引發智慧城市“蝴蝶效應”鄧中亮致力于探索“位置服務”的奧秘

商 蕊

引發智慧城市“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、物聯網和移動互聯網等技術的飛速發展，人們將有機會看到位置服務為生活所帶來的巨大改變。”北京郵電大學教授、北郵科學技術發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”，是由移動通信網絡與衛星定位系統結合提供的一種增值業務，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務，包括安全、防衛、緊急事故、導航、生活便利、娛樂、旅行助理、后勤和移動資產管理等。

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網系統巧妙結合所產生的效果果。

致力于室內位置服務的研究，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展“十二五”專項規劃》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，他被調任電子工程學院做院長，專業也從原來的機械工程轉移到電子工程與通信。面對這突如其來的轉變，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。經過觀察分析，他發現國內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，這個空白正體現在室內定位服務領域。

“目前全球四大定位導航系統，都只解決了室外定位問題，而現代人的生活幾乎80%的時間都是在室內的。沒有室內定位技術，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，也不符合市場發展的規律。”鄧中亮開始思考這個問題，并提出了讓室內外實時定位為大眾提供便捷服務的研究設想。

然而，要想在衛星導航系統、移動通訊領域加注室內定位功能，實現難度非常大。首先，GPS、北斗等導航室外功能強，在室內信號強度弱、易受遮擋物等因素干擾，而Wifi和藍牙雖然可以在室內定位，但是需要布置大量節點，信號覆蓋成本較高，不易廣域推廣。其次，室內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到室外實現無縫轉換，中間不出現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，沒有得到業內同行的完全認同，他們一致認為操作和實現的可能性極低。在項目進展初期，他和團隊還遭遇到經費緊張的問題。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，他決定整合優秀資源，將室內定位技術進行產業化。功夫不負有心人，在他的帶領下，團隊開展了復雜環境下的室內外無縫定位導航、監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，室內定位精度不僅提高了數十倍，突破了多項室內高精度定位關鍵技術的瓶頸，還大大節約了成本，把現在的移動通信網變成即時通信網和高精度定位網，為我國通信網實現未來增值業務提供了新的可能。

“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，把現在的移動通信網變成既是一張通信網又是一張高精度定位網，大大節約了室內定位成本，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網聯合的方式，可帶來新的增值空間，創造出新的服務模式。”鄧中亮解釋說。

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

除了衛星導航定位，鄧中亮與其團隊的研究還涉及無線傳感器網絡、多媒體通信、微電子設計、MEMS等各個領域。而把這些串聯在一起就會發現，它們可以構成一個完整的“物聯網”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“智慧城市發展規劃”。基于位置服務的智慧城市綜合管理服務平臺，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業關聯性，對帶動現代農業、現代服務業、交通運輸業、電子制造業、移動通信業等多個產業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，誰走在科技創新的前沿，誰就占據發展的先機。實現中華民族的偉大復興，實現國富民強，科技創新是第一步，我們必須具備這樣的勇氣。”具有海外工作經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。他希望在國家的發展戰略和統籌規劃下，帶領團隊充分發揮科研工作者的自主創新精神和實力，以科技力量推動生產力，帶動國家智慧城市的發展進程，助力實現中國科技強國夢。