以下是北京郵電大學(xué)教授、智能通信/導(dǎo)航與微納系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任鄧中亮以“室內(nèi)高精度為之服務(wù)發(fā)展與展望”為演講題目的特邀演講報(bào)告（未經(jīng)本文審核）。

　　鄧中亮：謝謝主持人，尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，各位來(lái)賓下午好!今天我也就給大家簡(jiǎn)單匯報(bào)一下，我們前期關(guān)于室內(nèi)高精度位置服務(wù)的一些研究探索供大家參考。今天講的是電子商務(wù)大數(shù)據(jù)，這個(gè)大數(shù)據(jù)應(yīng)該說(shuō)在咱們國(guó)家近五年和十年來(lái)變得很熱，大家知道貴州有個(gè)大數(shù)據(jù)中心，那么數(shù)據(jù)很有用，很有價(jià)值，得用好了，所以數(shù)據(jù)的挖掘和數(shù)據(jù)的應(yīng)用，大家關(guān)注的話題，那么在我們幾個(gè)問(wèn)卷問(wèn)答中，第一大家關(guān)心的數(shù)據(jù)含金量到底是多少，數(shù)據(jù)挖掘的代價(jià)是多少，假設(shè)我們數(shù)據(jù)含金量很高，那挖掘代價(jià)高就高一點(diǎn)，假設(shè)數(shù)據(jù)量含金量很低，而我們挖掘的代價(jià)很高，可能這個(gè)數(shù)據(jù)就無(wú)法利用起來(lái)，不信大家可以關(guān)注一下咱們北京市馬路上裝了很多攝像頭，交通部門(mén)很多數(shù)據(jù)，北京市的攝像頭很多很多，那么數(shù)據(jù)量，一天的數(shù)據(jù)量非常大，電梯數(shù)量也不少，所以我們的電梯數(shù)量說(shuō)，那段時(shí)間怎么用好它?前面我們討論一下關(guān)于智能交通，自動(dòng)駕駛汽車(chē)，說(shuō)開(kāi)著4K的高清攝像頭，它的信息量九百多兆每秒鐘，4G都滿足不了，5G有可能用。

　　所以在這里我想簡(jiǎn)單的跟大家一塊介紹一下，關(guān)于空間信息，在近幾年發(fā)展，包括智慧城市物聯(lián)網(wǎng)，這塊速度發(fā)展很快，在這種高速發(fā)展周期，大家都很關(guān)心什么是智慧城市，練就了很長(zhǎng)時(shí)間，但智慧城市的標(biāo)準(zhǔn)意義好像大家很難說(shuō)的太清楚，包括我們的物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)生到現(xiàn)在，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的細(xì)的利益，是不是又有本質(zhì)性差異的特征，大家還在研究，移動(dòng)互聯(lián)大家很熟悉了，很普遍大家都在用，位置信息是一個(gè)基礎(chǔ)的重要信息。大家知道在我們的幾個(gè)安全管理，包括812，512也好，大家都知道能站，時(shí)間基準(zhǔn)好說(shuō)，咱們手機(jī)的時(shí)間就是好幾秒，但通訊網(wǎng)是微秒級(jí)的，時(shí)間沒(méi)問(wèn)題，空間到底誰(shuí)在哪里?不清楚，所以這樣來(lái)說(shuō)對(duì)我們對(duì)國(guó)家安全管理服務(wù)也好，面臨很多新的挑戰(zhàn)。那么時(shí)空是一個(gè)基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)信息對(duì)后續(xù)的發(fā)展是至關(guān)重要的，包括我們的服務(wù)機(jī)器人，現(xiàn)在機(jī)器人跟智能關(guān)聯(lián)很密切，好多地方用機(jī)器人來(lái)替代人，面臨好多人下崗，所以這個(gè)機(jī)器人跟人之間將來(lái)是不是一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)咱們不好說(shuō)，但至少機(jī)器人的發(fā)展它是必然的。

　　第二個(gè)機(jī)器人在室內(nèi)，室外也好發(fā)揮作用，它需要知道位置、時(shí)間、空間，才有可能滿足服務(wù)，包括我們互聯(lián)網(wǎng)+等等。那么能否跟每個(gè)信息打上這四個(gè)標(biāo)簽，將來(lái)有助于我們大數(shù)據(jù)的挖掘，這是大家共同關(guān)心的問(wèn)題，剛才提到的智能駕駛，一天二十四小時(shí)下來(lái)，大家算算。目前很多的智能終端，智能設(shè)備，手機(jī)就可以感知你的健康狀態(tài)，很多手機(jī)就可以用軟件，包括我們的手腕，腕帶等等，他們將來(lái)也提供相應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)支撐，在二十年前應(yīng)該說(shuō)我們計(jì)算機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)，任何時(shí)間，任何地點(diǎn)，任何的終端，但未來(lái)的十年，那段時(shí)間那個(gè)地點(diǎn)，加上那個(gè)環(huán)境，還得確保安全才能保證信息的互聯(lián)互通，這是大家共同期望的。所以剛才我們跟秘書(shū)長(zhǎng)看了一下，簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)調(diào)研了一下它的現(xiàn)場(chǎng)有多少人，三千二百多號(hào)人，每個(gè)人在什么位置，那個(gè)柜臺(tái)上很清楚，大家最關(guān)心的安全，那么這是安全數(shù)據(jù)應(yīng)用的問(wèn)題。

　　你們的手機(jī)應(yīng)該好多手機(jī)都有了，GPS導(dǎo)航，幾乎所有的手機(jī)都能導(dǎo)航，但到這屋里面給誰(shuí)導(dǎo)航?還有很多虛擬的是不清楚的。衛(wèi)星是解決了室外所有的定位問(wèn)題，也就是你能看得見(jiàn)衛(wèi)星，你就能找到你的位置。室內(nèi)就面臨一個(gè)定位的盲區(qū)，這個(gè)盲區(qū)80%的人都在使用，那么我們好多的大數(shù)據(jù)跟室內(nèi)空間，80%跟室內(nèi)是關(guān)聯(lián)的，大家可以簡(jiǎn)單的想一想，室外它的數(shù)據(jù)，數(shù)量肯定比室內(nèi)多，咱們把每層都平攤下去，它的信息量非常巨大，有水有電腦有筆記本，而這些信息在你的手機(jī)也好根本就找不著，就是90%以上的物品沒(méi)信心，能不能構(gòu)建一個(gè)天地一體化定位導(dǎo)航的信息，大家知道室內(nèi)有衛(wèi)星，衛(wèi)星能解決室外廣幅的。那么通訊網(wǎng)大家用得很多，幾乎每個(gè)人都有一個(gè)手機(jī)，在這個(gè)下面到底怎么去獲取，或者精確獲取感知位置信息，無(wú)線網(wǎng)覆蓋的時(shí)候，建筑空間任務(wù)是有的，而無(wú)限的其實(shí)在建筑空間里面，導(dǎo)致90%，或者95%以上的覆蓋率這是好的。它可以彌補(bǔ)小范圍之內(nèi)的，或者局域范圍的信號(hào)可以滿足你的通信要求，所有的網(wǎng)絡(luò)放在一起，它就形成了良好的覆蓋。而這種覆蓋情況下，能不能做好定位導(dǎo)航，很顯然無(wú)線導(dǎo)航用的是通訊的方式，大家記得通訊體制，用這個(gè)體制來(lái)作為我們的定位導(dǎo)航，已經(jīng)到厘米級(jí)，甚至毫米級(jí)的位置了，這張通訊網(wǎng)它的主要目的是為通訊服務(wù)提供高速的能力，在這種條件下它能否也可以提供高精度的位置感知，這就變成大家共同關(guān)心的話題，一張通訊網(wǎng)的建設(shè)，咱們國(guó)家至少是千億。智聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)該是能掙錢(qián)的，他們?cè)谶\(yùn)營(yíng)商的收入是1.13萬(wàn)個(gè)億，它2014年的時(shí)候1.13倍收入，其他的其實(shí)沒(méi)算，要在這個(gè)網(wǎng)的基礎(chǔ)上能把位置信息給它疊加，毫無(wú)疑問(wèn)可以給我們未來(lái)的服務(wù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)提供很好的支持。

　　它灌輸最大的問(wèn)題就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位問(wèn)題，無(wú)線定位探測(cè)大家很熟悉，包括雷達(dá)等等這些是已經(jīng)有了，而作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的定位，那是把無(wú)線網(wǎng)用起來(lái)以后大家關(guān)注的話題，我們把它分成兩個(gè)階段，一個(gè)階段是感知，歡迎你來(lái)北京，歡迎你來(lái)天津等等，這些就說(shuō)明你來(lái)了，但在哪兒并不知道，第二個(gè)階段就是用新的計(jì)劃來(lái)支撐高精準(zhǔn)的服務(wù)看能不能知道你到底在哪兒。地面網(wǎng)絡(luò)很密集，能不能用好它，這是大家關(guān)注的。所以我們生活工作都在一個(gè)移動(dòng)通訊網(wǎng)需要覆蓋區(qū)，每天沐浴在電磁波的健康，這里面全都是電磁波的輻射，所以抗輻射能力很強(qiáng)。再看看所有移動(dòng)通訊網(wǎng)，包括WIFI，每一種無(wú)線通訊，都有它的定位能力，當(dāng)然我們也可以從二級(jí)，三級(jí)，像這種服務(wù)里面都有，好比我們希望第一覆蓋范圍很快，第二精度很高，那么覆蓋最好的一張網(wǎng)是二級(jí)，三級(jí)，四級(jí)，WIFI一般覆蓋十米，一個(gè)房間或者是一個(gè)家庭裝一個(gè)WIFI夠了，你在這個(gè)WIFI之內(nèi)，具體在哪個(gè)位置可能不一定。那么藍(lán)牙有可能覆蓋五米，那至少五米半徑肯定知道你在哪兒，2G、3G肯定是小范圍內(nèi)的，大家知道5G是滿足萬(wàn)物物聯(lián)很重要的一張網(wǎng)絡(luò)。

　　室內(nèi)跟室外之間我們對(duì)比一下，室外數(shù)字一般比較透明，你看到四顆衛(wèi)星就能計(jì)算出你的位置，看不到就不知道。在室內(nèi)所有的信號(hào)進(jìn)來(lái)，就不知道怎么進(jìn)來(lái)的，所以它整個(gè)的信號(hào)散射，折射也好，通過(guò)這種方式進(jìn)到室內(nèi)，全是散的，在這個(gè)條件下你要算出你的位置來(lái)，所以當(dāng)時(shí)我們做了一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比，到了室內(nèi)多一個(gè)誤差，多一個(gè)方程，第二這種誤差很大，它只有幾十，這種情況下到你手機(jī)端的測(cè)得很準(zhǔn)，我們現(xiàn)在可以做到0.1個(gè)拉秒，問(wèn)題是你怎么知道它的直線距離多少?所以花了很長(zhǎng)時(shí)間去解方程，建模型，我們也做了好幾年沒(méi)答案，做到最好的能做到誤差三十米。第二個(gè)就是我們想做10個(gè)定位，從這張圖就可以看出，不同的波長(zhǎng)它的定位能力實(shí)際上是不一樣的，激光可以做到一米拉米，或者是零點(diǎn)幾個(gè)拉米的定位，另外最有用的是通信網(wǎng)。

　　第一個(gè)特點(diǎn)是利用難，第二個(gè)是測(cè)量難，第三個(gè)就是我們?cè)谧龅礁呔纫彩峭﹄y的，它的誤差很多，你還沒(méi)法去測(cè)量那么精確，建了幾十年的模型，也還是有一大堆問(wèn)題。所以這是全世界的一個(gè)問(wèn)題。前面做了很多工作，第一個(gè)怎么樣把多個(gè)網(wǎng)連貫起來(lái)，這里面不同的網(wǎng)觀測(cè)的角度都不一樣，各種各樣表達(dá)的，很多很多內(nèi)容，這些不同的內(nèi)容能不能合起來(lái)，成為你空間基準(zhǔn)的一個(gè)定位。這塊就解決多網(wǎng)絡(luò)多要素，包括多維度的問(wèn)題。第二個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)不同，你怎么樣保障我這個(gè)誤差能控制在一米以下，要控制不了對(duì)不起，肯定就到不了，進(jìn)不了房間，所以現(xiàn)在打開(kāi)你們的手機(jī)，要定到這個(gè)房間，定到這個(gè)座位是不可能實(shí)現(xiàn)的，假設(shè)你不裝這些軟件。這面就三個(gè)它覆蓋都是不完整的，所以我們要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化定位，但是在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)側(cè)其實(shí)我們要提供一個(gè)新的服務(wù)架構(gòu)，來(lái)支撐我們的位置服務(wù)。

　　第二個(gè)怎么樣把這復(fù)雜的計(jì)算變成一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算，我們的手機(jī)盡管能力很強(qiáng)，5CPU到8CPU，但是要解四個(gè)方程還是有問(wèn)題的，現(xiàn)在你做GPS導(dǎo)航，要解四個(gè)方程，電耗完了，方程還沒(méi)解出來(lái)，可能就是這么一個(gè)結(jié)果，所以當(dāng)時(shí)我們提出了一個(gè)新的想法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化把所有的進(jìn)行，把大網(wǎng)進(jìn)行小網(wǎng)進(jìn)行細(xì)分，這樣才能把它的誤差從數(shù)10控制到6%，這是我們前面做的一些，通過(guò)我們的這個(gè)分析，它可以到零點(diǎn)幾，就達(dá)到一個(gè)房間是沒(méi)問(wèn)題的。第三個(gè)多元精度因子，前面提出很經(jīng)典的一個(gè)叫精度因子的概念，來(lái)滿足我們優(yōu)化的最優(yōu)定位的需要，后來(lái)我們提出了一個(gè)叫多元精度因子的概念，就把不同等級(jí)的網(wǎng)融合到一起，目標(biāo)是希望精度更高，來(lái)達(dá)到這種要求，要不然就是不好的網(wǎng)跟好的網(wǎng)在一起的時(shí)候，它變好變壞很難評(píng)價(jià)。它的定位能力可以從零點(diǎn)幾到幾米之間，這就可以滿足一個(gè)房間的定位需求。

　　第三個(gè)剛才提到導(dǎo)航，我們現(xiàn)在導(dǎo)航定位也是跟人服務(wù)的，其實(shí)在導(dǎo)航服務(wù)過(guò)程中，不管是駕駛汽車(chē)還是導(dǎo)航，周邊駕駛變化的，今天下午會(huì)場(chǎng)是這個(gè)狀態(tài)，可能明天下午就不是這個(gè)狀態(tài)，那我們的位置定位，服務(wù)到底怎么弄?這里面就帶了一系列的問(wèn)題，那么無(wú)線導(dǎo)航現(xiàn)在做到一米范圍之內(nèi)，我們是不是可以把圖像給它結(jié)合到一起，這樣可以進(jìn)入環(huán)境感知，在1-3米空間范圍之內(nèi)，可以做到0.7沒(méi)有問(wèn)題，甚至到毫米級(jí)，這些應(yīng)用就可以變得很寬泛了，各種各樣的視覺(jué)，途徑等等，也就不光知道這個(gè)地方有人，還知道有誰(shuí)。第三個(gè)就剛才我們前面研究提出了一個(gè)概念，咱們前面無(wú)線定位網(wǎng)，每一針的針頭可以做到探測(cè)，其實(shí)這種模式相對(duì)定位能力比較弱，要在這里面能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)定位，也就原來(lái)你要說(shuō)這個(gè)能力，而且不影響，這是前面提的TC，就在移動(dòng)通信網(wǎng)定位的問(wèn)題。這是前面我們?cè)谝恍┐翱趨^(qū)里面，對(duì)它進(jìn)行處理，它的好處實(shí)際上能通信的地方就能精確定位，這是它的要求，當(dāng)然中間也有很多技術(shù)方法，包括技術(shù)方案來(lái)支撐，那這樣他們就是幾十米的電波可以測(cè)沒(méi)問(wèn)題。但到互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候要求毫秒級(jí)，所以到毫秒級(jí)也沒(méi)問(wèn)題，另外一方空間信息變化，這么多人，這個(gè)圖像沒(méi)問(wèn)題，但是要把很多信息快速的成像不容易。

　　現(xiàn)在我們前面跟百度合作，每天都請(qǐng)求現(xiàn)在是350億人次，所以一次賺一分錢(qián)，一年就是一千個(gè)億唄，可能這個(gè)數(shù)字說(shuō)出來(lái)還不夠大，但內(nèi)容很多。這里面要有空間信息，其實(shí)我們?cè)械目臻g信息的地理框架可能就滿足不了需要了，怎么樣快速的，高效的來(lái)滿足位置服務(wù)應(yīng)用，這就需要做很多工作。這里面也做了很多部署，做了一些研究。這個(gè)數(shù)字形成大家一看，它的路徑挺復(fù)雜的，比我們現(xiàn)有的地圖空間還復(fù)雜，那么在這個(gè)里面國(guó)家就制定了十一五開(kāi)始啟動(dòng)新的計(jì)劃，它一個(gè)是怎么樣構(gòu)建一個(gè)框架級(jí)的定位系統(tǒng)，同時(shí)在高精度的區(qū)域性，在滿足大眾和行業(yè)的支付需求，而有了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系作為物質(zhì)基準(zhǔn)就建立起來(lái)了。這是整個(gè)的服務(wù)框架體系。跟全世界咱們移動(dòng)通信網(wǎng)進(jìn)行對(duì)比，從數(shù)十米到一米左右，這是我們前面研究提出的一個(gè)叫位置服務(wù)的支撐，平臺(tái)的技術(shù)體系，在前面這個(gè)基礎(chǔ)之上是我們前面科技部的一個(gè)計(jì)劃，這是成都附近，但是下面很不能接受的就是埋在低下到底有多少，埋在哪兒不知道，因?yàn)槟懿荒苡涀∈謾C(jī)的位置，對(duì)它進(jìn)行探索，假設(shè)把它的位置定位到五米左右，那是不是就可以有效提升?哪怕提升百分之二三十也可以，當(dāng)時(shí)我們就做了方案，這個(gè)方案今年剛驗(yàn)收完，做了一套設(shè)備，這套設(shè)備已經(jīng)對(duì)災(zāi)害，所有的手機(jī)用戶能夠進(jìn)行感知，可以做到五米左右，在這個(gè)基礎(chǔ)上就知道對(duì)它進(jìn)行實(shí)施救援，當(dāng)然這是跟民政部聯(lián)合起來(lái)做的一個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(tái)。室外的高精度定位發(fā)展也很快，右邊的這個(gè)是我們的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是全國(guó)一千一百多個(gè)，精度是滿足免費(fèi)的定位服務(wù)能力，那么對(duì)于我們城市的自動(dòng)駕駛來(lái)講，每一個(gè)車(chē)道級(jí)的這種服務(wù)能力必須得滿足，而真正作為自動(dòng)駕駛是需要到分米，小于分米就不安全了，有了這張網(wǎng)，城市區(qū)里面做自動(dòng)駕駛就變得很方便，現(xiàn)在我們的車(chē)自動(dòng)鋪成還滿足不了自動(dòng)駕駛的需求。但在城市密集區(qū)里面可能要做起來(lái)也不一定能滿足我們的自動(dòng)駕駛要求了。在室內(nèi)外的定位我們前面也做了很多的應(yīng)用推廣在很多大型的商場(chǎng)機(jī)場(chǎng)都有了，大家進(jìn)了一些機(jī)場(chǎng)會(huì)知道，然后作為商場(chǎng)來(lái)講就是帶上你的手機(jī)就OK了，所以在這個(gè)條件下大數(shù)據(jù)的挖掘就可以做得有特色，到機(jī)場(chǎng)我們現(xiàn)在50個(gè)航站樓，包括首都機(jī)場(chǎng)，其實(shí)你們就享受到這種安全的保障至少你來(lái)了，后面知道在哪兒業(yè)務(wù)精準(zhǔn)，包括一些救援也好等等。包括我們的T3航站樓，T2航站樓等等都有。

　　這是在商場(chǎng)里面，每個(gè)人的狀態(tài)，通過(guò)這些點(diǎn)的位置信息可以二十四小時(shí)進(jìn)行監(jiān)控服務(wù)，做大數(shù)據(jù)分析挖掘，它可以知道大家的需求，包括線上線下?tīng)顟B(tài)怎么樣可以做系統(tǒng)的分析。這里面有兩種顏色，一個(gè)灰色一個(gè)綠色的，代表兩種不同類(lèi)型的人，有來(lái)賓有保安人員等等，對(duì)于所有的來(lái)賓進(jìn)行二十四小時(shí)的服務(wù)，安全保障。剛才說(shuō)的是室內(nèi)的物質(zhì)服務(wù)，室內(nèi)到室外再延伸到海外其實(shí)也很復(fù)雜，所以這一系列東西的生態(tài)搭建體系，就要求，最終其實(shí)是咱們國(guó)家現(xiàn)在是踐行網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)，這種網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，空間變得非常重要，就是說(shuō)能找位置，最后發(fā)現(xiàn)找了一個(gè)什么位置沒(méi)找著就沒(méi)了，其實(shí)找位置還是蠻重要的，包括我們的大數(shù)據(jù)，它需要做最基礎(chǔ)的支撐。最終我們?cè)俳⒁恍┙刑斓匾惑w化的科學(xué)，包括我們的導(dǎo)航衛(wèi)星，通訊衛(wèi)星，所有的通信網(wǎng)它都具備定位的能力，而我們前面研究是把一張通信網(wǎng)能夠變成一張高精度的定位網(wǎng)，做了一些探索和實(shí)踐，所有的通信它都可以形成一張高精度的定位服務(wù)能力，所以我們所有的位置服務(wù)提供，包括空間信息的服務(wù)提供重要的支撐，這個(gè)可控的信息承載，可靠的信息傳輸，滿足覆蓋服務(wù)的需求，通過(guò)一體化的引擎來(lái)服務(wù)可信。最終我們要構(gòu)建滿足全時(shí)域服務(wù)高精度的定位導(dǎo)航服務(wù)，最終要構(gòu)建一個(gè)安全保障體系來(lái)滿足服務(wù)的需求。

　　還有新的問(wèn)題現(xiàn)在要加速天地一體通信導(dǎo)航位置服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化。好，我就匯報(bào)到這兒，謝謝大家。