商 蕊

引發(fā)智慧城市“蝴蝶效應”鄧中亮致力于探索“位置服務”的奧秘

商 蕊

“未來十年，隨著智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等技術的飛速發(fā)展，人們將有機會看到位置服務為生活所帶來的巨大改變?！北本┼]電大學教授、北郵科學技術發(fā)展研究院常務副院長鄧中亮坐在辦公室里，與記者談及對于行業(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”，是由移動通信網(wǎng)絡與衛(wèi)星定位系統(tǒng)結合提供的一種增值業(yè)務，用較為寬泛的定義來解釋，就是指與空間位置有關的新型服務業(yè)務，包括安全、防衛(wèi)、緊急事故、導航、生活便利、娛樂、旅行助理、后勤和移動資產(chǎn)管理等。

可以做一個小小的設想：假如你在新華書店購書，面對一個七層的建筑、室內(nèi)擁擠的人群和卷帙浩繁的圖書，如何才能用最短時間找到自己想要的書？有了位置服務技術，你只需要打開自己的手機應用，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。這就是位置服務的一個簡單的示例，其背后是移動技術和書商互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)巧妙結合所產(chǎn)生的效果果。

致力于室內(nèi)位置服務的研究，鄧中亮已默默耕耘了十幾個春秋，TC-OFDM定位與通信融合的新型信號體制是他最主要的成果。它作為《導航與位置服務科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》的主要成果之一，直接推動了我國定位技術和服務研究躋身國際領先水平。由于是“羲和”系統(tǒng)的重要組成部分，該項目從“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作高級訪問學者。一年后重回北京郵電大學，他被調(diào)任電子工程學院做院長，專業(yè)也從原來的機械工程轉(zhuǎn)移到電子工程與通信。面對這突如其來的轉(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)移動通訊領域的研究相對飽和，而定位導航技術則存在部分空白，這個空白正體現(xiàn)在室內(nèi)定位服務領域。

“目前全球四大定位導航系統(tǒng)，都只解決了室外定位問題，而現(xiàn)代人的生活幾乎80%的時間都是在室內(nèi)的。沒有室內(nèi)定位技術，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_始思考這個問題，并提出了讓室內(nèi)外實時定位為大眾提供便捷服務的研究設想。

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

正因如此，鄧中亮剛提出自己的設想時，沒有得到業(yè)內(nèi)同行的完全認同，他們一致認為操作和實現(xiàn)的可能性極低。在項目進展初期，他和團隊還遭遇到經(jīng)費緊張的問題。技術難點的突破并非一朝一夕之功，對于未實現(xiàn)夢想也不可能馬上就能得到別人的認可，唯有埋頭苦干，一步一步攻克難關搞好科研，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，鄧中亮帶領自己實驗室團隊開始進行小范圍研究。為讓項目的增值服務效能得到充分展現(xiàn)，他決定整合優(yōu)秀資源，將室內(nèi)定位技術進行產(chǎn)業(yè)化。功夫不負有心人，在他的帶領下，團隊開展了復雜環(huán)境下的室內(nèi)外無縫定位導航、監(jiān)控預警和應急管理等關鍵技術研究，并研制成功TC-OFDM定位與通信融合的新型信號體制。依靠這項技術，室內(nèi)定位精度不僅提高了數(shù)十倍，突破了多項室內(nèi)高精度定位關鍵技術的瓶頸，還大大節(jié)約了成本，把現(xiàn)在的移動通信網(wǎng)變成即時通信網(wǎng)和高精度定位網(wǎng)，為我國通信網(wǎng)實現(xiàn)未來增值業(yè)務提供了新的可能。

“TC-OFDM定位與通信融合的新型信號技術實際上是把地面資源匯聚成一個體系，包括Wifi、藍牙和語音通訊信號，和北斗、GPS結合，把現(xiàn)在的移動通信網(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)造出新的服務模式。”鄧中亮解釋說。

當前我國內(nèi)地的地面基站已達到600多萬個，投入資金也都超千億元，遠高于衛(wèi)星系統(tǒng)，而每年營業(yè)收入也是上萬億元人民幣，從投入產(chǎn)出比來看，這是非常良好的運營狀態(tài)。鄧中亮提出的高精度定位技術就是在這張網(wǎng)的基礎上，進一步挖掘、發(fā)揮其功能，實現(xiàn)高質(zhì)量的室內(nèi)定位服務，解決衛(wèi)星系統(tǒng)解決不了的問題。

除了衛(wèi)星導航定位，鄧中亮與其團隊的研究還涉及無線傳感器網(wǎng)絡、多媒體通信、微電子設計、MEMS等各個領域。而把這些串聯(lián)在一起就會發(fā)現(xiàn)，它們可以構成一個完整的“物聯(lián)網(wǎng)”研究鏈條，與位置服務、智能化城市建設息息相關。

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。我國老齡化日益嚴重，越來越多的老人需要社會提供看護服務，通過位置服務技術，可對需要看護的老人提供看護和緊急響應等服務。為記憶障礙人員或兒童采取定位服務，在其離開指定區(qū)域時，服務中心或家人通過手機就能收到報警信息，同時在電子地圖上顯示他所在的地點，并可通過定位裝置進行通話。

在科技部、工信部的聯(lián)合推動下，全國智慧城市的建設“競賽”正在展開。在北京、上海等中心城市的帶領下，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盏闹腔鄢鞘芯C合管理服務平臺，連接基礎設施和各類功能的橋梁，結合位置服務基礎設施的發(fā)展，不斷擴充公共管理、信息推送、民生應用和家庭娛樂等各個功能模塊的范圍。

導航與位置服務具有廣泛的產(chǎn)業(yè)關聯(lián)性，對帶動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)、交通運輸業(yè)、電子制造業(yè)、移動通信業(yè)等多個產(chǎn)業(yè)升級改造具有重要的促進作用，市場潛力巨大。位置服務技術撬動了一個億萬級的市場，國內(nèi)外IT巨頭紛紛開始涉足這片藍海，國家政策也相繼吹起了東風。隨著基礎設施的完善和技術的進步，“位置”作為新一代信息技術的重要元素將無所不在，一場新的技術革命正在孕育之中。未來，位置服務技術將逐步在全國范圍內(nèi)進行推廣，可以預見，它將滲透到每個老百姓的生活中，智慧城市的生活服務市場也必將形成規(guī)模式的“蝴蝶效應”。

“在今天這個日新月異的世界，科學技術是引領時代發(fā)展的中流砥柱。誰掌握了先進的科學技術，誰就有強盛的底氣，誰走在科技創(chuàng)新的前沿，誰就占據(jù)發(fā)展的先機。實現(xiàn)中華民族的偉大復興，實現(xiàn)國富民強，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國家的科技實力對于提升其國際影響力的關鍵作用。他希望在國家的發(fā)展戰(zhàn)略和統(tǒng)籌規(guī)劃下，帶領團隊充分發(fā)揮科研工作者的自主創(chuàng)新精神和實力，以科技力量推動生產(chǎn)力，帶動國家智慧城市的發(fā)展進程，助力實現(xiàn)中國科技強國夢。