物联网时代下的北斗,将会是那颗最亮的星!
本文来源:物联传媒
本文作者:短颈鹿先生
2020年6月23日9时43分,我国成功发射了北斗系统第55颗导航卫星,这是北斗三号的第30颗,也是最后一颗全球组网卫星。两年半时间,高密度发射18箭30星,建成40余个地面站,快速形成星地一体化运行能力。
2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通。这标志着我国建成了独立自主、开放兼容的全球卫星导航系统,中国北斗从此走向了服务全球的新时代。
小到儿童电话手表、共享单车,大到城市管理、无人农场……北斗卫星导航、定位与物联网等各类信息技术融合,并潜移默化地渗透到各个行业、领域,人类更精确利用时空信息的新时代已经来临。
点外卖全程查看外卖小哥的位置;坐公交看车快到站了才下楼;戴运动手环运动能马上得到配速、心率等指标等等,其实北斗和我们的生活早就难以分离。从2000年的北斗一号投入使用开始,北斗服务至今已经有20年历史,北斗的存在给我们带来的变化你是否知晓呢?物联网时代下,北斗又有哪些想象力呢?
下面我们一起来细数一下。
一、细数北斗在我们生活中的应用
“北斗,北斗,收到请回答。”
前不久,相信很多人都玩过这个测试软件,呼叫者只需发送请求,就能收到所在位置和时间,而且时间精确到纳秒。这款软件的科普意义更大于实际意义,因为它让普通人知道,北斗其实离我们很近。
事实上,和我们生活相关的任何一个物体都涉及到时间、地点、位置,而这些信息都离不开北斗等卫星定位技术。就像我们打开软件的第一个弹窗往往都是“您现在所在地点是XXX,需要切换吗?”
值得注意的是,在物联网时代,各种物体依靠北斗定位技术产生的定位数据,未来将会被更高频率的进行深度挖掘并加以应用。就如共享单车数据中心每天会从路面上的单车收到数亿次定位信息,了解每一辆车的实时位置和行动轨迹,基于这类大数据提前预估骑行需求,对路面运维团队及时发送车辆调度指令,让共享单车充分满足用户需求。
除了大众服务领域,在公共应急、灾害预警等领域,依然可以找到北斗的踪迹。
(1)2008年的汶川地震
2008年,汶川地震时,震中地区受灾极其严重,通信、电力、交通全部中断,无法与抗震救灾指挥部取得联系。移动通信无法及时恢复时,前往汶川救援的部队就是因为携带了北斗终端,才能及时向指挥部报告自己的位置,方便指挥调度。并且还通过北斗短报文功能,发回了“我支队已于11时以摩托化向成都方向机动”、“卧龙特区请求空投帐篷和药品”等重要消息,最大限度地保证了“72小时黄金抢救时间”的有效利用。
(2)2020年的“新冠肺炎”
疫情期间,拿出手机,进门扫码已经成为我们日常生活的常态,而扫码后显示的时间、地点等信息都与定位服务息息相关。通过改造警务办公系统,使系统中接收到来自北斗和GPS的定位信号,实现对主要节点位置的人员流动进行管控,而在后期的“疫情跟踪排查”等小程序中,也都有北斗等导航系统的支持。
(3)各类灾害预警事件
2020年7月6日,湖南省常德市石门县南北镇雷家山发生该县近70年来规模最大的一次山体滑坡。经初步勘测,此次山体滑坡滑动面总长度约600米,滑坡土方约3000万立方米,所幸山体滑坡发生前所有人员被转移,没有人员伤亡。此次人员安全转移,得益于去年12月在雷家山地质灾害隐患点安装“北斗卫星高精度地灾监测预警系统”,11个点位监测地表位移、深部位移、水位变化、降雨量等情况。早在6月24日,石门县接到系统发出的地质灾害橙色预警,随后马上启动巡查值守、转移群众等措施,实现零伤亡。
同样是7月,安徽省合肥市庐江县同大镇石大圩发生决堤,技术人员利用北斗高精度时空智能服务无人机拍摄了大量照片,高精度受灾实况图和受灾前的卫星图进行比对,快速评估受灾区域范围,并利用数据进行三维重建,仅3小时内就完成处理,预测了水位上升后的民宅淹没区域,计算出填满决堤口需要的土方数量,迅速处置险情。
而在山东荣成、宁夏盐池、河北唐山等地进行的地震监测测试表明,北斗增强站的测量精度达到毫米级,已具备高精度观测地壳运动的能力。如果靠北斗系统加上相应传感监测等物联网设备,就可以实时进行形变监测,包括铁路、泥石流、地壳的形变,可以提前预警、转移人员,为抢救赢得时间。
除此之外,在众多北斗应用的案例中,小编还注意到一个特别有趣的例子。
近年来,在财务造假的暴雷事件中,大家第一个想到的可能是“瑞幸咖啡”,而在2019年7月曝光的在国内驰名的“獐子岛扇贝逃跑”事件往往会被忽略。
成立61周年的獐子岛集体股份有限公司在A股市场上,可以说是一直处于风口浪尖上。多次借以扇贝受灾异动逃跑导致销量和效益下降等等理由,为其财务造假做掩饰,将近5万的獐子岛的股民蒙在鼓里。
证监会最后借助北斗导航定位系统,通过獐子岛采捕船卫星定位数据,还原了采捕船只的真实航行轨迹。獐子岛自述采捕海域的120个调查点位中,有60个点位采捕船根本就没去。
证监会通过北斗辅助,实锤獐子岛的财务造假,令人引发关于科学技术应用的遐想,关于物联网时代下的北斗,你认为还有哪些想象力呢?
二、物联网时代下的北斗想象力
技术只有切合了社会需求才有可能发扬光大,北斗亦是如此。
日前,小编留意到,马云在阿里巴巴内部发布的一篇号召贴流传于网络,帖子中,他号召员工献计献策,解决云南的人象冲突问题。
据介绍,当前云南野生亚洲象肇事问题主要发生在保护区外,由于越来越多的亚洲象从保护区向外迁移,象群运动范围广,无固定路线,原有的红外相机等监测方式很难奏效。在西双版纳,全州总共280头亚洲象中已有224头迁移至保护区外,全州37.8万人的人身及财产安全受到威胁。
据最新消息,目前,一套多举措应对人象冲突的解决方案已在阿里经济体内初步形成,其中,北斗高精度定位技术和短报文能力或被用于大象保护,相关测试工作已经在进行中。
为了更好的监测这些象群的活动,阿里巴巴内部正在讨论将更精准的定位技术用于亚洲象的可行性。通过给象群中的头象和独象佩戴定位项圈,实现对亚洲象活动区域的实时、精准监测。在已有定位技术中,我国自主研发、独立运行的北斗高精度定位技术成为首选。基于独有的卫星系统和地面增强网络,北斗系统实时处理最高精度可达到厘米级,经过项目组初步测试,该技术在亚洲象定位上也基本能达到亚米级。
与此同时,作为北斗系统的另外一个“独门绝技”,北斗短报文通信功能或也将在亚洲象保护上加以应用,进而解决监测员进入原始森林后无法与外界通信的问题。基于该能力,即便在没有任何移动通信网支持下,监测员也能准确地知道自己的位置,并且通过短报文与外界通信。传输内容还能同时支持文字、语音、图像等多种形式。
除此之外,北斗在车道级导航的应用,想象空间也非常巨大。
北斗三号系统全球范围内承诺的定位精度优于10米,不过,实测的导航定位精度均为2-3米,比官方公布的指标精度更好。
这样的定位精度一般在车辆、船舶交通等领域已经够用,但在一些精度要求更高的行业仍有欠缺。不过北斗三号的高精度服务,已经可以将精度提升至实时厘米级,后处理可以达到毫米级,这需要增强系统的辅助。
增强系统分为地基和星基两种,分别以地面站和卫星为载体。我国在境内建设了近3000个地面站,构成一张增强网。北斗增强站网收到北斗卫星信号以后,先进行数据处理,修正影响卫星信号的因素,再将修正后的信号播发出去,完成对北斗卫星原始数据的“增强”。
高精度进入手机里未来可期,如果用了高精度应用的手机,开车可以实现车道级导航,其次交通局官方还可以利用卫星监视连续并线违章等行为。
物联网时代下,关于北斗的想象从未停止,就如中国北斗系统首任总设计师孙家栋院士所说,“北斗系统要天上好用,地上用好,如今已经天上好用,接着就要解决地上用好的问题。”
而北斗作为国产的全球四大定位导航系统之一,其战略意义也非同一般。据了解,现在北斗产业链所有环节全部打通,芯片、板卡、天线等已实现量产,采用的22纳米芯片制造技术已经非常成熟,达到了国际一流水平,并不会出现“卡脖子”现象。
而随着中国企业的参与,导航芯片产品的价格大大降低。据中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其介绍,现在最便宜的芯片价格约为6元,而且含税;10年前卫星导航高精度板卡价格最贵时达到十几万元,如今中国企业生产的北斗高精度板卡,在国内售价不到3000元,企业还有足够的利润。
北斗定位技术,作为物联网大家庭中非常重要的一环,成为那颗最亮的星指日可待!
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