談及對(duì)于行業(yè)的憧憬和夢想，他顯示出一臉的興奮。

鄧中亮所說的“位置服務(wù)”，是由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)合提供的一種增值業(yè)務(wù)，用較為寬泛的定義來解釋，就是指與空間位置有關(guān)的新型服務(wù)業(yè)務(wù)，包括安全、防衛(wèi)、緊急事故、導(dǎo)航、生活便利、娛樂、旅行助理、后勤和移動(dòng)資產(chǎn)管理等。

可以做一個(gè)小小的設(shè)想：假如你在新華書店購書，面對(duì)一個(gè)七層的建筑、室內(nèi)擁擠的人群和卷帙浩繁的圖書，如何才能用最短時(shí)間找到自己想要的書？有了位置服務(wù)技術(shù)，你只需要打開自己的手機(jī)應(yīng)用，在搜索框中輸入書名，就能馬上顯示出書店內(nèi)部的地圖以及你想要的書所在的貨架。這就是位置服務(wù)的一個(gè)簡單的示例，其背后是移動(dòng)技術(shù)和書商互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)巧妙結(jié)合所產(chǎn)生的效果果。

致力于室內(nèi)位置服務(wù)的研究，鄧中亮已默默耕耘了十幾個(gè)春秋，TC-OFDM定位與通信融合的新型信號(hào)體制是他最主要的成果。它作為《導(dǎo)航與位置服務(wù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》的主要成果之一，直接推動(dòng)了我國定位技術(shù)和服務(wù)研究躋身國際領(lǐng)先水平。由于是“羲和”系統(tǒng)的重要組成部分，該項(xiàng)目從“十一五”開始就得到了國家科技部門的高度重視。

2002年，鄧中亮被教育部選派赴美國南加利福尼亞大學(xué)作高級(jí)訪問學(xué)者。一年后重回北京郵電大學(xué)，他被調(diào)任電子工程學(xué)院做院長，專業(yè)也從原來的機(jī)械工程轉(zhuǎn)移到電子工程與通信。面對(duì)這突如其來的轉(zhuǎn)變，鄧中亮感受到前所未有的壓力，但仍然下定決心要新的工作崗位有所建樹。經(jīng)過觀察分析，他發(fā)現(xiàn)國內(nèi)移動(dòng)通訊領(lǐng)域的研究相對(duì)飽和，而定位導(dǎo)航技術(shù)則存在部分空白，這個(gè)空白正體現(xiàn)在室內(nèi)定位服務(wù)領(lǐng)域。

“目前全球四大定位導(dǎo)航系統(tǒng)，都只解決了室外定位問題，而現(xiàn)代人的生活幾乎80%的時(shí)間都是在室內(nèi)的。沒有室內(nèi)定位技術(shù)，空巢老人怎么辦？走失兒童怎么辦？顯然這不僅無法有效滿足用戶的需求，也不符合市場發(fā)展的規(guī)律?！编囍辛灵_始思考這個(gè)問題，并提出了讓室內(nèi)外實(shí)時(shí)定位為大眾提供便捷服務(wù)的研究設(shè)想。

然而，要想在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、移動(dòng)通訊領(lǐng)域加注室內(nèi)定位功能，實(shí)現(xiàn)難度非常大。首先，GPS、北斗等導(dǎo)航室外功能強(qiáng)，在室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度弱、易受遮擋物等因素干擾，而Wifi和藍(lán)牙雖然可以在室內(nèi)定位，但是需要布置大量節(jié)點(diǎn)，信號(hào)覆蓋成本較高，不易廣域推廣。其次，室內(nèi)定位要求的精度非常高，對(duì)于3米高的樓層，它的精度甚至要達(dá)到正負(fù)1米，還存在如何保證定位過程從室內(nèi)到室外實(shí)現(xiàn)無縫轉(zhuǎn)換，中間不出現(xiàn)信號(hào)中斷或被屏蔽等問題。

正因如此，鄧中亮剛提出自己的設(shè)想時(shí)，沒有得到業(yè)內(nèi)同行的完全認(rèn)同，他們一致認(rèn)為操作和實(shí)現(xiàn)的可能性極低。在項(xiàng)目進(jìn)展初期，他和團(tuán)隊(duì)還遭遇到經(jīng)費(fèi)緊張的問題。技術(shù)難點(diǎn)的突破并非一朝一夕之功，對(duì)于未實(shí)現(xiàn)夢想也不可能馬上就能得到別人的認(rèn)可，唯有埋頭苦干，一步一步攻克難關(guān)搞好科研，逐步證明方法上的可行性，才能取得最后的成功。

為了把步伐走得更穩(wěn)更實(shí)，鄧中亮帶領(lǐng)自己實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行小范圍研究。為讓項(xiàng)目的增值服務(wù)效能得到充分展現(xiàn)，他決定整合優(yōu)秀資源，將室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。功夫不負(fù)有心人，在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)開展了復(fù)雜環(huán)境下的室內(nèi)外無縫定位導(dǎo)航、監(jiān)控預(yù)警和應(yīng)急管理等關(guān)鍵技術(shù)研究，并研制成功TC-OFDM定位與通信融合的新型信號(hào)體制。依靠這項(xiàng)技術(shù)，室內(nèi)定位精度不僅提高了數(shù)十倍，突破了多項(xiàng)室內(nèi)高精度定位關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸，還大大節(jié)約了成本，把現(xiàn)在的移動(dòng)通信網(wǎng)變成即時(shí)通信網(wǎng)和高精度定位網(wǎng)，為我國通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)未來增值業(yè)務(wù)提供了新的可能。

“TC-OFDM定位與通信融合的新型信號(hào)技術(shù)實(shí)際上是把地面資源匯聚成一個(gè)體系，包括Wifi、藍(lán)牙和語音通訊信號(hào)，和北斗、GPS結(jié)合，把現(xiàn)在的移動(dòng)通信網(wǎng)變成既是一張通信網(wǎng)又是一張高精度定位網(wǎng)，大大節(jié)約了室內(nèi)定位成本，也使手機(jī)變得更加智能，既能打電話，又能定位。通過將位置定位和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合的方式，可帶來新的增值空間，創(chuàng)造出新的服務(wù)模式?！编囍辛两忉屨f。

當(dāng)前我國內(nèi)地的地面基站已達(dá)到600多萬個(gè)，投入資金也都超千億元，遠(yuǎn)高于衛(wèi)星系統(tǒng)，而每年?duì)I業(yè)收入也是上萬億元人民幣，從投入產(chǎn)出比來看，這是非常良好的運(yùn)營狀態(tài)。鄧中亮提出的高精度定位技術(shù)就是在這張網(wǎng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步挖掘、發(fā)揮其功能，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的室內(nèi)定位服務(wù)，解決衛(wèi)星系統(tǒng)解決不了的問題。

除了衛(wèi)星導(dǎo)航定位，鄧中亮與其團(tuán)隊(duì)的研究還涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、多媒體通信、微電子設(shè)計(jì)、MEMS等各個(gè)領(lǐng)域。而把這些串聯(lián)在一起就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它們可以構(gòu)成一個(gè)完整的“物聯(lián)網(wǎng)”研究鏈條，與位置服務(wù)、智能化城市建設(shè)息息相關(guān)。

在研究過程中，一直被鄧中亮所看重的是科研帶給人們生活方式的改變及科技能帶來的便民惠民服務(wù)。我國老齡化日益嚴(yán)重，越來越多的老人需要社會(huì)提供看護(hù)服務(wù)，通過位置服務(wù)技術(shù)，可對(duì)需要看護(hù)的老人提供看護(hù)和緊急響應(yīng)等服務(wù)。為記憶障礙人員或兒童采取定位服務(wù)，在其離開指定區(qū)域時(shí)，服務(wù)中心或家人通過手機(jī)就能收到報(bào)警信息，同時(shí)在電子地圖上顯示他所在的地點(diǎn)，并可通過定位裝置進(jìn)行通話。

在科技部、工信部的聯(lián)合推動(dòng)下，全國智慧城市的建設(shè)“競賽”正在展開。在北京、上海等中心城市的帶領(lǐng)下，全國80%以上的一、二線城市均提出了明確的“智慧城市發(fā)展規(guī)劃”?；谖恢梅?wù)的智慧城市綜合管理服務(wù)平臺(tái)，連接基礎(chǔ)設(shè)施和各類功能的橋梁，結(jié)合位置服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，不斷擴(kuò)充公共管理、信息推送、民生應(yīng)用和家庭娛樂等各個(gè)功能模塊的范圍。

導(dǎo)航與位置服務(wù)具有廣泛的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性，對(duì)帶動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電子制造業(yè)、移動(dòng)通信業(yè)等多個(gè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造具有重要的促進(jìn)作用，市場潛力巨大。位置服務(wù)技術(shù)撬動(dòng)了一個(gè)億萬級(jí)的市場，國內(nèi)外IT巨頭紛紛開始涉足這片藍(lán)海，國家政策也相繼吹起了東風(fēng)。隨著基礎(chǔ)設(shè)施的完善和技術(shù)的進(jìn)步，“位置”作為新一代信息技術(shù)的重要元素將無所不在，一場新的技術(shù)革命正在孕育之中。未來，位置服務(wù)技術(shù)將逐步在全國范圍內(nèi)進(jìn)行推廣，可以預(yù)見，它將滲透到每個(gè)老百姓的生活中，智慧城市的生活服務(wù)市場也必將形成規(guī)模式的“蝴蝶效應(yīng)”。

“在今天這個(gè)日新月異的世界，科學(xué)技術(shù)是引領(lǐng)時(shí)代發(fā)展的中流砥柱。誰掌握了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，誰就有強(qiáng)盛的底氣，誰走在科技創(chuàng)新的前沿，誰就占據(jù)發(fā)展的先機(jī)。實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，實(shí)現(xiàn)國富民強(qiáng)，科技創(chuàng)新是第一步，我們必須具備這樣的勇氣?！本哂泻Ｍ夤ぷ鹘?jīng)歷的鄧中亮深知一個(gè)國家的科技實(shí)力對(duì)于提升其國際影響力的關(guān)鍵作用。他希望在國家的發(fā)展戰(zhàn)略和統(tǒng)籌規(guī)劃下，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮科研工作者的自主創(chuàng)新精神和實(shí)力，以科技力量推動(dòng)生產(chǎn)力，帶動(dòng)國家智慧城市的發(fā)展進(jìn)程，助力實(shí)現(xiàn)中國科技強(qiáng)國夢。