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。
云南玉溪:体教融合做“加法” 学生健康得“乘法”******
云南玉溪全面落实“五育并举”——
体教融合做“加法” 学生健康得“乘法”
近年来,云南省玉溪市从“基础+特色”“赛事+活动”“互派+流动”等方面做好体教融合“加法”,让学生在体育锻炼中享受乐趣、增强体质、健全人格、锤炼意志,不断提高青少年体质健康水平,促进青少年身心健康成长,夯实青少年体育后备人才根基,打造了体教融合的玉溪样板。
开齐开足体育课
近日,在玉溪一小紫艺校区的操场上,来自玉溪体育运动学校的6位专业教练已等候在相应的运动场地。随着一声哨声,全校256名一年级学生迅速进入“组班模式”,不到10分钟,6个“临时班”全部组队完毕,开始在篮球场上挥洒汗水、在绿茵场上奔跑追逐……
据玉溪一小校长陈志坚介绍,近年来,紫艺校区不断创新学生体育课程,在开足开齐课程的基础上探索出“大、中、小”结合的多种体育课教学方式。“大”体育课由玉溪体校专业教练执教,开展篮球、足球、网球等6个课程;“中”为每周开展的常规体育专项课;“小”为“双减”课后服务中,学生根据兴趣爱好自主选择的课程。通过“大、中、小”搭配,形成了班班有特色、人人有特长的教体融合育人模式,助力学生健康成长。
和玉溪一小紫艺校区一样,玉溪市各中小学坚持全员普及、特色发展、竞技提升,以阳光体育、大课间活动等为载体,推广武术、陀螺、太极拳等中华传统体育项目,开展竹竿打跳、烟盒舞等社团活动。20余万名学生跑出教室,在各运动场所动起来、跳起来、跑起来,校园里充满朝气和活力,“健康第一”的教育理念在学生身上得到了落实。
发挥赛事杠杆作用
广阔的绿茵场上,玉溪四小学生邓方然一边擦汗一边说:“学校每年都会组织我们参加不同的足球比赛,奔跑在赛场上,我感到非常快乐,我的身体更加结实了,上课的时候精神特别集中,学习的劲头也更足了。”
玉溪四小体育老师和宝柱介绍说,学校除每年举办一次年级足球赛和校园足球赛,还会不定期参加校外俱乐部同级别队员对抗赛,学区校队对抗赛和省、市、县级相应校园足球联赛以及青少年后备力量竞赛等比赛。
玉溪市教育体育局有关负责人介绍,玉溪充分发挥中考“体育100分”引导作用,将青少年和学生体育赛事进行全面融合,逐步构建起具有玉溪特色、覆盖8―22岁年龄段、小学至大学各个教育阶段的“三赛一会”(“足篮排”三大球联赛和田径、游泳、乒乓球、羽毛球等单项比赛组成的运动会)赛事体系。
夯实体教融合基础保障
在元江二小,来自元江少体校的教练员董红艳和段蓉,正在对学生进行专业跑步训练。她们表示,双向交流政策,让更多的学生接受专业训练,也让她们自身价值得以体现。
据了解,近年来,玉溪市持续强化体育师资队伍建设,在全市范围内大力推行教练员、体育教师“互融互派、双向流动”机制,逐步建立教练员联系校点、联系项目、帮扶体育教师的日常工作制度。加强在岗体育教师培训,推进城乡学校体育教师均衡配置,整体提高队伍素质,有效提升了当地体育教育教学水平。同时,玉溪市还采用新建、改扩建,推行体育场馆对外开放等方式,积极改善青少年学生体育场地训练条件。
“近年来,我们持续加强和改进新时代学校体育工作,不断健全体教融合育人机制和青少年体育联动机制。全市500余所学校配齐配强体育教师,体育课程从‘一校一品’到‘一校多品’,校园体育蓬勃发展。在云南省第十六届运动会青少年组比赛中,玉溪市金牌总数位居全省第一。”玉溪市教育体育局局长李卫东说。
李卫东表示,玉溪市将进一步发挥“敢闯敢试、敢为人先”的玉溪精神,不断总结完善体教融合经验,进一步强化政策保障和改革创新,全面落实“五育并举”,协同发展青少年体育与学校体育,融合抓好青少年学生体质健康水平整体提升和青少年体育后备人才培养,为健康中国和体育强国作出玉溪教体贡献。(特约通讯员 沈海亮 通讯员 郑竹君)