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。
十年之路 绳舞飞扬******
作者:大连市西岗区兆麟小学 刘伟
从成为老师的那天起,李美兰就一直有着一个朴素的愿望,那就是:尽自己之力,让学生健康成长。在领导和老教师的帮助下,李美兰对教育由陌生到熟悉,由紧张到喜欢。李美兰喜欢课上与学生畅游知识的海洋,喜欢在生活中朋友式的相处,喜欢看到学生一天天地进步与成长。
2010年9月,李美兰从老校长手里忐忑地接过校长重任,开启了一段新的旅程。当时,摆在李美兰面前的是一所外来务工子女占比超过90%的学校,是一所借用他校一分为二的学校,是一所师资短缺且老龄化严重的学校。面对眼前的境况,李美兰有过“昨夜西风凋碧树,独上高楼,望断天涯路”迷茫与彷徨,但心中的那份初心,让李美兰下定决心,一定要因地制宜,找准学校发展的生长点,带领广大师生走出一条属于兆麟小学的发展之路。十年寒来暑往,十年斗转星移,为学校的发展,李美兰坚守着“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”的信念,努力让理想变为现实。而今,一所特色鲜明、蒸蒸日上的学校正以其独特的风貌,成为老百姓心中值得信任的学校。
一、与绳结缘,凝聚起向上力量
2010年,因校舍区域的规划和改造,彼时的兆麟小学全校师生一分为二分别进驻七十一中学和建设小学。寄居的感觉、局促的学习空间和每日来回两地的奔波,让学生和老师们的心里空荡荡的,少了一些踏实,多了一些忙乱。这样的状况使得学校整体的教育教学及各项活动的开展都面临着前所未有的困难。面对这一切,“如何能够克服困难,让师生凝聚起向上的力量,在有限的空间里,依然享受到正常学校生活”让李美兰陷入了沉思。渐渐地,一个思路渐渐明晰,那就是发扬传统,利用学生喜闻乐见的跳绳活动,串起师生的向上的心愿,给兆麟小学应有的生机和活力。于是,李美兰和老师们因地制宜地设计了多种活动方案,决心让学生在有限的室外空间中,找回属于自己的欢乐。渐渐地,孩子们动起来了——课间十分钟,出现了越来越多的学生随绳起舞的画面。虽然没有自己的校舍,没有自己的操场,但是学生喜闻乐见的跳绳运动却日益红火。为了确保学生能安全参加训练,激发学生的参与热情,李美兰带领着老师们和学生一起活动,广大师生钟情于跳绳,迷恋于跳绳,在漂泊的日子里,开发出一系列以绳为特色的健身活动,让体现个人能力的单人跳和展示团队协作的集体跳成为连接师生向上的纽带,让老师和学生们在舞动中独守着这份简单的快乐。这份简单的快乐一直陪伴着师生三年……
老师间每每谈论那三年的时光,虽都会提到一个字“苦”,但总能看到他们脸上洋溢的笑容。因为那段时光虽然辛苦,但是无形之中却让兆麟的师生与家长们的心就像绳子一样凝结在了一起。在这个过程中,老师们总是从学校的大局出发,从未计较个人的得失,因为无论是领导还是老师,都从孩子们一天天的变化中看到了希望,看到了付出的价值,全体兆麟人的心也在这份努力中紧紧地凝聚在一起!在外借校三年时间,学校成绩依然稳步提升,以“绳”为特色的活动,在市区里各项体育艺术活动频频获奖,这些都在无形中给所有的人注入了希望的力量。
二、绳舞飞扬,孕育了绳韵文化
2013年,在全体师生及家长的期盼中,他们终于回到了梦寐以求的校园里,望着宽敞明亮的新环境,李美兰和老师们对未来更加充满信心,决心沿着这三年来的向上之路再出发,让兆麟真正的“蝶变”。
一条细细的绳子,它看似简单,却蕴含着无尽的魅力,它给兆麟小学带来的欣喜,带来的变化,更引领着兆麟小学从平凡走向特色。于是,在悄无声息中,李美兰和老师们开启了新的探索。
墙壁文化,美了视觉。“绳儿有人缘,文化在其中”。这文化之“绳”,是以“绳”作为源头,充分挖掘“绳”的丰富资源,并赋予文化的内涵,提升兆麟人的品格,悦美兆麟人的心灵。走进兆麟的校园,绳的魅力尽显无遗。步入大厅,一幅幅绳材质的生动画面跃然眼前。绳结的太阳寓意着兆麟小学愿做师生生命中的太阳,给予他们生活的温暖和希望。“七百成钢”由七百根绳索凝聚而成,象征当时七百多师生团结一致,凝心聚力,无比坚强。“绳结历法”展示的是将悠远的“结绳记事”幻化成龙形,同时把中国传统的二十四节气融入其中,让师生感受到传统文化的魅力。“回文绳诗”“绳编毛笔”“笑脸墙”“天籁之域”“绳编画”等主题区域,无不以绳展示着兆麟师生的成长历程,彰显着兆麟大家庭的和谐氛围。
课程文化,提能育心。“绳韵”是以“绳”为载体,发挥“绳”的本体作用,并赋予教育的元素,使之从物质到精神、从技能到心灵,充分体现出艺术和竞技的完美融合。
针对学区孩子的特点,学校构建了以“阳光教育”为主题的校本课程,让每一个孩子都能够参与其中,让每一个孩子都能够展示自己。学校重视校本课程的架构,设置了“奠基型、特色型、发展型”校本课程,增设个性化课程,满足不同学生的需求,使普通的学生有提高,特色的学生有发展。目前,学校已经建立起完整的课程体系,每一门课程从纲要到评价,全部由老师自主开发,学生自主参与,师生也在课程开发和建设过程中共同成长。
兆麟小学“绳韵”课程部分作品
木受绳则直,金就砺则利。李美兰和老师们一起研究,不断地丰富以“绳韵”为核心的“五个一”的德育活动 ,即掌握一项体育技能、了解一位体育明星、会唱一首体育歌曲、弘扬一种体育精神、知晓一项体育活动发展史。学生在一系列小而活的德育活动中,感悟并践行体育精神的内涵;在充满正能量的德育氛围感染下,规范言行、锤炼品行。不仅如此,学校还尝试让“绳韵”融入到更多的学校活动中:陆续开发了跳绳与舞蹈结合的绳舞、与体操糅合为绳操、融入武术的绳拳、汇入杂技的绳技……辅之以“校园吉尼斯”冠名的各类竞赛,不断地激发着学生们的积极性,培植了师生们争先向上的精神。慢慢地,“校园吉尼斯”比赛的内容不断扩大,逐步延伸到汉字书写、经典诵读、计时速算等知识性竞赛。一系列的改革与创新,不仅激发了学生的参与热情,提升了学生的团队意识和向上精神,更是让学生在挑战中磨练意志,提升心理承受力,体验竞技之美。
校园绳韵大赛中学生的比赛瞬间
三、拔节孕穗,绽放出别样的风采
如今,随着工作的不断创新,学校将普通的花样跳绳融入音乐,加入古诗,赋予“绳”更多的韵味。操场上,舞台上,绳飞绳舞,孩子将绳跳出了灵动,跳出了生命,跳出了创新。一条条彩绳,让孩子的童年充满童趣,孩子们不仅将脚下的绳舞动炫彩,更让手中的绳灵动多变。编绳、翻绳,或合作,或单人,编出了智慧,创造了美。以“绳”为特色的跳绳展示、舞蹈展示,版画展示、绳编绳艺展示……生动地展示了他们充满阳光、充满活力的新风采。曾经的胆小怯懦的外来子弟,如今却能自信走进中央电视台的央视演播大厅展示风采、走近各级各类的媒体记者的镜头侃侃而谈……
2018年兆麟小学的学生参加上海国际交互绳大赛
近年来,学校先后荣获大连市特色目录学校、辽宁省和大连市体育艺术“2+1”先进校、全国大课间示范校、全国跳绳示范校等荣誉,李美兰也荣获全国百强校长的光荣称号。学校的发展,引来了一批批国内外同行的来访交流,学校的特色化工作获得了各级领导和同行的高度赞誉。李美兰用一根绳子实现“拉根绳连通世界,跳过去走向成功”美丽愿景!
兆麟小学的学生接受中央电视台记者的采访
十年吐故纳新,十年同心协力,、如今,“绳”在兆麟已经成为独特的育人符号,李美兰带领老师以绳为媒,让“有形”与“无形”的“绳文化”映入眼帘,深入人心。一根根纤细的绳子,把她和兆麟人串成凝聚的团队,让兆麟人拥有力量,使所有的兆麟人都凝心于孩子成长、致力于学校发展,李美兰和老师们也在感动中继续去创造“绳韵”的魅力与荣光。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)