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被误解的北斗:千里眼与守护神

来源:新芽 2019-12-01 15:29中投投资咨询网 A-A+
  “为什么国产手机都宣称有北斗系统,却从未在手机上见过这一功能?”这一个在知乎上获得了超过140万浏览量的问题,困扰着的显然不只是“人均985们”。无数心系祖国发展的中国人,几乎都对“北斗”二字的认知如同雾里看花的。但实际上,北斗卫星导航系统的建设已经进入关键时期。11月5日,第49颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心成功发射,意味着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。
 
  去年的1年10箭18创下全球卫星导航系统组网最快纪录的建设大潮,外加预计在2020年发射的最后6颗卫星,北斗即将全面建成,实现全球无源定位的最终目标。一边是大众认知的缺乏,一边却是建设进度的突飞猛进,北斗离我们真的远吗?
 
  答案其实是否定的,北斗早已在民用领域发光发热。一个极好的例子是:在今年9月中国电信发布的《2019年终端洞察报告》的通信性能评测中,就对1500以下手机的GPS性能进行了测试:其中,荣耀9X以95.5得分,成为了这一价位段GPS定位性能第一的手机,超过第二名多达7分。要知道,在消费升级和手机元器件研发采购成本上涨的当下,手机价位早已全面提升。1500以下价位段,往往囿于成本而更加注重续航、屏幕尺寸等“显性特征”;而在屏幕色域色准、触控灵敏度、GPS等隐性层面相对保守和妥协,以保证最基础的使用为前提。从得分也不难看出,第二到第四名其实大都处于同一水平线。
 
  换言之,荣耀9X的得分“高得不寻常”。这高达7分的差距,很大程度上便是来自北斗的助力。据悉,荣耀9X搭载的SoC来自于华为海思研发的麒麟810,它同时集成了北斗和GPS导航模块,能提供精准度更高的定位能力。可以说,北斗离我们不仅不遥远,而且已经被技术储备深厚的公司转化为产品体验的提升。
 
  被误解的北斗:千里眼与守护神
 
  其实从开头那个“灵魂之问”,我们不难看出大众混淆了“定位”与“导航”的概念。
 
  定位,或者说导航,我们通常称之为GPS,全称Global Positioning System,翻译过来就是全球定位系统。简单来说,向太空中发射的卫星会组成一张网,并向地面不断发射信号。一般情况下,接收到3颗卫星的信号,便能得到相对准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。目前,国际上公认有“四大导航”的说法,除美国的GPS外,还有欧盟的“伽利略(Calileo)”系统、俄罗斯“格洛纳斯(GLONASS)”系统,以及中国的北斗系统。
 
  地图,则是通过各种硬件设备,在接收到北斗、GPS等导航系统的信号定位之后,将其放在地图上面进行地图路径规划的应用,比如我们常见的百度、高德。换句话说,地图只是全球卫星导航系统诸多用途的其中一种而已,自然也不会有“北斗地图”。事实上,以“国之重器”来定义全球卫星导航系统毫不夸张。但GPS归根结底服务于美国利益。在1999年的印巴Kaigil战争时期,美国就曾关闭了印巴战区的所有GPS服务,造成了双方的重大损失,印度由此下定决心建立独立系统NavIC。
 
  换言之,将国防千里眼的主动权牢牢抓在自己手中,是北斗最迫切的目标。另一方面,北斗其实已经在民用体现出巨大价值。比如2008年汶川地震时,在通信不畅的情况下,救援部队利用北斗终端机及时准确地将各种信息发回,帮助指挥部实现精确判定各救灾部队的位置,并根据灾情实时调整救援任务。这背后仰仗的,就是四大导航中北斗“只此一家”的SMS(短报文通信服务)。不仅不依赖移动通信,哪怕地形恶劣情况下,也能保证信息传达。
 
  毫不夸张的说,北斗不仅是国防的千里眼,更是人民财产安全的守护神。
 
  军民融合的发展关键期
 
  按照上面的逻辑,北斗已有“千般好”,但为何GPS依然是主流。因为构建全球导航系统便是一个极为漫长的过程,即使进入预定轨道也要经历漫长的调试,外加卫星的设计寿命有限,往往在系统尚未全面建成前便会面临前期卫星的退役。所以,卫星导航系统有着两大特点:其一,前期投入大;其二,持续投入时间长。
 
  从上世纪70年代算起,美国GPS已经发展了近40年。在这一漫长的过程中,其通过规模化的布局与应用边际成本已经近乎为零,这便在市场中构成了绝对的壁垒。3颗倾斜地球同步轨道卫星成功发射,仅剩最后6颗组网卫星,这对于目前的北斗而言标志着已经驶向军民融合的快车道:从民用市场盈利,保证整个系统的良性发展。正如杰弗里·摩尔在1991年提出的“技术采用生命周期”理论中,把科技应用产品第一个阶段的受众定义为“创新者”。他们对新科技有着旺盛的好奇心,愿意积极寻求体验乃至参与创造,但遗憾他们只占所有用户的2.5%,自然也无力于推动新产品度过下一个“死亡陷阱”阶段。
 
  换言之,要真正让我们的北斗比肩甚至超越GPS,广泛的民用是必不可少的。在这方面,其实已经有不少案例,上文提到荣耀9X便是其中之一。凭借自研移动终端的SoC的能力,华为海思将北斗导航模块继承到了麒麟810中。凭借荣耀极大的出货量,为北斗的后续调试与布局提供了市场数据支持;而正如德鲁克曾说:“决定经济向前发展的并不是财富500强们,他们只决定媒体、报纸、电视的头条,真正在GDP中占比最大的还是那些名不见经传的中小企业。”以荣耀品牌的势能,北斗系统也将更快建立起更加深远的品牌认知。
 
  不只是手机导航,北斗还被应用到了生产之中。比如,北斗产业的“根据地”广西,就已经将北斗系统引入到北部湾地区的生蚝养殖中。通过每一个蚝排上安装的北斗定位设备实现精细化管理,不只做到了在风暴到来前的高效抢救;更能与水温、气象设备的配合,精准控制生蚝生长的整个生命周期的水质、水温、盐度提升品质。
 
  5G+北斗助力智慧城市
 
  有一个经济学中的经典理论叫做“后发优势”:新生产业的先行者往往会因为缺乏运营经验、承担市场教育成本、先行试错成本等问题,最终陷入组织僵化、创新乏力的困境。
 
  中国在移动网络建设中,便经历了2G的失语、3G的紧追、4G的同步,终于在5G实现了厚积薄发,形成了5G与卫星导航并驾齐驱的优势。如上所说,北斗乃至所有的卫星导航系统都有一个共同的天敌——钢筋水泥。尽管地图App们并不完全依赖于卫星导航系统,而是会通过与移动网络的基站通信进行辅助定位。
 
  5G的到来让人看到了真正全场景定位的希望。5G频率高衰减大,外加更严苛的性能参数,使其基站密度将远大于4G时代。按照估算,如果满足5G覆盖,联通/电信5G基站密度约为4G基站的3倍左右,移动更达到6倍左右。基于高密度的基站网络,室内定位的精度有望提升10倍以上,与北斗互补形成全场景导航。
 
  在国内目前如火如荼的5G建设进度下,头部手机厂商已经开始了布局。据相关人士透露,即将发布的荣耀V30或将发布的“超极导航”功能,便是5G+北斗的解决方案。从已经公布的0.3~0.5米的精度来看,这一领先方案已经有着极高的完成度。
 
  此前,荣耀便实现了通过AI选星提升导航精度。具体而言,荣耀手机一方面会通过机器学习算法,识别不同的道路场景,进一步实提升定位导航的精度;、另一方面,当GPS信号被桥梁、高楼等障碍物遮挡后时,可以自动检测和使用最佳的卫星信号,这大大提高了在城市中的导航精度。所以,结合AI智慧通信2.0功能带来的更强的通信场景表现,荣耀9X得以为用户提供更佳的定位和导航体验,成为假日出行、春节自驾返乡的最优选择。
 
  从手机说开去,室内定位能力更是智慧城市建设的基石。比如医疗领域,通过精准记录人在室内的轨迹,一方面可以为患者提供从挂号、候诊、检测到缴费、取药等的全流程导诊服务;另一方面,帮助医院分流压力,优化排班管理提升服务效率。做一个简单总结的话:位置描述的精度和广度直接影响了现实场景智慧化;精度和广度越高,可以实现的智慧化程度就越高。
 
  从外界的误解着眼点梳理完北斗,最大的感受是:“表面上”说北斗,其实触及了众多中国在近几年实现飞跃的基础技术的共性:不被大众认知,但早已润物细无声般地逐渐撑起众多产业。而推动这一局面发生的,除了深入研发一线的专家学者,更离不开头部公司的积极响应。从某种意义上说,这或许可以被看做“人口红利”的又一种阐释。 
关键词:国产手机 北斗卫星导航系统 GPS 伽利略
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