邓中亮：北斗导航的最后一米

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“CC讲坛(第六期)”于2015年3月28日在北京举行。上图为北京邮电大学教授，博士生导师，智能通信、导航与微纳系统实验室主任邓中亮。

以下为演讲实录：

邓中亮：大家好！我首先给大家讲一个比较难忘的故事。就在两年前，就是2013年10月11号，离我们这不远，在苹果园的一个商场着火了，夺去了我们两位消防战士的生命，这两名消防战士留下了两句话，第一句话是我迷路了，第二句话我的氧气不足了。大家想一下，在浓烟滚滚的商场里面，看是看不到的，找也找不到。早上9点开始到下午4点，这段时间都在找他们俩，没找到，到了下午4点左右的时候，才发现他们俩被压在一个物体下牺牲了。大家可想科学技术发展到今天，连两个人都找不着吗？现在每个人都会有一个手机，对高德导航、百度导航一点不陌生，请大家拿出你的手机，打开看一看，定定位，看看我们坐在这个大礼堂里面，能否找到我们的位置。很显然，你找不着，不管什么位置，连地图都找不着，昨天有人把这个图拍下来，你站在屋里是一个圆圈，这个圆圈的半径可能是50米。你可能在这个圈里的任何地方。

大家很熟悉空间有四大卫星导航系统，第一个是美国的GPS，第二个是格洛纳斯，第三个是伽利略，第四个是北斗卫星。所有卫星系统它在室外可以解决好我们的定位与导航的问题，当你开车的时候，你会用导航仪，很方便按导航的路线行进。但是你们所有的导航都是在室外进行的。我们80%的时间是处在室内的，也就意味着80%的时间享受不到位置导航服务，那么这到底有什么好处，我们经常说空巢老人，就一个人在家，孩子们很担心，很多老人经常走失，或者发生了猝死不知道，很多人的死亡一个礼拜之后才知道，还有我们小孩儿童，每年走失的儿童超过20万。室内的定位包括我们当今的智慧城市、物联网等等，都离不开精确的位置信息。

我从03年回国，就开始在思考，咱们国家05年开始启动了11个重大专项，当时北斗卫星是其中之一，我们有什么方法可以把室内室外这种高精确导航能解决。我工作的北京邮电大学是一个高端学府，对通信我们很熟，无论3G、4G，通信大家不陌生。除了海洋以外，是否可以作为精确定位，这个我不是作为第一个来思考，全世界所有国家都在思考这个问题，能否用这张通讯网获取我们的精确位置信息，美国、欧洲做了很多实验，特别是用2G、3G网可以最好做到40米，大家想象，屋里面定位，我们这个大厅很大，你的宿舍恐怕也就3米高，十几平米，卫星在室外的是10米到15米，就算搬到室内也解决不了你的问题，不能精确到房间。而打电话到处都可以打，你就是你，他就是他，地面有600多万个基站，我们投入都超千亿，远高于卫星系统。而每年营业收入也是上万亿，所以是一个非常好的运营状态，在这张网的基础上，把它功能进一步挖掘、发挥，实现高质量的服务，就会解决卫星的问题。但是问题出来了，国外做了那么长时间没做好，你是否可以？所以面对压力和挑战，我们努力去尝试。

这张图来展示了，我们手机终端进行卫星定位，算的方法把卫星到你手机端距离选出来，就能选出你的位置，这是很简单的原理。在地面，是否可以测到手机到基站的距离，原则上没有问题，但是怎么去做，全世界都能做出来，第一个说明这个信号本身有问题，咱们回想一下，卫星导航用的就是通信技术，没有通信技术就没有卫星导航，这样如此，依托是通信技术可以在地面实施，但是体制是第一大问题。第二卫星到你手机端定位是要算出时间距离，可是在屋里面看不见任何基站的，基站到手机的时间，把所有的路径加在一起，在城市平均达500米，通过几何计算就可以。其他的通信技术又怎么样？我们看满，大家熟悉的WIFI、蓝牙定位，可以在地图上定得很精确，误差10%到30%，一百米的范围可以产生三十米误差，而卫星是千分到万分的误差，计算能否做到一米，这是全世界的难点，图象中的红点就是大家需要攻克的难题。

前面我们做了很多实验，我和我的团队经过十年的奋战，我们提出了TC导航，跟全球所有的导航技术相比，它从40米可以提升到1米到3米，在实验条件下可以达到一米，有人说，你可以做到一个毫米，也就是说张三坐在李四的旁边，在屋里非常清楚，这套技术进一步挖掘，提升它的能力，但它可以向我们通信网，从运营的收入也好，业务也好再翻一翻，上万亿的产业。这家网一旦做成，所有的网都可以做成高精确的网，同时又不影响通信能力，同时又能通信，这是很重要的一点突破。

咱们国家从十一五开始就启动了一个羲和计划，太阳神的母亲叫羲和，它管理的是时间和星座，所以我们把它取名为羲和系统，目的第一提升我们室外的，第二解决四大导航能力，在室外，我们用北斗还有GPS，对老百姓来讲，他只关心你的卫星好用就可以了，并不关心哪个国家，所以在这个条件，我们只有把室外的赶上超过GPS，才可能推广应用，而GPS占了95%的市场，所以我们要从95%的市场争回来，提供大位置的服务。大家已经非常了解，我们手机的发展速度，在2012年的时候已经超过微信和微博，我们在天津，在其他城市开展了羲和系统的应用服务，这个是天津应急消防，大屏幕上展示的是每一个被救援现场的地图，可以包括消防战士和消防栓的位置。这边面临几大问题，第一基础设施，包括室外地图，室外地图很容易，但是室内地图很复杂，建筑的图，所有这些图在定位过程当中都必须进行好多支撑，室外地区把熟悉的，我们开汽车就可以把3D图给它生产出来，边开边生产，而室内图在屋里面开不了汽车，而它的面积比室外更复杂，所以室内图制作过程和制作流程等等，包括运营标准，成了近几年大家关心的重要问题。

第二个，通过刚才的位置服务，我们解决了两年前在苹果园火灾当中发生的问题，有了这个精确的位置信息，至少不用担心武警官兵的生命安全，不光保障了救援官兵，同时包括所有被救人员生命和财产安全，我们国家有1.6亿的空巢老人，有数亿的学龄儿童，而老年人最害怕的是在室内没有人知道，在室外好歹有人看见，在室内没有人看见，所以有人说给老人装个摄像头，我说卧室不能装吧，洗澡间不能装吧，要死在洗澡间怎么办，所以老人的信息位置非常重要。我记得有一个老太太在鸟巢走丢了，她的孩子们找了几天没找着，最后在收容所找到了，说北京真好，饿了有吃的，还有收容所管我。

大家看看这张图，图上面每一个红点是一个人的位置，但不是今天的位置，我没监测大家的位置，我们在全国40多各城市很多商场都已经有这个问题，包括20个导航，大家进入商场的时候，就会感知被提供服务了。图上很多区域是对柜台划分的，不是马路上一个建筑，你到了哪个柜台，待了多长时间，你和谁在一起，一清二楚，一个商场十几万人，全国上千万人在商场，5秒钟刷新一次，有什么用？大家想象一下，当今的O2O，O2O最担心是什么？是产品销售的成本，每个人都希望在线下看，线上买，在网上买的东西比在商店买的要高得多，我要生产什么，去调查去分析，获得这些数据，现在可以利用高科技的进行，进行大数据挖掘分析，来获取预测，我们生产的东西。去年光棍节听说产品最高达到40%，你有什么办法能够控制40%到10%，在这个条件下，我们就需要了较短技术，知道你去过哪儿，喜欢什么，爱好什么，通过这些喜欢、爱好，来挖掘，得出一个结论，货物、生产、流向是什么样子，当然了位置、信息都是支撑所有事物运转，所有的建设进程的一个重要的基础因素。有了位置我们才能够进行多种多样的活动。所以把位置定位，跟互联网，跟移动互联网联合到一起，会带来新的增值空间，会创造出新的服务模式，从而提升服务能力。比如像咖啡店，一看人排队很长就走了，现在不用，手机可以定位，可以给你送过来，很方便。

我们已经进入一个大数据时代，在这个时代当中，我们通常在想，到底有什么人在什么地方会干什么事，有了这些精确的位置信息，你可以很容易的联想未来的时间，比方驾车，能不能酒后还可以驾车呢？无人驾驶。喝酒完了，车子自己驾驶，要求车的定位能力，没问题，从北京开到天津无所谓。有了这些技术，我们未来的生活会发生很大的改变，所以有人说位置服务改变了人的生活，我说位置网将会改变整个世界，谢谢。